机械设计基础 课件 李水利 项目2 牛头刨床执行机构的分析与设计_第1页
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文档简介

认识运动副运动副的基本概念运动副的分类牛头刨床执行机构的运动副类型任务引入运动副?构件是机构的运动单元体。牛头刨床执行机构由齿轮,导杆,滑枕等构件以一定的方式连接而成,不同于焊接,铆接等刚性连接,各构件并没有被固定,而是仍具有一定的相对运动。机构中各个构件之间的运动和力的传递,都是通过运动副来实现的。运动副基本概念运动副:

两构件通过直接接触并能保持一定相对运动的可动连接,称为运动副。运动副的分类平面运动副空间运动副按相对运动分按接触形式分高副:点、线接触低副:面接触运动副分类——平面运动——空间运动运动副的分类平面高副

平面高副:

两构件之间通过点、线接触构成的运动副称为高副。

常见的平面高副有凸轮副和齿轮副。平面高副所受应力较高,容易磨损。凸轮副齿轮副运动副的分类平面低副

两构件通过面接触构成的运动副称为低副,平面低副按其相对运动形式又可分为转动副和移动副。转动副移动副运动副的分类平面低副转动副(轴承)转动副(铰链)转动副:组成运动副的两构件只能绕同一轴线产生相对转动的运动副。运动副的分类平面低副移动副移动副:

组成运动副的两构件只能产生沿某一轴线相对移动的运动副。平面低副所受应力较低,不易磨损。运动副的分类空间运动副球面副螺旋副滚转副球销副任务实施移动副移动副转动副转动副移动副移动副转动副转动副转动副齿轮高副1个齿轮高副8个低副(5个转动副3个移动副)牛头刨床执行机构运动副类型知识总结运动副概念运动副分类两构件通过直接接触并能保持一定相对运动的可动连接。运动副高副低副齿轮副凸轮副转动副移动副应力较高容易磨损应力较低不易磨损构件及运动副在机构运动简图中的表示机构运动简图概念构件的表示方法运动副的表示方法机构运动简图的概念

实物图直观明了,但不便于分析机构的工作原理和运动特征,这时就需要一种能准确表明机构运动原理的简单图形——机构运动简图。

日常生活和生产实践中广泛应用的各种机械设备,都是人们按需要将各种机构组合在一起,来完成各式各样的任务以满足人们生活和生产的需要。机构运动简图的概念

机构的运动简图可以抛开与运动无关的因素,只考虑运动的性质,简明、真实的表达了实际机构的运动情况和运动特征,可以方便的分析现有机构或设计新机构。

用规定符号和简单线条表示机构各构件之间相对运动及运动特征的图形称为机构运动简图。构件的表示方法三副构件两副构件在平面机构运动简图中,构件通常会用简单线条、块体、盘形或组合体来表示。构件的表示方法

画构件时应撇开构件的实际外形,只考虑运动副的性质!运动副的表示方法转动副的表示方法在平面机构运动简图中,通常会用小圆圈来表示转动副,小圆中心代表转动轴线的位置。机架若构件代表机架则画出平行细斜线表示。dfeacb运动副的表示方法移动副的表示方法短粗构件细长构件移动副的导路必须与相对移动方向一致。运动副的表示方法高副的表示方法两构件组成平面高副时,构件的外形轮廓会影响机构的运动,因此在运动简图中应画出两构件接触处的曲线轮廓。对于凸轮、滚子,习惯画出其全部轮廓对于齿轮,常用点划线画出其节圆知识总结机构运动简图概念构件的表示方法

用规定符号和简单线条表示机构各构件之间相对运动及运动特征的图形,称为机构运动简图。运动副的表示方法绘制平面机构运动简图任务引入绘制牛头刨床执行机构的运动简图

机构运动简图是用规定符号和简单线条表示机构各构件之间相对运动及运动特征的图形。机构类型构件数目运动副类型、数目机构的运动尺寸等机构运动简图绘制步骤1)分析机构的组成破碎机

明确主动构件、从动构件和机架,并将各构件用数字编号或命名。1机架4推力板思路:

