常用机构.ppt
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常用机构.ppt
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CopyRightZDJ,案例导入,案例分析:
如图所示为缝纫机踏板机构,为其机构运动简图和结构示意图。
缝纫机传动路线为:
操作者踩踏踏板使摇杆1(原动件)往复摆动连杆2驱曲柄3(从动件)带动带轮使机头主轴连续转动。
缝纫机踏板机构,CopyRightZDJ,平面连杆机构的类型,复习:
平面机构的概念,测量仪表机构,飞机发动机内部结构图,CopyRightZDJ,平面连杆机构的类型,基本概念:
平面连杆机构:
所有构件均在同一平面或相互平行的平面内运动的连杆机构称为平面连杆机构。
缝纫机脚踏机构,锯管机构,CopyRightZDJ,平面连杆机构的类型,最简单的平面连杆是有四个构件组成的,简称平面四杆机构,脚踏式脱粒机,缝纫机缝纫机构,CopyRightZDJ,平面连杆机构的类型,铰链四杆机构类型基本概念:
(1)铰链四杆机构:
四个构件全部通过铰链(转动副)相连的四杆机构,称为铰链四杆机构。
(2)机架:
机构中固定不动的构件。
(3)连架杆:
与机架连接的两个杆。
(4)连杆:
连接两连架杆的杆。
CopyRightZDJ,平面连杆机构的类型,曲柄:
若能绕机架作整周转动的连架杆则称为曲柄。
摇杆:
只能绕着机架在一定范围内摆动的连架杆。
CopyRightZDJ,铰链四杆机构按是否存在曲柄可分为三类:
1、曲柄摇杆机构
(1)概念:
铰链四杆机构的两个连架杆中,若一个是曲柄,另一个是摇杆,则称为曲柄摇杆机构。
运动特点:
曲柄作整周旋转运动,连杆作往复摆动,摇杆作一定角度的往复摆动。
平面连杆机构的类型,CopyRightZDJ,平面连杆机构的类型,
(2)应用案例:
雷达天线、脚踏式脱粒机、搅拌机、水稻插秧机的秧爪运动机构。
脚踏式脱粒机,缝纫机的脚踏粒机,雷达天线,CopyRightZDJ,平面连杆机构的类型,搅拌机机构,水稻插秧机的秧爪运动机构,(3)功能:
将连续转动转换为摆动,或者将摆动转换为连续转动。
CopyRightZDJ,平面连杆机构的类型,2、双曲柄机构概念:
铰链四杆机构中,若两连架杆均为曲柄称为双曲柄机构。
(1)两曲柄不等的双曲柄机构运动特点:
主动曲柄匀速转动,从动曲柄变速转动,CopyRightZDJ,平面连杆机构的类型,应用案例:
惯性筛机构功能:
将等速转动转换为不等速同向转动。
惯性筛机构,CopyRightZDJ,平面连杆机构的类型,
(2)双曲柄相等且转向相同的双曲柄机构运动特点:
两曲柄转向相同,角速度也时时相等案例:
摄影平台升降机构、单盘秤机构、火车车轮联动装置等,平行四边形机构,单盘秤机构,CopyRightZDJ,平面连杆机构的类型,(3)两曲柄相等且转向相反的双曲柄机构:
运动特点:
两曲柄的旋转方向相反,且角速度不相等。
应用案例:
公共汽车的车门开关机构,公共汽车的车门开关机构,CopyRightZDJ,平面连杆机构的类型,3、双摇杆机构
(1)概念:
铰链四杆机构的两个连架杆若都是摇杆,则称为双摇杆机构。
运动特点:
将一种摆动转换为另一种摆动,炉门开启机构,双摇杆机构,CopyRightZDJ,平面连杆机构的类型,应用案例:
港口鹤式起重机、汽车转向机构,汽车前轮转向机构,鹤式起重机,CopyRightZDJ,平面连杆机构的类型,电风扇摇头机构,CopyRightZDJ,平面连杆机构的类型,想一想练一练请根据下列机构的运动情况,判断其属于哪类铰链四杆机构?
