直线导向机构——《机构选型基础》之七

四连杆机构在一定的条件下,其连杆上点的轨迹具有直线或近似直线部分.这种机构通常有两种用途:其一,在连杆和机架间联接一基本杆组,使从动件实现间歇运动,这些已在上节中介绍;其二,直接利用直线轨迹部分使从动件完成某种工艺动作,如摄影机拉片,起重机吊送货物及织布机引纬等等.关于典型的直线导向机构,有关书刊已有介绍,如参考文献[31]、[4]和[11]等.但是,在各种机器中实际需要和具体条件是多种多样的,这种“对号入座”的设计方法在不少情况下尚难以获得圆满的结果.为此,本节在分析已有的直线导向机构的基础上,将着     

近似等速往复运动机构——《机构选型基础》之八

大家知道,在等速比传动装置中齿轮应用得非常广泛。但是,如将齿轮用于频率较高的往复运动机构,则由于轮齿间存在侧隙等原因,会导致冲击、振动和噪音,从而影响机器的平稳运转。此外,凸轮机构和连杆机构也能实现等速往复运动。前者已众所周知,毋须赘述。用连杆机构来实现这种运动规律,尽管在理论上是近似的,但我们如能掌握适当的计算方法,也能设计出合乎预定要求的机构,这已在纺织机械、打字机和仪表等机构中获得较多应用。     

组合机构(二)——《机构选型基础》之十二

三、齿轮-连杆机构在齿轮-连杆机构中,齿轮和连杆都便于加工,精度易于保证,且能适应在较高速的条件下运动,所以齿轮-连杆机构在纺织、轻工等机器中获得较广泛的应用。但是,因在这种组合机构中存在连杆机构,故其设计计算要比凸轮-连杆机构来得繁复。1.实现大摆角参阅《机构选型基础》之四(本刊1982,4)。2.从动件在极限位置实现近似停顿如图10所示,曲柄(转臂)H、固定中心轮1和行星轮2组成行星轮系,滑块3与行星轮2在点C处铰接,而它通过移动副带动从动件4。在该机构中,设     

简谐运动机构 《机构选型基础》之二

在生产实际中经常遇到主动件(曲柄)作等速回转、从动件(滑块)实现在复移动而其运动规律并无特殊要求的情况,此时设计人员可采用滑块的运动规律为简谐运动,这是因为实现这种运动的机构比较简单,且具有传动平稳等优点。那么,在工程上有哪些可实现简谐运动的机构?各有什么特点?适用于何种场合?以下将探讨这些问题。     

组合机构(一) 《机构选型基础》之十一

连杆机构、凸轮机构及齿轮机构等均属于基本机构。利用基本机构作为传动机构或执行机构可以实现生产中提出的多种运动要求。但是,随着生产自动化程度的不断提高,单一的基本机构往往由于其构造型式等方面的限制而难以满足更为复杂的运动要求。在这种情况下,我们可以将几种基本机构组合使用,以便发挥它们各自的优点,满足生产过程自动化的各种需要。常见的组合机构有:凸轮-齿轮机构、凸轮-连杆机构、齿轮-连杆机构及带挠性件的组合机构等。现以轻纺机械中的典型组合机构为例介绍如下。一、凸轮-齿轮机构1.实现周期性的变速运动如图1所示,固装在原动轴O_1上的齿轮1和1′分别传动活套在轴O上的齿轮2和3;轮2上的凸销     

高级平面连杆机构 《机构选型基础》之九

根据机构组成原理,平面连杆机构可认为由主动件、基本杆组及机架组成。基本杆组由不能分离的、自由度为零的构件组台。按此条件,基本杆组中构件数 n 和低副数 p_L 应满足:3n-2p_L=0或 n=2pL/3(1)由于 n 和 p_L 总是整数,则从上式可知,n 和 p_L应分别为2和3的倍数,即:=2n,4,6,……,p_L=3,6,9,……由2个构件和3个低副构成的基本杆组称为Ⅱ级杆组,它共有五种类型,如图1所示。由四个构件和六个低副组成的基本杆组可为Ⅲ级杆组(图2a)或Ⅳ级杆组(图2b)。在Ⅲ级杆组中,BCE为一个闭合形——三角形。而在Ⅳ级杆组中有两个三角形 ABC、DEF 和一个四边形 BCDE,其闭合形的最多边数为4。基本杆组的级别就是由其中最多边闭合     