先确定原动部分和工作部分(一般位于传动线路末端),弄清运动传递路线,确定构件数目及运动副的类型,并用符号表示出来。2偏心轮3动鄂板机构运动简图绘制步骤2)确定运动副的类型和数目

从主动构件开始,沿运动传递路线,根据相连两构件间的相对运动是转动还是移动,是面接触还是点、线接触,确定运动副的类型和数目。转动副A转动副B

转动副D转动副C机构运动简图绘制步骤3)选择视图平面对于平面机构,通常选择平行于构件运动的平面作为视图平面。机构运动简图绘制步骤

4)绘制机构运动简图选择主动件某一适当的瞬时位置为作图位置,选择适当比例,按照各运动副的相对位置,用规定的符号画出各运动副和构件。DCBA1432机构运动简图绘制步骤DCBA1432哲学辩证唯物主义中的矛盾分析法

矛盾分析法是马克思主义社会学的基本方法之一,它告诉我们,在分析研究问题时,应该从纷繁复杂的多种因素中,抓住影响问题的主要因素,忽略次要因素,这样才能更清楚的看清问题的实质。矛盾分析法包括一分为二的看问题,具体问题具体分析,抓住重点和主流,坚持两点论和重点论的统一,善于把握主要矛盾和矛盾的主要方面,突出重点,抓住关键。生活中我们看待和解决问题时,要利用矛盾分析的方法指导实践,促进学习。任务实施

5个转动副3个移动副1个齿轮高副绘制牛头刨床执行机构的运动简图任务实施绘制牛头刨床执行机构的运动简图6123457ABCDE知识总结机构运动简图绘制步骤✿分析机构的组成。✿确定运动副的类型和数目。✿

选择合适的视图平面。✿

绘制机构运动简图。计算平面机构的自由度自由度的概念运动副对构件的约束平面机构自由度的计算任务引入6123457ABCDE计算牛头刨床执行机构自由度自由度的概念4312构件独立运动的数目称为自由度。yox作平面运动无约束的构件有三个自由度构件的自由度运动副对构件的约束低副对构件的约束情况

构件通过运动副连接后,它的独立运动就受到限制,运动副会约束构件的某些运动,使构件失去一些自由度。移动副

限制垂直于导路的相对移动和在平面内的相对转动。失去两个自由度转动副

限制构件在两轴线上的相对移动。失去两个自由度运动副对构件的约束高副对构件的约束情况

限制接触点公法线方向的移动。失去一个自由度平面高副

构件通过运动副连接后,它的独立运动就受到限制,运动副会约束构件的某些运动,使构件失去一些自由度。运动副对构件的约束高副对构件的约束情况移动副:转动副:高

副:失去2个自由度;失去2个自由度;失去1个自由度。结论:平面机构中,一个低副,失去2个自由度,一个高副,失去1个自由度。平面机构的自由度计算

机构的自由度是指机构所具有的独立运动数目。机构中只有主动件有独立运动,从动件靠主动件带动,本身不具有独立运动。自由度并不是越多越好,多余的自由度会影响机构的运动。自由度等于1生活工作中一定要有必要的约束,不能追求无限度的自由。平面机构自由度概念平面机构的自由度计算平面机构自由度计算公式如果:活动构件数:n

低副数:

pl

高副数:ph未连接前总自由度:3连接后失去的自由度数:2F=3n-(2pl+ph)机构自由度F:F=3n-2pl-ph+n×pl×活动构件

3转动副3移动副1高副0phF=3×3-2×4-0=1平面机构的自由度计算平面机构自由度计算公式F=3n-2pl-ph

=3

-2

-451=

11234任务实施

5个转动副3个移动副1个齿轮高副6123457ABCDE

F=3n-2PL-PH=3×6-2×8-1=1计算牛头刨床执行机构自由度知识总结平面机构自由度的计算公式

n:

活动构件数

pl

低副数

ph:高副数

F=3n-2pl-ph平面机构自由度计算的注意事项复合铰链局部自由度虚约束复合铰链计算牛头刨床执行机构自由度

F=3n-2PL-PH=3×5-2×6-0=3

与实际情况不符自由度应为1摇筛机构机构自由度是机构所具有独立运动的个数复合铰链?处理方法:当组成复合铰链的构件数为K

时,该处所包含的转动副数目应为K-1个。俯视图主视图复合铰链:两个以上构件在同一轴线上构成多个转动副。一个转动副?两个转动副!复合铰链计算牛头刨床执行机构自由度

F=3n-2PL-PH复合铰链=3×5-2×7-0=1摇筛机构复合铰链a)滚轮转动b)滚轮不动局部自由度计算牛头刨床执行机构自由度局部自由度:不影响整个机构运动的局部独立运动,称为局部自由度。

解:活动构件

n=3低副

PL=3F=3n-2PL-PH

=3×3-2×3-1=2高副PH=1计算结果不符合实际情况转动副

移动副滚轮转动时计算牛头刨床执行机构自由度局部自由度:不影响整个机构运动的局部独立运动,称为局部自由度。滚轮的作用是滑动摩擦变为滚动摩擦,减少摩擦和磨损。

解:活动构件

n=2高副PH=1F=3n-2PL-PH

=3×2-2×2-1

=1低副PL=2局部自由度处理方法:

应除去局部自由度,把滚子和从动件固连在一起,看作一个构件。a)滚轮转动b)滚轮不动转动副

移动副

局部自由度虚约束计算牛头刨床执行机构自由度虚约束:在一些特殊的机构中,一些运动副所引入的约束与其他运动副所起的限制作用相重复,这种对机构运动不起限制作用的重复约束。

(1)约束点处运动轨迹与引入前运动轨迹重合。不考虑虚约束F=3n-2PL-PH=3×4-2×6=0去除虚约束F

=

3n-2PL-PH=3×3-2×4

=1处理方法:计算自由度时应去掉虚约束。虚约束计算牛头刨床执行机构自由度只算一个转动副(2)两构件间构成多个重复的运动副。轴线重合的转动副移动方向平行或重合的移动副接触点处公法线重合的高副F=3×3-2×4-0=1移动副ABCDD

123F=3×2-2×2-1

=1转动副AA'BB'21只算一个移动副只算一个平面高副平面高副处理方法:计算自由度时应去掉虚约束。F=3×2-2×2-1

=1虚约束计算牛头刨床执行机构自由度(3)对机构运动不起作用的对称部分。虚约束处理方法:保留一个小齿轮引入的运动副,拆去其余小齿轮及其引入的运动副。F=3n-2PL-PH

=3×3-2×3-1×2=1复合铰链虚约束机构中的虚约束都是在特定几何条件下出现的,如“轨迹相同”“平行”“重合”“对称”等,如果这些几何条件不能满足,则虚约束就会成为实际有效的约束。机构中虚约束是实际存在的,计算中所谓“除去不计”是从运动观点分析做的假想处理,并非实际拆除。虚约束提高机构的刚度,如轴与轴承改善机构的受力,如多个行星轮保持运动的可靠性,避免运动的不确定,比如车轮虚约束作用:AA'BB'21知识总结复合铰链当组成复合铰链的构件数为K时,该处所包含的转动副数目应为K-1个。局部自由度除去局部自由度,把滚子和从动件看作一个构件。虚约束去除掉虚约束。平面机构具有确定运动的条件判断平面机构是否有确定的运动判断机构是否有确定运动所谓机构具有确定运动,是指该机构中所有构件在任一瞬时的运动都是确定的。什么是确定的运动?不能运动运动不确定判断机构是否有确定运动计算牛头刨床执行机构自由度F=3×4-2×6-0=0机构是否具有确定的运动就取决于机构的自由度和原动件的数目。1机构的自由度等于0。图3-11c412345机构无法运动。判断机构是否有确定运动计算牛头刨床执行机构自由度自由度F=3×4-2×5-0=22机构的自由度数大于原动件数。机构运动不确定。原动件1运动不稳定判断机构是否有确定运动计算牛头刨床执行机构自由度自由度F=3×3-2×4-0=13机构的自由度数小于原动件数。机构无法运动。原动件2机构最薄弱环节的损坏判断机构是否有确定运动计算牛头刨床执行机构自由度自由度F=3×4-2×5-0=24机构的自由度数等于原动件数。机构有确定的运动。原动件2从动件有确定位置判断机构是否有确定运动计算牛头刨床执行机构自由度机构具有确定运动的条件是:机构自由度数目大于零且等于原动件数目。从运动的角度判断机构设计方案是否合理?1自由度数=0机构不运动,机构设计不合理。2自由度数≠原动件数机构运动不确定或构件损坏,机构设计不合理3自由度数大于0且等于原动件数机构运动确定,机构设计合理判断机构是否有确定运动计算牛头刨床执行机构自由度12345ABCDE判断牛头刨床执行机构设计方案是否合理?小齿轮1→大齿轮2→滑块3→导杆4→滑枕5设计意图:自由度F=3×5-2×7-1=0机构不运动,设计不合理!!!需改进!!!知识总结机构具有确定运动的条件是:机构自由度数目大于零且等于原动件数目。平面连杆机构的基本概念和特点平面连杆机构的基本概念平面连杆机构的优缺点平面连杆机构基本概念机器的机械系统总是由一些机构组成的。

