常用机构设计.ppt

1、运动副的概念,画机构的运动简图； 机器：是执行机械运动的装置，用来变换或传递能 量、物料与信息。是由零件装配而成。 零件：是机器中不可拆卸的制造单元。 构件：一个零件，或是若干个零件的组合体。 机构：用运动副将若干个构件连接起来以传递运动和力的系统。 运动副：构件与构件直接接触所形成的可动联接。 §3-1 机构的结构分析 用“1、2、3…”标明不同的构件； 用“A、B、C…”标明不同的转动副； 用箭头表明原动件和转向； 用多条斜短线标明机架。 §3-2 平面连杆机构 §3-3 平面机构的工作特性 １）四杆机构ABCD中，最短杆AB，最长杆BC． 因为lAB＋lBC≤lCD＋lAD 且以最短杆AB的邻边为机架．故四杆机构ABCD为曲柄摇杆机构． 齿轮副 凸轮副 双曲柄机构 如下图所示铰链四杆机构ABCD中，BC=50mm，CD=35mm， AD=30mm，取AD为机架． １）如果该机构能成为曲柄摇杆机构，且AB是曲柄， 求AB的取值范围； ２）如果该机构能成为双曲柄杆构，求AB的取值范围； ３）如果该机构能成为双摇杆机构，求AB的取值范围． 例3 ∴若该机构为双曲柄机构，则AB杆的取值范围为： 45≤AB≤55 解: 1）该机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，则AB应为最短杆。 已知BC杆为最长杆BC=50。 ∴AB+BC≤AD+CD ∴ 0AB≤15 2）该机构如为双曲柄机构，同样应满足曲柄存在的条件， 应以最短杆为机架。现AD为机架，则最短杆为AD＝30， 最长杆可能为BC杆，也可能是AB杆。 ①若AB杆为最长杆(AB≥50) ：AD+AB≤BC+CD ∴AB≤55 即50＜AB≤55 ②若BC杆为最长杆(AB≤50) ：AD+BC≤AB+CD ∴AB≥45 即45≤AB≤50 AB＜AD+CD+BC AB＜115 ∴55AB115 3）欲使该机构为双摇杆机构 (1)最短杆与最长杆之和应大于另外二杆之和。现在的 关键是谁是最短、最长杆？ ①?若AB杆最短(AB≤30)，则最长杆为BC： ∴AB+BC＞CD+AD ∴15AB≤30 ②若AD杆最短 ∴ AD+BC＞AB+CD ∴30≤AB45 ⅱ.AB杆最长：AD+AB＞BC+CD AB＞55 综上分析：AB杆的取值为： 15＜AB＜45 或者 55＜AB＜115 ⅰ.BC杆最长(30≤AB≤50) (2)满足长度条件,但BC不为最短杆,推论3不成立 3.3.2 铰链四杆机构的基本特性 1.急回运动 1）极位夹角θ（∠C2AC1）: 摇杆处于极限位置时曲柄 所夹锐角。 工作行程: 从动件 空回行程: AB1→AB2 AB2→AB1 原动件作匀速转动，从动件作往复运动的机构，从动件工作（正）行程和空回（反）行程的平均速度不相等。 2）机构的急回运动特性： 3)行程速比系数 2.压力角和传动角 1）压力角α:从动件上点c的受力方向与速度方向 所夹的锐角。 2）传动角γ：压力角的余角，F与Fn夹角， 切向分力： 法向分力： 3）最小传动角γmin 为了保证机构的传力性能良好： 传递大功率的机构（冲床）： 最小传动角出现在曲柄与机架两次共线的一处。 经常用γ衡量机构的传动质量,传动角γ愈大，压力角α 愈小，机构传力性能愈好，传动角γ=90°，传动最有利。 3.死点 机构停在死点位置，不能起动。 运转时，靠惯性冲过死点。 运动视图 利用死点实例 下图所示六杆机构中,各构件的尺寸为:lAB＝30mm,lBC＝55mm,lAD=50mm,lCD=40mm,lDE＝20mm,lEF＝60mm.滑块为运动输出构件.试确定： ??１）四杆机构ABCD的类型． ??２）作滑块Ｆ的行程Ｈ？ ３）求机构的最小传动角γmin？ 例4: 答案： 3)机构的最小传动角γmin出现在CD杆垂直于导路时． （即ED⊥导路）∴COSγmin＝ED/EF ∴COSγmin＝1/3 ∴γmin＝78.4o 2) §3-6 凸轮机构 3.6.1 凸轮机构的组成、应用和分类 1.组成： 凸轮：一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，通过高副接触 从动件：平动，摆动 机架 工程实例1 工程实例2 工程实例3 工程实例4 2.应用： 当从动件的位移、速度、加速度必须严格按照预定规律变化时，常用凸轮机构。 3.分类： 1）按凸轮的形状： ①盘形凸轮机构——平面凸轮机构 ②移动凸轮机构——平面凸轮机构 ③圆柱凸轮机构——空间凸轮机构 2）按从动件的型式： ③平底从动件：用于高速。 ①尖底从动件：用于低速； ②滚子从动件：应用最普