机构运动简图的识别——《机构选型基础》之一

当前,我国机械工业处在调整时期,部分原来设计、制造重工业产品的单位正转向轻纺工业;轻纺工业也迫切需要机械工业为他们提供装备和协助解决技术问题。轻纺机械具有动作复杂、运动多样等特点,如何按照生产上提出的运动要求合理选择机构的类型,在改革和设计轻纺机器的工作中占有重要的地位。为此,本刊特约华东纺织工学院华大年教授撰写有关机构选型的基础理论知识及其应用方面的资料,从本期起陆续刊载,请读者注意。     

急回运动机构 《机构选型基础》之三

在简谐运动机构和正置曲柄滑块机构中,当主动件作等角速回转时,从动件往、返两行程所占用的时间是相同的.但是,某些执行机构需要在工作行程时缓慢一些,而在返回行程时急速退回原处,以提高其工作效率.具有这种运动特性的机构统称为急回运动机构.凸轮机构和连杆机构均可用作急回运动机构,通常,凸轮机构应用于从动件时尚需实现某种复杂运动规律的场合,这在《机械原理》中已有详述;而连杆机构具有制造简便、传动平稳等特点,在工程上也获得广泛应用.现介绍具有急回运动的连杆机构的特点、限制因素及其应用场合。     

曲柄摇杆机构的摇杆摆角范围及最小摇杆摆角机构

提出曲柄摇杆机构的摇杆摆角具有最小值φmin=2 arcsin(a/ d) ,其机构尺寸 c2 - b2 =d2 - a2 ,并对曲柄摇杆机构的摆角变化作了全面的分析 ,在机构尺度对于摆角的影响上得到了一些有意义的结论     

利用极限位置实现间歇运动的连杆机构——《机构选型基础》之五

在实际生产中有时要求从动件在其极限位置有一段停歇时间,以配合完成某种工艺动作。用连杆机构来实现这种间歇运动,具有传动平稳、加工简便等优点,已在针织机、织布机和包装机等机器中获得应用。大家知道,在四杆机构中当从动件处于极限位置时,其角速度等于零,即从动件在该位置附近运动很慢,有一段微小的近似停顿。我们利用两套或三套四杆机构适当串联,就可使从动件在极限位置有较长的停歇时间。但是,随着停歇时间的增加,这种机构的设计计算趋向复杂,使它的应用受到一定的限制。以下将介绍这种间歇运动机构的基本类型和应用范围,并对其中的典型机构扼要提及其设计计算的简化方法。     

摆角可调机构的研究

摆角可调机构在纺织机械中得到应用,本文提出采用特定平面六杆机构输出构件摆角可的目的,并推导了其摆角计算式和运动分析公式。     

双重行星轮的周转轮系 《机构选型基础》之十

众所周知,周转轮系由行星轮、中心轮(太阳轮)、转臂(系杆)及机架组成。在一般周转轮系中,转臂相对于机架作定轴转动,此时行星轮的轴线绕机架上的固定轴线回转。随着科学技术的不断发展,在生产实际中又出现一种具有双重行星轮(双重转臂)的周转轮系。该轮系以一般的周转轮系为基础,将其中某个行星轮作为另一个转臂以支承运动更为复杂的其它行星轮。由于这种周转轮系具有上述特点,所以我们称它为双重行星轮的周转轮系。一、应用在动参考系中的周转轮系1.周转轮系的组成大家知道,周转轮系可用作减速器、变速器和差速器;该轮系可把两个运动合成为一个运动,或将一     

