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文檔簡介
第一章工程(gōngchéng)材料第二章鑄造(zhùzào)、鍛壓與焊接第三章機械傳動概述第四章常用機構第五章常用機械傳動裝置第六章常用機械零件第七章機械傳動系統及其分析計算第八章液壓傳動概述第九章液壓元件第十章第十一章典型液壓系統機機械械基基礎礎液壓基本回路及液壓系統1精品資料第四章常用(chánɡyònɡ)機構§4.1平面四桿機構§4.2凸輪(tūlún)機構§4.3螺旋機構§4.4間歇運動機構2精品資料一、概述平面四桿機構是由一些剛性桿件用鉸鏈和滑道等連接而成的機構,在生產中用來實現運動的變換(biànhuàn)和傳遞動力。§4.1平面(píngmiàn)四桿機構3精品資料一、概述平面(píngmiàn)四桿機構是由一些剛性桿件用鉸鏈和滑道等連接而成的機構,在生產中用來實現運動的變換和傳遞動力。因構件形狀多呈桿狀并做平面(píngmiàn)運動,所以稱為平面(píngmiàn)四桿機構?!?.1平面(píngmiàn)四桿機構4精品資料平面四桿機構(jīgòu)的特點1.優(yōu)點:桿狀構件可以傳遞較遠距離的動作低副可以承受很大的載荷曲線形式的多樣性運動形式的多樣性2.缺點:產生慣性力,設計較困難§4.1平面(píngmiàn)四桿機構5精品資料二、平面(píngmiàn)四桿機構的基本型式及演化平面(píngmiàn)四桿機構的基本型式:鉸鏈四桿機構中桿件的名稱曲柄搖桿連桿機架連架桿§4.1平面(píngmiàn)四桿機構6精品資料平面四桿機構(jīgòu)的演化方式:取不同構件為機架(運動的可逆性)曲柄搖桿機構(jīgòu),雙曲柄機構(jīgòu),雙搖桿機構(jīgòu)含有一個移動副的四桿機構(jīgòu)曲柄滑塊機構(jīgòu)含有兩個移動副的四桿機構(jīgòu)橢圓規(guī),正弦機構(jīgòu)4.1平面(píngmiàn)四桿機構7精品資料平面四桿機構的應用實例:翻轉機構夾具機構攪拌(jiǎobàn)機構自動送料機構§4.1平面(píngmiàn)四桿機構8精品資料三、平面(píngmiàn)四桿機構的工作特性§4.1平面(píngmiàn)四桿機構運動特性1.曲柄存在條件2.急回特性動力特性1.壓力角、傳動角2.死點9精品資料1、鉸鏈四桿機構中曲柄(qūbǐng)存在條件最短桿和最長桿之和小于或等于其它兩桿之和連架桿和機架中必有一桿是最短桿(一)、運動(yùndòng)特性曲柄搖桿機構,雙曲柄機構,雙搖桿機構10精品資料推論:以最短桿為機架,該機構(jīgòu)是雙曲柄機構(jīgòu);以最短桿的兩個鄰邊為機架,得到兩個不同曲柄搖桿機構(jīgòu);以最短桿的對邊為機架,或最短桿和最長桿之和大于其它兩桿之和,該機構(jīgòu)是雙搖桿機構(jīgòu)。(一)、運動(yùndòng)特性11精品資料判斷曲柄(qūbǐng)存在與否
—及機構類型的流程圖12精品資料2、急回特性連桿機構中,主動件等速回轉,從動件的工作行程速度慢,而回程(huíchéng)速度快,稱急回特性。通常用行程速比系數K表示。K=V回/V工作≥1(一)、運動(yùndòng)特性13精品資料2、急回特性極位:從動件所能達到的極限位置。極位夾角(jiājiǎo):從動件在兩個極限位置時,主動件兩位置所夾之銳角,用θ表示。(一)、運動(yùndòng)特性行程速比系數與極位夾角的關系K=(180o+θ)/(180o-θ)14精品資料2、急回特性15精品資料2、急回特性牛頭刨床(niútóupáochuánɡ)16精品資料1、壓力角α、傳動角γ壓力角α:在不計摩擦的情況下,從動件受力方向與力作用點速度方向所夾的銳角。傳動角γ:壓力角的余角,可以(kěyǐ)衡量機構的傳動質量。