4.常用机构分析.ppt

2．高副 高副是指两构件之间作点或线接触的运动副。 高副由于是点或线的接触，单位面积压力较大，构件接触处容易磨损，制造和维修困难，但高副能传递较复杂的运动，比较灵活，易于实现预定的运动规律。 铰链四杆机构中，机架和连杆总是存在的，因此可按曲柄存在情况，分为三种基本形式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。 1．曲柄摇杆机构 在铰链四杆机构中的两连架杆，如果一个为曲柄，另一个为摇杆，那么该机构就称为曲柄摇杆机构。取曲柄AB为主动件，当曲柄AB作连续等速整周转动时，从动摇杆CD将在一定角度内作往复摆动。由此可见，曲柄摇杆机构能将主动件的整周回转运动转换成从动件的往复摆动。剪刀机是通过原动机驱动曲柄转动，通过连杆带动摇杆往复运动，实现剪切工作。 在曲柄摇杆机构中，当摇杆为主动件时，可将摇杆的往复摆动经连杆转换为曲柄的连续旋转运动。在生产中应用很广泛。缝纫机的踏板机构，当脚踏板（相当于摇杆）作往复摆动时，通过连杆带动曲轴（相当于曲柄）作连续运动，使缝纫机实现缝纫工作。 2．双曲柄机构 在铰链四杆机构中，若两个连架杆均为曲柄，则该机构称为双曲柄机构。两曲柄可分别为主动件。惯性筛中，ABCD为双曲柄机构，工作时以曲柄AB为主动件，并作等速转动，通过连杆BC带动从动曲柄CD，作周期性的变速运动，再通过E点的联接，使筛子作变速往复运动。惯性筛就是利用从动曲柄的变速转动，使筛子具有一定的加速度，筛面上的物料由于惯性来回抖动，达到筛分物料的目的。 （1）当两曲柄的长度相等且平行时，称为平行双曲柄机构。平行双曲柄机构的两曲柄的旋转方向相同，角速度也相等（图a）。平行双曲柄机构应用很广，机车联动装置中，车轮相当于曲柄，保证了各车轮同速同向转动。此机车联动装置中还增设一个曲柄EF作辅助构件，以防止平行双曲柄机构ABCD变成为反向双曲柄机构。 3．双摇杆机构 在铰链四杆机构中，若两个连架杆均为摇杆时，则该机构称为双摇杆机构。在双摇杆机构中，两杆均可作为主动件。主动摇杆往复摆动时，通过连杆带动从动摇杆往复摆动。 双摇杆机构在机械工程上应用也不少，汽车离合器操纵机构中,当驾驶员踩下踏板时，主动摇杆AB往右摆动，由连杆BC带动从动杆CD也向右摆动，从而对离合器产生作用。 当连杆在B1点时，形成△B1C1D。根据三角形两边之和必大于第三边的定理，得b+cd+a① 当连杆在B2点时，形成△B2C2D, 得 (d-a)+cb 即d+cb+a ② (d-a)+bc 即d+bc+a ③ 考虑到四杆位于同一直线时，则①②③可写成如下形式 b+c≥d+a ④ d+c≥ b+a ⑤ d+b≥ c+a ⑥ 将式④、⑤、⑥分别两两相加，则得c≥a,b≥a, d≥a，即AB杆为最短杆。 偏心轮机构一般多用于曲柄销承受较大冲击载荷或曲柄较短的机构，如剪床、冲床以及破碎机等。 曲柄滑块机构在机械中应用十分广泛。如内燃机、搓丝机、自动送料装置以及压力机都是曲柄滑块机构。在曲柄滑块机构中，若曲柄为主动件，可将曲柄的连续旋转运动，经连杆转换为从动滑块的往复直线运动，图所示的压力机，当曲柄连续旋转运动时，经连杆带动滑块实现加压工作；反之若滑块为主动件，经连杆转换为从动曲柄的连续旋转运动。 （1）转动导杆机构 图1b所示导杆机构，当时，机架1为最短杆，它的相邻杆2与导杆4均能绕机架作连续转动，故称为转动导杆机构（图2a）；图2b所示为插床机构，其中构件1、2、3、4组成转动导杆机构，工作时，导杆4绕A点回转，带动构件5及插刀6往复运动，实现切削。 （2）摆动导杆机构 图1b所示导杆机构，当时，机架1不是最短杆，它的相邻构件导杆4只能绕机架摆动，故称为摆动导杆机构（图3a）。图3b所示为刨床机构，其中构件1、2、3、4组成摆动导杆机构，工作时，导杆4绕A点摆动，带动构件5及刨刀6往复运动，实现刨削。 5．摇块机构 若将曲柄滑块机构（图1）中的构件2作为机架，就演化成摇块机构（图3a)，此机构中滑块相对机架摇动。这种机构常应用于摆缸式内燃机或液压驱动装置。图3b所示的自卸翻斗装置，也应用了摇块机构。杆1（车厢）可绕车架2上的B点摆动。杆4（活塞杆），液压缸3（摇块）可绕车架上C点摆动，当液压缸中的压力油推动活塞杆运动时，迫使车厢绕B点翻转，物料便自动卸下。 K的大小表示急回的程度。由上式可知，K与θ有关，当θ=0时，K=1，说明该机构无急回特性；当θ0，则机构具有急回特性，θ越大，K值越大，急回特性越明显。θ与K的关系为 对机构传递运动来说，死点是有害的，因为死点位置常使机构从动件无法运动或出现运动不确定现象。如图1所示的缝纫机踏板机构（曲柄摇杆机构），当踏