利用连杆曲线实现间歇运动的连杆机构 《机构选型基础》之六

在平面四连杆机构中,曲柄、摇杆及滑块分别作转动、摆动及移动,而连杆作复杂的平面运动,其上各点的轨迹——连杆曲线是各式各样的。我们利用连杆曲线上的近似圆弧或直线部分,在连杆和机架上并接一基本杆组(由两构件和三低副组成),可使从动件获得多种型式的间歇运动。这种机构与凸轮机构等比较,其机件制造简便,并能适应较高速度运转。所以,这种机构已在喷气织机、经编机及食品加工等机器中得到较多的应用。但是,这种机构设计比较复杂,在某种程度上限制了它更广泛的应用。下面介绍这种机构所能实现的几种主要间歇运动以及各自的特点,并简述其中典型机构的设计计算方法。读者若以此类推,就不难设计其它类似机构。     

双摇杆机构极限摆角的确定

对双摇杆机构的摇杆极限摆角计算公式进行了分析,这些公式可用于双摇杆机构中摇杆极限摆角的确定。     

数控摆角铣头的消隙机构设计

针对间隙非线性对数控摆角铣头传动精度的影响,提出采用双电动机驱动双蜗轮蜗杆副的消隙方法,即控制一侧电动机的转角和两侧电动机的同步差来精确控制蜗轮蜗杆副的转角,进而控制主轴的摆角。消隙时,一侧蜗杆与蜗轮正向旋转的齿面啮合,另一侧蜗杆与蜗轮反向旋转的齿面啮合。工作时,一侧电动机驱动,另一侧电动机保持同步随动,避免因自锁产生干涉,从而消除主轴摆动的传动间隙,提高了主轴的摆动精度。通过建立消隙机构的数学模型并进行仿真实验,验证了该消隙方法的有效性和可行性。     

基于Solid Works的双摆杆摆角放大机构运动仿真分析

利用SolidWorks软件对双摆杆摆角放大机构进行了三维实体建模及装配,并运用Motion模块对其进行了运动仿真分析,得到了双摆杆摆角放大机构的角位移、角速度、角加速度随时间的变化曲线。运用SolidWorks 进行机构运动分析,可使整个分析过程在精确、高效的基础上更加形象、生动,消除了传统设计中的许多弊端。     

基于输出摆角分析的抽油机换向机构优化设计

针对一种无游梁式抽油机用椭圆齿轮行星轮系换向机构输出摆角小、不能满足长冲程需求的问题,分析了该机构输出摆角大小的影响因素,将结果以图形面积表现在一对非圆齿轮副的传动比曲线中。根据分析结果,构造了满足应用需求的非圆齿轮副传动比曲线,求解非圆齿轮的节曲线方程,建立该机构的三维模型并进行运动仿真,得到输出摆角和输出角速度幅值曲线。分析结果表明,与原来的椭圆齿轮行星轮系换向机构相比,该机构增大了输出轴的摆角,从而可以增大抽油机的冲程。     

一种正交轴可调摆角的传动机构

本文提出了一种输入输出轴线正交、输出摆角可以方便调节的三构件传动机构,其输出角位移函数的任意阶导数在其摆角内连续、有界;其压力角处处为零。     

双摆角铣头摆角切削力矩的计算研究

双摆角铣头是高档数控机床的关键功能部件之一。双摆角铣头结构是实现大型数控龙门镗铣床及加工中心五轴联动的主要形式。首先介绍了通过实验方法计算切削力的过程,在摆角范围给定的条件下,通过理论推导和计算给出了某种结构A/B双摆角铣头摆角切削力矩的计算公式,最后通过特殊位置和任意位置进一步验证了公式的正确性。摆角切削力矩是摆角驱动力矩的重要组成部分,此计算公式的研究对摆角铣头的结构设计具有重要的指导意义。