对原动件为非连架杆的平面机构的分析研究.pdf

维普资讯 第 18卷 第 4期 内蒙古民族大学学报(自然科学版) V01．18 No．4 2003年 8月 JournalofInnerMongoliaUniversityforNationalities Aug．2003 对原动件为非连架杆的平面机构 的分析研究 苏和平 ，王立群 ，赵华洋 (1．内蒙古民族大学 物理与机电学院，内蒙古 通辽 028043；2．呼和浩特铁路局 包头铁路客车检测中心，内蒙古 包头 014000) 摘 要 ：对原动件为非连架杆的平面机构 中的含有液压气动元件的结构进行分析 ，给出其杆组的独特分法；通 过举例说明了如何利用已知的相对运动对机构进行速度、加速度分析及注意点． 关键词：平面机构 ；结构分析；运动分析 中图分类号 ：THlll 文献标识码 ：A 文章编号：1671—0185(2003)04—0325—04 Analysison PlanarM echna ism ofM otiveM emberUsedUnsideLink suHe—ping，WANGLi—qud ，ZHAOHua—yang (1．CollegeofPhysicsandElectromechanics，InnreMongoliaUniversityfor Nationalities，Tong liao028043，China； 2．BaotouRailwayVehicleCheckCentre，HuhhotRailwayBureau，Baotou014000，China) Abstract：Analyzingthestructureinplanarmechanism withliquidhydraulicpneumaticcomponent whichmotivememberisnotsidelink，someparticulardivisionmethodsoflink groupraegiven． And explain to naalyzevelocity，acceleration ofstructurena dwhattopayattention to which knownoppositemotionthroughtheexamples． Keywords：Planarmechna ism ；Structureanalysis；Motionna alysis 机构学中讨论较多的是原动件为连架杆情况的机构分析与综合问题．但实践中也存在一些原动件为 非连架杆的机构应用，如包含液压气动元件的平面机构、电风扇摇头机构、一些特殊爬行机构、机器人机构 等．这些机构与普通机构的分析方法是有一些区别的，或者要经过一些变化处理的． 1 对含有液压气动元件平面连杆机构的结构分析 对一般机构而言，平面机构的组成是由若干个杆组(通过外接副)依次联接到原动件和机架上而成的． 杆组是这种不能再分解的零 自由度的构件组 ．杆组可分为 Ⅱ级组、Ⅲ级组、Ⅳ级组等等．含有液压气动元件 的平面连杆机构是一类原动件为非连架杆的平面机构 ．对含有液压气动元件的平面连杆机构的组成原理， 不能直接引入上述方法，而要进行一些特别的处理．具体如下 ：可以设想将前述的基本杆组演变成含有液 压气动元件的 “杆组”，如图 1所示．假设在 Ⅱ级杆组中将某构件一分为二，并用液压气动元件联接，从而派 生出一缸 Ⅱ级 “杆组”；同理 ，由Ⅲ级杆组和Ⅳ级杆组分别派生出一缸Ⅲ级 杆“组”和一缸 Ⅳ级 “杆组”，以此 类推 ．当然 ，在基本杆组中也可引出二缸某级 杆“组”、三缸某级 “杆组”……，从而构成含有液压气动元件的 多缸 “杆组”．通过计算而知 ：在基本杆组中引进液压气动元件而形成的 “杆组”的自由度数等于气 (液)的缸 数，反之，消除 自由度后的 “杆组”即为基本杆组．这种平面连杆机构可以认为由基本杆组和包含液压气动 元件的 “杆组”，依次联结到运动已确定的一个构件或几个构件