来自越南的设计师Nguyen Duc Thang在业余时间,使用Inventor绘制了1700多个经典机械结构,并将其制作为动态仿真视频,目的是让更多初学者了解这些机械结构的运动原理。由于这些视频发布在国外视频网站,国内基本无缘访问,微小网决定在今后逐一将这些视频发布出来,并加上翻译说明,方便各位设计师的学习和研究。

这1700多个经典机械结构中,有大量的机械结构并不是常见的,但是却包含着精密的机械知识,有非常高的学习价值。

由于微小网编辑才疏学浅,对这些机械结构的翻译和解释并不准确,微小网欢迎大家通过评论、邮件等方式发布更详细的结构解析文字。同时,我们也欢迎各位设计师将这些机械结构只作为3D模型,方便其他人的学习和理解。

微小网对发布详细文字解说的设计师奖励20-50微积分/次,对发布包含运动仿真机械结构3D模型的设计师奖励100微积分/次。

经典机械结构动图赏析第五十七期,缺齿传动、间歇旋转11、链传动5B、链传动5C、凸轮和曲柄滑块转换机构1、凸轮和曲柄滑块转换机构2、凸轮和齿轮机构4、涡轮传动5b、间歇旋转与持续旋转转换机构1、4连杆机构等共10个。


1.缺齿传动(Transmission with mutilated tooth gear)


[MP4 480p] Transmission with mutilated tooth gear.gif


宽度为W的绿色驱动盘有一齿的凹槽,凹槽旁有一个红色销。

宽度为2W的黄色被驱动齿轮边缘交替有半宽(残缺)齿。

在驻留期,两个全宽齿与驱动圆盘的圆周接触,因此锁定齿轮。

在驻留期结束时,红色销与残缺齿接触。

然后全宽齿和齿凹槽配合。

接着驻留期重新开始,循环往复。


2.间歇旋转11(Interrupted rotation 11)


[MP4 480p] Interrupted rotation 11.gif


输入:携带一个红色销的绿色盘

输出:间断性旋转的黄色齿轮

绿色盘上的圆柱的作用是在驻留期固定输出齿轮。

两齿与红色销在驻留期结束刚进行配合之前和之后的短暂时间里,圆柱不能锁定被驱动齿轮。

因此增加了一个同心的辅助圆柱。

只有两部分是获得锁定所需要的。

他们的长度取决于被驱动轴的圆周齿距。


3.链传动5B(Chain drive 5B)


[MP4 480p] Chain drive 5B.gif


橙色链轮是静止的。

粉色齿轮和曲柄驱动。

带槽木块间歇性旋转,伴随着长驻留。

它的运动取决于两个链轮的齿数(8/8)和链关节数(24)之比。

绿色曲线是小滑块中心的运动轨迹。


4.链传动5C(Chain drive 5C)


[MP4 480p] Chain drive 5C.gif


黄色链轮静止。

粉色齿轮和曲柄驱动。

带槽木块间歇性旋转,伴随着长驻留。

它的运动取决于两个链轮的齿数(8/16)和链关节数(28)之比。

绿色曲线是小滑块中心的运动轨迹。


5.凸轮和曲柄滑块转换机构1(Translating cam and crank-slider mechanism 1)


[MP4 480p] Translating cam and crank-slider mechanism 1.gif


将连续旋转转换成间歇旋转。


6.凸轮和曲柄滑块转换机构2(Translating  cam and crank-slider mechanism 2)


[MP4 480p] Translating cam and crank-slider mechanism 2.gif


将连续旋转转换成间歇旋转。

紫色轴为输入。

凹槽数为Z的蓝色输出盘旋转1/Z周对应输出旋转一周。


7.凸轮和齿轮机构4(Cam and gear mechanism 4)


[MP4 480p] Cam and gear mechanism 4.gif


这是凸轮和锥齿轮差速机构的结合。

锥齿轮的齿数相等。

橙色圆柱形齿轮轴为输入,其上有一个凸轮。

绿色圆柱形齿轮和绿色锥齿轮相互固定。

圆柱形齿轮传动的传动比为4.

黄色锥齿轮携带红色辊在粉色臂上自由旋转。

绿色和蓝色锥齿轮旋转一周,蓝色输出锥齿轮有四次驻留。


8.涡轮传动5b(Worm drive 5b)


[MP4 480p] Worm Drive 5b_ Rotating and translating worm.gif


输入:绿色轴

橙色启动涡轮和绿色轴通过棱形接头连接。

红色弹簧维持凸轮和紫色销间的接触。

输入旋转一周,齿轮保持静止然后转动一齿。


9.间歇旋转与持续旋转转换机构1(Mechanism for converting Interrupted rotation to continuous rotation 1)


[MP4 480p] Mechanism for converting interrupted rotation to continuous rotation 1.gif


输入:携带两个弹簧销的绿色棘轮的间断性旋转

输出:双弹簧销飞轮

飞轮的惯性和输入与输出间的弹簧连接使得输出持续旋转。

输出运动不规律取决于飞轮惯性和弹簧参数。


10.4连杆机构(4-bar linkage mechanidm)


[MP4 480p] 4-bar linkage mechanism.gif


红色连接杆的长度小于其与绿色摇杆连接的旋转接头的半径。