连杆机构凸轮机构棘轮机构机构运动简图的概念平面连杆机构:机构中各构件用低副连接并作平面运动的机构,也称低副机构。连杆机构:机构中各构件只采用低副连接的机构称为连杆机构。四足机器人筛选机构手动压水机火车车轮联动机构平面连杆机构的优缺点优点1)低副为面接触,构件间压强小、便于润滑、磨损小、寿命长、承载能力大、适用于传递较

大功率。2)易于加工和保证精度。3)连杆机构型式多样,可实现转动、移动、摆动、平面复合运动等运动形式间的转换,满足

多种运动规律的需求。牛头刨床机械手臂平面连杆机构的优缺点4)可用于远距离操纵。挖掘机搅拌机起重机优点5)连杆曲线丰富,可实现特定的轨迹要求,

如:搅拌机构,鹤式起重机等。平面连杆机构的优缺点2)运动副中的间隙会造成较大累积误差,容易引起运动误差。1)当要求从动件精确实现运动规律时,设计计算复杂。3)多数构件作变速运动,其惯性力难以平衡,高速时会引起较大的振动和动载荷,

不适用于高速的场合。缺点能力拓展缺点平面连杆机构内燃机运动副类型:3个转动副1个移动副知识总结平面连杆机构:机构中各构件用低副连接并作平面运动的机构,也称低副机构。认识铰链四杆机构铰链四杆机构的基本概念铰链四杆机构的结构组成铰链四杆机构的基本类型铰链四杆机构基本概念平面连杆机构:机构中各构件用低副连接并做平面运动的机构。转动副移动副铰链四杆机构:运动副全部为转动副的平面四杆机构。铰链四杆机构的结构机架:固定件

连架杆曲柄:作整周转动的连架杆摇杆:仅能在某一角度内摆动的连架杆连架杆:与机架相连的杆连杆:连接两个连架杆的构件2机架3连架杆4连杆1连架杆铰链四杆机构基本类型铰链四杆机构中,根据连架杆运动形式的不同,可分为曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构铰链四杆机构基本类型曲柄摇杆机构两连架杆中一个为曲柄,一个为摇杆。运动特点:曲柄匀速转动摇杆变速摆动曲柄摇杆机构铰链四杆机构基本类型ABC1243D运动转换:曲柄为原动件,转动→摆动雷达天线仰俯机构曲柄摇杆机构铰链四杆机构基本类型椭圆机曲柄连杆摇杆推动全民健身和全民健康深度融合曲柄摇杆机构铰链四杆机构基本类型运动转换:摇杆为原动件,摆动→转动缝纫机踏板机构曲柄摇杆机构铰链四杆机构基本类型两连架杆都为曲柄运动特点:主动曲柄匀速转动从动曲柄变速转动双曲柄机构铰链四杆机构基本类型惯性筛机构双曲柄机构铰链四杆机构基本类型双曲柄机构特例1:平行双曲柄机构

