当前位置:
文档之家› 常用机构(机械传动)复习进程
常用机构(机械传动)复习进程
机构运动简图:根据机构的运动尺寸, 按一定 的比例定出各运动副的位置, 并用国标规定的简单 线条和符号代表构件和运动副,绘制出表示机构运 动关系的简明图形。
机构的示意图:指为了表明机构结构状况, 不 要求严格地按比例而绘制的简图。
曲柄滑块机构示意图
常用机构运动简图
常用机构运动简图
常用传动机构简图
相对独立运动所受到的限制。 根据运动副对被联接的两构件相对运动约束的
不同,可将运动副分为Ⅰ至Ⅴ级,如:引入一个约 束的称为Ⅰ级副。球面副为Ⅲ级副,圆柱副、球销 副为Ⅳ级副,移动副、转动副、螺旋副为Ⅴ级副。
运动副的自由度=6-运动副所有的约束个数
机构可动的运动学条件:输入的独立运动数目等 于机构的自由度数。
常用机构(机械传动)
常用的构件
构件名称
构件的作用和要求
机架(参考构 件)
输入(主动) 件
从动件
输出件
机构中视为不动的构件,用于支承和作为研究其他构件运动的 参考坐标 机构中运动规律为给定或已知的一个或几个构件
其运动规律取决于机构型式、机构运动尺寸或参数以及主动件 运动规律的构件;除主动件以外的所有可动构件均可视为从动 件
机构的自由度的计算:
F=6n-(5*P5+4*P4+3*P3+2*P2+P1) 但做平面运动的自由构件只有3个自由度,故平 面机构自由度计算也可用以下公式:
F=3n-2P5-P4(n为机构的活动构件数) P1,P2,P3,P4,P5为Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ级副的个数 在自由度的计算中,要注意公共约束和虚约束对 机构自由度的影响,去除多余的约束和局部自由度才 能确定机构的自由度数目。
平面连杆机构的压力角与传动角 压力角:作用在从动件上的驱动力F与力作用点
绝对速度之间所夹锐角α。 传动角( γ ):压力角的余角
切向分力 Ft= Fcosα = Fsinγ 法向分力 Fn=Fcosγ
γ↑ Ft↑ 对传 动有利,常用γ的大小 来表示机构传力性能的 好坏(越大越好)
平面连杆机构的急回特性 从动件作往复运动的平面连杆机构中,若从动
分类:
平面连杆机构 空间连杆机构
连杆机构的优点: (1)采用低副,面接触、承载大、便于润滑、
不易磨损形状简单、易加工、容易获得较高的制 造精度;
(2)改变杆的相对长度,从动件运动规律不同; (3)连杆曲线丰富,可满足不同要求。
连杆机构的缺点: (1) 构件和运动副多,累积误差大,运动精
度和效率较低; (2)产生动载荷(惯性力),不适合高速; (3) 设计较复杂,难以实现精确的轨迹。
件工作行程的平均速度小于回程的平均速度,则称 该机构具有急回特性。 Ө(极位夹角):是摇杆处于两 极限位置线所夹的锐角 K为行程速度变化系数,即空 回行程和工作行程平均速度 的比值:
K V 2 C1C 2 t2
V1
C1C 2 t1
t1 t2
180 180
或
180 K 1
K 1
只要极位夹角θ ≠ 0 , 就有 K>1 ;
运动链:用运动副连接而成的相对可动的构件系统。 闭式链: 运动链的各构件构成首尾封闭的系统。 开式链: 运动链的各构件未构成首尾封闭的系统。
运动副中构件间的接触形式有三种:点、线、面。 自由度:一个构件相对另一个构件可能出现的
独立运动。一个自由构件在空间具有6个自由度。 约束:指通过运动副联接的两构件之间的某些
移动导杆机构
平面连杆机构有曲柄的条件: 在铰链四杆机构中,如果最短杆与最长杆之和小
于或等于其它两杆长度之和,且 (1)以最短杆的相邻构件为机架,则最短杆为曲柄; (2)以最短杆为机架,则两连杆均为曲柄,该机构为
双曲柄机构; (3)以最短杆对边构件为机架,则无曲柄存在,该机
构为双摇杆机构。 若四杆机构中,最短杆与最长杆之和大于其它两 杆长度之和,则无论选哪一构件为机架,均无曲柄存 在,该机构只能双摇杆机构。
机构中具有期望运动规律或运动要求的从动件
传动件
在主动件和从动件间传递运动和动力的所有构件
导引件
在机构中具有给定位置或轨迹要求的所有构件
原动件
由外界输入驱动力或驱动力矩的构件
常用运动副
常用运动副有:球面副、圆柱副、球销副、
移动副、转动副、螺旋副。
Ⅴ级副
Ⅲ级副
转动副 Ⅴ级副
球面副 Ⅴ级副
移动副
螺旋副
1-2.机构设计的原则 原则:利用机构组成原理进行机构设计时,在满 足相同工作要求的条件下,机构的结构越简单、杆组 的级别越低、构件数和运动副数越少越好。 合理的机构设计是机器平稳实用的基础。机器特 定运动的实现,都是通过机构的协调运动来完成的。 一部较复杂的机器一般是由很多常用机构组成的,如 :连杆机构、轮系机构、凸轮机构、间隙机构和其它 机构,它们之间的相互组合,为实现不同的运动方案 提供了基础 ,而这使机械设计更加丰富与更富有挑战 性,使设计更加趋向合理实用。
θ越大,K值越大,机构的急回性质越明显。
平面机构具有急回特性的条件: (1)原动件等角速整周转动; (2)输出件具有正、反行程的往复运动; (3)极位夹角Ө>0。
二.机械设计常用机构
2-1.连杆机构 2-2.齿轮机构 2-3.齿轮系机构 2-4.凸轮机构 2-5.其它机构
2-1.连杆机构 2-1-1.概述
连杆机构:由低副(转动副、移动副、球面 副、球销副、圆柱副及螺旋副等)将若干构件连 接而成的,故又称为低副机构。
常见应用:折叠伞、公共汽车开关门、折叠 椅、开窗户支撑、内燃机、牛头刨床、机械手爪 等。
雷达天线俯仰机构
构 特征:两个曲柄 作用:将等速回转转变为等速或变速回转。
机车车轮联动机构
惯性筛
双摇杆机构 特征:无曲柄,有两个摇杆 作用:一杆摆动可以影响另一杆的摆动幅度,实 现特定运动轨迹。
起重机
汽车换向机构
其它平面连杆机构
曲柄滑块机构
转动导杆机构
曲柄摇块机构
平面连杆机构能够实现多种运动轨迹和运动规 律,广泛应用于各种机械于仪表中。
主要有:四杆机构、六杆 机构、多杆机构等。 平面连杆机构的组成: 机架——固定不动的构件; 连架杆——与机架相联的构件; 连杆——连接两连架杆且作
平面运动的构件; 曲柄——作整周定轴回转的构件; 摇杆——作定轴摆动的构件。
平面四连杆机构的类型: 曲柄摇杆机构 特征:曲柄+摇杆 作用:将曲柄的整周回转转变为摇杆的往复摆动。