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搖桿滑塊機(jī)構(gòu)
第三小組
1闡述平面連桿機(jī)構(gòu)的基本知識(shí)
2搖桿滑塊的介紹
3特性的講解
4搖桿滑塊的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介
5小結(jié)
平面連桿機(jī)構(gòu)的基本知識(shí)
? 平面連桿機(jī)構(gòu)是由若干剛性構(gòu)件(一般多呈桿狀和滑塊狀)用低副聯(lián)接而組成。各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件均在相互平行的平面上運(yùn)動(dòng)。由于組成低副的兩構(gòu)件為面接觸,因此運(yùn)動(dòng)副中壓強(qiáng)小、磨損輕,故能承受較大載荷。又由于運(yùn)動(dòng)副(轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副)本身幾何形狀就能保證兩構(gòu)件可靠的活動(dòng)聯(lián)接,因此連桿機(jī)構(gòu)工作可靠,安裝方便。由于上述優(yōu)點(diǎn),連桿機(jī)構(gòu)被廣泛用于各種機(jī)械和儀器設(shè)備中,尤其是某些大、重型設(shè)備中。
2、
? 最簡(jiǎn)單的連桿機(jī)構(gòu)是由四個(gè)構(gòu)件和四個(gè)低副組成的四桿機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)中必有一個(gè)構(gòu)件為機(jī)架。與機(jī)架相連的構(gòu)件稱為連架桿,其中能繞定軸作整周回轉(zhuǎn)的構(gòu)件稱為曲柄;繞定軸作往復(fù)擺動(dòng)的構(gòu)件稱為搖桿(或擺桿)。不與機(jī)架相連的構(gòu)件稱為連桿。只作往復(fù)移動(dòng)的構(gòu)件稱為滑塊。
搖桿滑塊的簡(jiǎn)介
搖桿滑塊是帶有一個(gè)移動(dòng)副的機(jī)構(gòu)。一般有作為機(jī)架的3個(gè)構(gòu)件。
構(gòu)件3與構(gòu)件4用移動(dòng)副相連,又與連桿2用轉(zhuǎn)動(dòng)副相連,稱為滑塊。構(gòu)件3作為機(jī)架,BC成為鉸鏈C擺動(dòng)的搖桿,AC桿成為滑塊做往返移動(dòng)。這就是搖桿滑塊機(jī)構(gòu)。
特性的講解
? 1)急回特性
? 當(dāng)曲柄AB順時(shí)針以等角速度ω轉(zhuǎn)
3、動(dòng)φ1=180+θ時(shí),搖桿自C1D擺至C2D稱為工作行程,所需時(shí)間為t1,C點(diǎn)的平均速度為V1。
? 當(dāng)曲柄AB繼 續(xù) 轉(zhuǎn) 過φ2=180-θ時(shí),搖桿自C2D擺回C1D 稱為空回行程 ,所需時(shí)間為t2,C 點(diǎn)的平均速度為V2。由于φ1>φ2,所以t1 > t2,V2 > V1。V2 > V1 表明空回行程快于工作行程,這種特性稱為機(jī)構(gòu)的急回特性。
? 2)從動(dòng)件的行程速比系數(shù)
? 從動(dòng)件的行程速比系數(shù)是從動(dòng)件空回行程的平均速度/從動(dòng)件工作行程的平均速度的比值
? K=180°+Q/180°-Q
? Q=( k-1/k+1)*180°
? K = V2 / V1 = t1
4、 / t2 = φ1 /φ2 = (180+θ) / (180-θ) θ= 180( K-1 ) / ( K+1 )
? 3)壓力角與傳動(dòng)角 不計(jì)摩擦力、慣性力和重力,機(jī)構(gòu)中從動(dòng)件受力方向與受力點(diǎn)速度方向之間所夾的銳角,稱為機(jī)構(gòu)的壓力角,用α表示。α角的余角γ稱為傳動(dòng)角,即γ= 90o-α。
壓力角是衡量機(jī)構(gòu)傳力效果優(yōu)劣的一個(gè)重要參數(shù)。在設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)控制最大壓力角αmax不超過許用值[α]。
? 4) 機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置
在連桿機(jī)構(gòu)中,壓力角α=90o或傳動(dòng)角γ=0o的位置稱為機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置。
? 在圖13所示的機(jī)構(gòu)中,若搖桿3為主動(dòng)件,則存在死點(diǎn)
5、位置,在B1、B2位置。 改變運(yùn)動(dòng)副的尺寸,下圖是改變運(yùn)動(dòng)副尺寸的結(jié)果。
搖桿滑塊的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介
如圖所示的搖桿滑塊機(jī)構(gòu)中,給定搖桿與滑塊若干對(duì)應(yīng)位置(ji,si)(i=1 ~ n)。
??? 設(shè)計(jì)任務(wù)是確定構(gòu)件的長(zhǎng)度a、b,偏距e,搖桿起始角j0和滑塊的起始位置s0 。
????坐標(biāo)系oxy選擇如圖3.6.2-3所示。同樣按連桿定長(zhǎng)的原則,建立以下關(guān)系式 ??
?? (3.6.2-5)
B點(diǎn)的坐標(biāo)值:???
C點(diǎn)的坐標(biāo)值:???
將各坐標(biāo)值代入式(3.6.2-5),即可得到
待求參數(shù)和給定運(yùn)動(dòng)參數(shù)的關(guān)系式。同上
述鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)一樣,為確定五個(gè)待求參
數(shù)a、
6、b、e、j0和s0 ,應(yīng)按給定五組對(duì)應(yīng)
位置(ji,si)值建立五個(gè)方程,并解此方
程組。為簡(jiǎn)化起見,通常選取j0=0,s0=0 。
這樣使得待求參數(shù)為三個(gè),簡(jiǎn)化后的方程
為
???????????
為簡(jiǎn)寫上式,令??????
??????????????????? ????????????????? (3.6.2-6)
由此得????????????
?? ????????????????????????? ??????????????????? (3.6.2-7)
為解三個(gè)參數(shù),需建立三個(gè)方程。為此按給
定三組對(duì)應(yīng)位置(ji,si)(i=1,2,3)代
入式(3.6.2-7)可得以下三個(gè)方程
???????????????? ???????????????????????????????????????? ?????????? (3.6.2-8)
由以上方程組可解出R1,R2,R3,再由式(3.6.2-6)
解出a、b、e三個(gè)尺寸參數(shù)。
小結(jié)
搖桿滑塊的機(jī)構(gòu)原理比較簡(jiǎn)單,實(shí)例并不是很多,比如手壓水井等普通的用品。因此我們從平面連桿機(jī)構(gòu)這一大的方面來入手,對(duì)其一些特性和運(yùn)動(dòng)形式等做簡(jiǎn)短的介紹。希望通過我們的演講能夠給大家對(duì)這方面有一個(gè)更好的理解。
專心---專注---專業(yè)