两曲柄等长且平行

两曲柄同向同速转动,连杆作平动双曲柄机构铰链四杆机构基本类型机车车轮联动机构双曲柄机构特例1:平行双曲柄机构双曲柄机构铰链四杆机构基本类型运动特点:两曲柄长度相同,转向相反。双曲柄机构特例1:反向平行双曲柄机构双曲柄机构铰链四杆机构基本类型车门启闭机构特例1:反向平行双曲柄机构双曲柄机构铰链四杆机构基本类型两连架杆都为摇杆运动特点:主动摇杆摆动从动摇杆摆动两杆的摆角一般不同。双摇杆机构铰链四杆机构基本类型鹤式起重机QABCDE摇杆摇杆双摇杆机构铰链四杆机构基本类型ABDCE汽车转向机构双摇杆机构特例:等腰梯形机构双摇杆机构知识总结铰链四杆机构的结构组成机架连架杆连杆曲柄摇杆铰链四杆机构的基本类型曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构铰链四杆机构类型的判断铰链四杆机构中曲柄存在的条件铰链四杆机构基本类型的判断应用案例曲柄存在的条件铰链四杆机构的基本形式曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构1个曲柄2个曲柄0个曲柄铰链四杆机构类型条件一:最短杆与最长杆的长度和小于等于其余两杆长度和(杆长和条件)条件二:最短杆是机架或连架杆(最短杆条件)两个条件必须同时满足,缺一不可!!!!铰链四杆机构曲柄存在的条件曲柄存在的条件铰链四杆机构类型判断①选取最短杆为连架杆,相邻杆为机架②选取最短杆为机架③选取最短杆为连杆,相对杆为机架得双曲柄机构得双摇杆机构l1+l2≤l3+l4满足最短杆条件不满足最短杆条件得曲柄摇杆机构满足杆长和条件⒈铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和(满足杆长

和条件):铰链四杆机构类型判断⒉若最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和(不满足杆长和条件):

无论最短杆是什么杆,选哪个杆为机架,都没有曲柄,只能构成双摇杆机构857545404085+>7545+125120双摇杆机构杆的长度机架选择不满足杆长和条件判断是否满足杆长和条件判断是否满足最短杆条件应用案例例1:判断图示机构类型解:∵20+80<40+70,

即最短杆与最长杆长度之和

小于其余两杆长度之和且最

短杆相邻的构件为机架,

∴该机构为曲柄摇杆机构。20804070①选取最短杆的相邻构件为机架,得曲柄摇杆机构。②选取最短杆为机架,得双曲柄机构。③选取最短杆相对的构件为机架,得双摇杆机构。1.若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和,(满足杆长和条件)则:2.若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和,则不存在曲柄,为双摇杆机构。例2:判断图示机构类型解:∵22+45=67<30+40=70

即最短杆与最长杆长度之和

小于其余两杆长度之和又∵最短杆为机架∴此机构为双曲柄机构。①选取最短杆的相邻构件为机架,得曲柄摇杆机构。②选取最短杆为机架,得双曲柄机构。③选取最短杆相对的构件为机架,得双摇杆机构。1.若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和,(满足杆长和条件)则:2.若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和,则不存在曲柄,为双摇杆机构。45302240应用案例知识总结计算考察机架可能有曲柄双摇杆机构双曲柄机构曲柄摇杆机构无曲柄Lmin+Lmax≤L'+L''是否无论取哪个杆为机架以最短杆对边为机架以最短杆为机架以最短杆邻边为机架认识滑块四杆机构曲柄滑块机构导杆机构摇块机构定块机构滑块四杆机构的概念在实际机械中,铰链四杆机构还远远不能满足运动需要,生产实践中,常常采用多种不同外形、结构和特性的四杆机构,都可以认为是铰链四杆机构通过不同方法演化而来。自动送料机构铰链四杆机构移动副转动副演化滑块四杆机构的概念含有移动副的四杆机构,均称滑块四杆机构,简称滑块机构。双滑块机构单滑块机构曲柄滑块机构的形成曲柄滑块机构曲柄滑块机构可以实现曲柄的连续转动和滑块往复移动之间的相互转换曲柄摇杆机构曲柄滑块机构①摇杆→滑块②转动中心→无穷远e偏距e=0对心曲柄滑块机构