水排以鼓风炼铁,飞机起落架,CopyRightZDJ,平面连杆机构的类型,铰链四杆机构类型的判断1、铰链四杆机构存在曲柄的条件
(1)长度和条件:
机构中最短构件与最长构件长度之和小于或等于其余两构件长度之和,即lmin+lmaxl+l
(2)最短构件条件:
连架杆与机架中必有一杆为最短构件。
CopyRightZDJ,平面连杆机构的类型,2、铰链四杆机构基本类型的判别方法
(1)满足长度和条件,即lmin+lmaxl+l1)若以最短构件相邻边为机架时,机构为曲柄摇杆机构;2)若以最短构件为机架,则机构为双曲柄机构;3)若以最短构件对边为机架,则机构为双摇杆机构。
(2)不满足长度和条件,则无论取哪个构件为机架均为双摇杆机构。
CopyRightZDJ,平面连杆机构的类型-课堂练习,想一想练一练请判断图所示各机构属于何类铰链四杆机构?
CopyRightZDJ,铰链四杆机构的演化,在实际工作机械中,铰链四杆机构还远远不能满足需要,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的演化形式。
常用的的演化方法:
(1)变转动副为移动副;
(2)取不同的构件作机架;(3)扩大转动副和移动副的尺寸。
CopyRightZDJ,铰链四杆机构的演化,3.2.1曲柄滑块机构
(1)由曲柄摇杆机构,将CD无穷大,C点轨迹变成直线;
(2)演化方法:
将转动副移动副;(3)类型:
a.偏心曲柄滑块机构,e0偏距:
曲柄转动中心距导路的距离。
b.对心曲柄滑块机构,e=0,CopyRightZDJ,3.2铰链四杆机构的演化,(4)应用案例:
内燃机、空气压缩机、冲床和送料机构等。
飞机发动机内部结构图,对心曲柄滑块机构,CopyRightZDJ,铰链四杆机构的演化,锯管机构,测量仪表机构,自动送料机构,(5)功能:
将转动转换为滑块的往复移动,CopyRightZDJ,铰链四杆机构的演化,(3)应用案例:
常用于牛头刨床、插床和回转油泵中。
牛头刨床,摆动导杆机构,CopyRightZDJ,铰链四杆机构的演化,3.2.3摇块机构和定块机构1、摇块机构(摆动导杆滑块机构)
(1)演化方法:
以构件2为机架,可得摇块机构。
(2)应用实例:
卡车车厢自动卸料机构、玩具步行机构,卡车车厢自动卸料机构,摇块机构的演化,CopyRightZDJ,铰链四杆机构的演化,2、定块机构(移动导杆机构):
(1)演化方法:
以构件3为机架,得到定块机构。
(2)应用实例:
手动抽水机,移动导杆机构的演化,手动抽水机,CopyRightZDJ,铰链四杆机构的演化,3.3.4偏心轮机构
(1)在曲柄滑块机构或其他含有曲柄的四杆机构中,当曲柄长度很短时,由于存在结构设计困难,工程中常将曲柄设计成偏心轮或偏心轴的形式。
(2)目的:
不仅克服了结构设计问题,而且还提高了偏心轴的强度和刚度。
曲柄为偏心轮结构的连杆机构称为偏心轮机构。
1-偏心轮2-连杆3-滑块4-机架,CopyRightZDJ,3.2铰链四杆机构的演化,(3)应用范围:
偏心轮广泛应用在传力较大的剪床、冲床、颚式破碎机、内燃机等机械中。
剪床机构,偏心轮机构,CopyRightZDJ,铰链四杆机构的基本特性,1、极位夹角():
摇杆(从动件)在两个极限位置时的夹角称为摇杆的极位夹角。
2、急回特性:
原动件曲柄作连续转动时,作往复运动的摇杆在空回行程的平均速度大于工作行程的特性称为急回特性。
3、除曲柄摇杆机构外,曲柄滑块机构、偏心轮机构也具有急回特性,工作中有工作行程和空回行程两个过程,可利用急回特性缩短机械空行程的时间,提高工作效率。
例如牛头刨床、插床、惯性筛机构等,CopyRightZDJ,铰链四杆机构的基本特性,死点位置1、概念:
在曲柄摇杆机构中,摇杆为主动件、曲柄为从动件时,当连杆与曲柄共线时主动件通过连杆传动给从动机曲柄的力恰好通过曲柄转动中心,其转动力矩为零,从动机不转,机构停顿,机构所处的位置为死点位置,简称死点。