滑块运动线与曲柄回转中心共线对心曲柄滑块机构偏置曲柄滑块机构e≠0偏置曲柄滑块机构滑块运动线与曲柄回转中心不共线曲柄滑块机构曲柄滑块机构的分类曲柄滑块机构曲柄滑块机构的应用应用案例:内燃机锯管机

滑块为原动件

曲柄为原动件

曲柄滑块机构曲柄滑块机构的演化314A2BC曲柄滑块机构改变运动副尺寸偏心轮曲柄滑块机构曲柄滑块机构的演化314A2BC曲柄滑块机构摇块机构314A2BC314A2BC导杆机构314A2BC定块机构选择不同构件作为机架导杆机构转动导杆机构314A2BC曲柄滑块机构314A2BC导杆机构转动导杆机构机架长度小于曲柄长度导杆曲柄导杆机构转动导杆机构的应用应用案例:小型简易刨床

ABDCE123456导杆机构摆动导杆机构摆动导杆机构机架长度大于曲柄长度314A2BC摆动导杆机构导杆机构摆动导杆机构的应用应用案例:牛头刨床执行机构

摇块机构摇块机构的形成314A2BC曲柄滑块机构摇块机构314A2BC摇块机构摇块机构的应用应用案例:自卸卡车翻斗机构314A2BC定块机构定块机构定块机构的形成314A2BC曲柄滑块机构移动导杆机构定块机构定块机构的应用ABC3214应用案例:手动压水机知识总结对心曲柄滑块机构偏置曲柄滑块机构摆动导杆机构转动导杆机构摇块机构定块机构平面四杆机构的急回特性急回特性产生的原因急回特性产生的条件急回特性的应用急回特性的基本概念工作行程空回行程速度快速度慢机构回程行程速度快工作行程速度慢1、原因?2、其他机构?牛头刨床执行机构为什么会存在急回特性?急回特性牛头刨床执行机构急回特性产生的原因ABCDADB1C1C2B2ω1、极位:当曲柄摇杆机构处于两个极限位置时,称为极位。2、摆角:摇杆在两个极限位置的夹角称之为摆角,用字母

表示。3、极位夹角:曲柄与连杆两次共线位置之间的夹角称为极位夹角,用字母

表示。曲柄摇杆机构

为讨论及计算方便:取锐角。ABCDADB1C1C2B2ω

运动分析曲柄转角

曲柄角速度所需时间

摇杆平均速度工作行程C1D→C2D空回行程C2D→C1D结果比较空回行程2工作行程1180°+θ180°-θ急回特性产生的原因急回特性产生的条件怎样判断一个机构是否有急回特性呢?行程速比系数K因此,可通过分析机构中是否存在极位夹角

及其大小,来判断机构是否具有急回运动,以及急回的程度。1、若极位夹角

=

0,K=1机构就没有急回特性。2、若极位夹角

0,K>1,机构就具有急回特性。而且

越大,K值越大,机构的急回性质越明显。

急回特性产生的条件无急回特性对心曲柄滑块机构314AB2CaB1B2C1C2急回特性产生的条件有急回特性摆动导杆机构φθ急回特性的应用当机构具备了急回运动特性后,利用急回运动特性缩短机械空回行程的时间,提高机构的工作效率。知识总结1、急回特性的概念

从动件作往复运动的平面连杆机构中,去程速度慢,回程速度快的特性,则称该机构具有急回特性。2、急回特性产生的原因及条件极位夹角

0,机构具有急回特性。

越大,K值越大,机构的急回性质越明显。3、急回特性的意义

节省空回时间,提高工作效率。平面四杆机构的传力特性压力角、传动角死点位置任务引入牛头刨床执行机构具有急回运动特性,去程速度慢,回程速度快,可以缩短空回行程时间,提高工作效率。机构运转灵活传动效率高缝纫机踏板机构踩不动,反转???什么原因?牛头刨床是否也会出现此情况?分析机构的传力特性压力角、传动角压力角v压力角α压力角和传动角是衡量机构传力性能非常重要的两个参数。F压力角:力F与速度方向v所夹的锐角α。v压力角越小α=0°传力性能越好Fv压力角越大α=90°传力性能越差F压力角、传动角压力角传说魏王想攻打赵国,季梁劝他说:"我在大路上遇到一个赶着车向北走的人,告诉我说:‘我要去楚国。'我问他:‘你要去楚国,为什么要向北呢?'他说:'我的马好。'我说:'您的马虽然好,但这不是去楚国的路啊!'他又说:'我的路费很充足。'我说:‘你的路费虽然多,但这不是去楚国的路啊!'他又说:'给我驾车的人本领很高。'他不知道方向错了,赶路的条件越好,离楚国的距离就会越远。因此在生活和工作中,无论做什么事、都要首先看准方向、才能充分发挥自己的有利条件;如果方向错了、那么有利条件只会起到相反的作用。压力角、传动角压力角连杆机构中,压力角一般在运动链上最终一个从动件上度量。FωADBBvα在机构中,不计摩擦力、重力条件下,输出件所受的力F与输出件上受力点的速度方向线所夹的锐角为压力角。FtFn

Ft=Fcosa

Fn=Fsina有效分力有害分力越大越好越小越好

压力角越小,Ft越大,Fn越小,机构传力性能越好。压力角、传动角传动角在工程中常用压力角的余角传动角γ

来度量机构的传力性能。传力角更为直观。vFωADBBαFtFn传动角越大,传力性能越好

为了保证机构有良好的传力性能,要求

γmin≥[γ]。γγ传动角越小,传力性能越差一般机械[γ]=40°功率大时[γ]=50°压力角、传动角最小传动角对于曲柄摇杆机构,γmin出现在曲柄与机架共线的两位置之一。γminγmin压力角、传动角最小传动角对于曲柄滑块机构,压力角为滑块导路中心与连杆所夹的锐角,传动角为连杆与导路垂线所夹的锐角。vFαγγγmin曲柄滑块机构的最小传动角出现在曲柄与滑块导路垂直,且远离导路时的位置。压力角、传动角最小传动角摆动导杆机构具有良好传力性能。ωFVα=0ºγ≡90º死点位置死点位置概念压力角=90度,传动角=0度时,机构此时卡死,处于死点位置,无论驱动力多大,机构都不能运动,这种状态下所处的位置为死点位置。vα=90°不能水平移动Fα死点位置死点位置概念FFωω死点位置条件:1摇杆为主动件曲柄为从动件2曲柄与连杆共线死点位置死点位置危害1机构顶死,不能运动2运动不确定。死点位置克服死点位置方法1)依靠惯性力、外力等借惯性作用使机构闯过死点,如缝纫机。2)相同机构错开排列,如火车车轮。F’A’E’D’G’B’C’ABEFDCG机车车轮死点位置死点位置的应用工程上常利用机构处于死点位置时卡死的特性实现一定的工作要求飞机起落架钻孔夹具工件ABCD1234ABCD1234工件PFABDCABCDF平面四杆机构的图解法设计按给定从动件位置设计按给定点运动轨迹设计连杆机构设计的任务和条件平面四杆机构设计的任务1根据给定的运动要求选择机构类型2确定各构件的长度尺寸参数平面四杆机构设计的条件1几何条件2运动条件给定从动件位置(连杆或连架杆)给定点的运动轨迹(行程速比系数K)作图法平面四杆机构设计的方法实验法解析法按给定从动件位置设计设已知连杆BC的长度lBC

及其两个位置B1C1和B2C2,试设计此四杆机构。按给定连杆两个位置设计四杆机构B1C1B2C2ADA'D'设计步骤:1选取适当的比例尺,将lBC

换算为图上距离BC,按已知条件作出连杆的两给定位置B1C1和B2C2。2连接B1、B2和C1、C2点,然后做B1B2和C1C2的垂直平分线。3分别在两垂直平分线上任取点A,点D,连接AB1C1D(或AB2C2D)即为所设计四杆机构。4量取图中AB、CD和AD的长度,按照比例尺换算成相应的实际长度lAB、lCD和lAD,即得到各杆尺寸参数。A点、D点为垂直平分线上任意点,因此有无穷多组

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