CopyRightZDJ,铰链四杆机构的基本特性,2、死点位置的利弊利:
工程上利用死点位置进行工作。
夹具机构,飞机起落架机构,CopyRightZDJ,铰链四杆机构的基本特性,弊:
机构有死点,从动件出现卡死或运动方向不确定现象,对传动不利,如缝纫机的脚踏机构。
缝纫机的脚踏机构,CopyRightZDJ,铰链四杆机构的基本特性,3、克服死点的方法
(1)增大从动件的质量,利用惯性度过死点位置。
(2)在从动曲柄上施加外力或安装飞轮以增加惯性。
(3)采用相同的机构错位排列。
火车车轮联动装置,缝纫机的脚踏机构,凸轮机构,一、凸轮机构的构成和应用,由凸轮、从动件、机架组成的高副机构凸轮:
具有曲线状轮廓的构件从动件:
与凸轮保持接触的作往复移动或摆动的构件。
原动件连续运动而从动件间歇运动,特点设计适当的凸轮轮廓就可实现任意预期的运动规律(从动件精确实现预定的运动规律)结构简单、紧凑、设计方便点或线接触,易磨损,加工较复杂,广泛用于各种机械,特别是自动机械、自动控制装置和装配生产线。
凸轮机构的应用,盘形凸轮机构在印刷机中的应用,圆柱凸轮机构在机械加工中的应用,自动机床进刀机构,内燃机配气机构,二、凸轮机构的分类,1按凸轮的形状分类2按从动件形状和运动形式分类3按凸轮与从动件维持高副接触的方式分类,1按凸轮的形状分类,盘状凸轮,移动凸轮,圆柱凸轮,2按从动件形状和运动形式分类,尖底从动件滚子从动件平底从动件曲底从动件,直动从动件摆动从动件,按从动件形状和运动形式分类,三、凸轮机构的基本名词术语,基圆,基圆半径rb,推程,推程运动角,行程或升距h,远休止,远休止角s,回程,回程运动角,近休止,近休止角s,位移曲线,CopyRightZDJ,间歇运动机构定义,将主动件等速连续运动时转换成从动件时转时停的周期性运动的机构称为间歇运动机构。
间歇运动机构,实现间歇运动的机构有:
棘轮机构、槽轮机构、不完全齿机构、凸轮机构,CopyRightZDJ,棘轮机构,棘轮机构的组成:
棘轮、棘爪、摇杆、止回棘爪和机架。
棘轮机构的类型特点:
一、棘轮机构的组成功能和类型,机构简单、制造方便,棘轮的转角可在一定范围内调节;但运转时易产生冲击或噪声,适用于低速和转角要求不大的场合。
通过偏心楔块与摩擦轮之间的摩擦力,使摩擦轮沿逆时针方向转动;这种机构噪声小,但因靠摩擦力传动,接触表面容易产生滑动,可起到过载保护作用精度不高,适用于低速轻载场合,CopyRightZDJ,功能:
将摇杆的连续往复摆动转变为棘轮的单向间歇转动外啮合棘轮机构:
摇杆1棘轮2棘爪3轴4止回棘爪5弹簧6,CopyRightZDJ,双向棘轮机构,CopyRightZDJ,双向棘轮机构的应用,CopyRightZDJ,内啮合棘轮机构,CopyRightZDJ,内啮合棘轮的应用,CopyRightZDJ,摩擦式棘轮机构,摩擦式棘轮机构,CopyRightZDJ,提升机的棘轮止逆器,CopyRightZDJ,槽轮机构,CopyRightZDJ,一、槽轮机构的组成功能组成:
槽轮、拨盘、机架功能:
拨盘作匀速转动,驱使槽轮作时转时停的间歇运动,外啮合式槽轮机构,CopyRightZDJ,特点:
结构简单、制造方便、转位迅速、工作可靠,但制造与安装精度要求较高且转角不能调节,当槽数确定后,槽轮转角即被确定。
应用:
适用于各种转速不太高的自动机械中做转位或分度机构,CopyRightZDJ,槽轮机构在生产中的应用,电影放映机卷片机构,CopyRightZDJ,三、外啮合槽轮机构的槽数z与拨盘圆销数K,槽数z销数k拨盘转一周槽轮转多少度?
CopyRightZDJ,不完全齿轮机构,不完全齿轮机构是由普通渐开线齿轮机构演变而成的一种间歇运动机构。
不完全齿轮外啮合传动,CopyRightZDJ,不完全齿轮内啮合传动,不完全齿轮齿轮齿条传动,
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