(二)、動力(dònglì)特性17精品資料壓力(yālì)角:α=190傳動角:γ=710(二)、動力(dònglì)特性18精品資料討論:傳動角γ越大,對機構工作越有利;設計時,應使γγmin(=400);鉸鏈四桿機構中,曲柄與機架拉直共線和重疊共線的兩位置(wèizhi)處出現的傳動角中,必有一處為最小傳動角。(二)、動力(dònglì)特性曲柄滑塊機構19精品資料2、死點從動件在傳動角為零的位置為機構的死點;在分析死點位置時,要首先搞清楚哪個(nǎge)是主動件;死點是機構在運動過程中所處的特殊位置,它與自由度為0不同,與機構的自鎖也不同。(二)、動力(dònglì)特性曲柄滑塊機構20精品資料2、死點死點的避免機構(jīgòu)錯位排列加飛輪,利用慣性通過死點死點的利用飛機起落架夾具(二)、動力(dònglì)特性21精品資料四、平面四桿機構(jīgòu)的其它常用型式在實際機器中,由于具體要求不同,平面四桿機構(jīgòu)的外形和構造也各不相同?!?.1平面(píngmiàn)四桿機構曲柄滑塊機構轉動導桿機構擺動導桿機構曲柄搖塊機構插床主運動機構牛頭刨床滑枕運動機構22精品資料§4.1平面(píngmiàn)四桿機構23精品資料§4.1平面(píngmiàn)四桿機構24=00精品資料§4.1平面(píngmiàn)四桿機構25精品資料§4.1平面(píngmiàn)四桿機構26精品資料§4.1平面(píngmiàn)四桿機構27飛剪精品資料§4.1平面(píngmiàn)四桿機構28雨刮器精品資料§4.1平面(píngmiàn)四桿機構29夾緊(jiājǐn)機構精品資料§4.1平面(píngmiàn)四桿機構30平行四邊形精品資料§4.1平面(píngmiàn)四桿機構31攪拌機破碎機精品資料§4.1平面(píngmiàn)四桿機構32慣性(guànxìng)篩精品資料第四章常用(chánɡyònɡ)機構§4.1平面四桿機構§4.2凸輪機構§4.3螺旋(luóxuán)機構§4.4間歇運動機構33精品資料先看幾個凸輪(tūlún)機構的演示§4.2凸輪(tūlún)機構1,2,3,4,534精品資料一、凸輪(tūlún)機構的應用和特點凸輪(tūlún)機構是一種常用的高副機構,廣泛用于各種機械傳動和自動控制裝置,例如:內燃機配氣機構、鑄造用造型機、自動車床進給機構和縫紉機跳線機構等等。§4.2凸輪(tūlún)機構35精品資料一、凸輪機構(jīgòu)的應用和特點凸輪機構(jīgòu)的優(yōu)點:§4.2凸輪(tūlún)機構36只要適當的設計凸輪輪廓曲線,就可以使從動件獲得任意預期運動規(guī)律,且機構比較簡單、緊湊。精品資料一、凸輪機構的應用和特點凸輪機構的缺點:由于凸輪輪廓表面(biǎomiàn)與從動件之間為點或線接觸,故易磨損;凸輪輪廓加工比較困難;因此,通常用于傳力不大的場合。§4.2凸輪(tūlún)機構37精品資料二、凸輪(tūlún)機構的類型凸輪(tūlún)的(形狀)類型:盤形凸輪(tūlún)移動凸輪(tūlún)圓柱凸輪(tūlún)§4.2凸輪(tūlún)機構38精品資料二、凸輪機構(jīgòu)的類型從動件的(形狀)類型:尖頂從動件滾子從動件平底從動件§4.2凸輪(tūlún)機構39精品資料§4.2凸輪(tūlún)機構40精品資料三、從動件的常用運動規(guī)律基本概念:凸輪(tūlún)的基圓:在凸輪(tūlún)機構中,以凸輪(tūlún)輪廓的最小向徑rb為半徑所作的圓。行程(升距):從動件上升的最大距離h?!?.2凸輪(tūlún)機構41精品資料基本概念:42精品資料三、從動件的常用運動規(guī)律基本概念:近休止(xiūzhǐ)角:從動件將在距軸心最近的位置靜止不動,與此對應的凸輪轉角?!?.2凸輪(tūlún)機構遠休止角:從動件將在距軸心最遠的位置靜止不動,與此對應的凸輪轉角。43精品資料三、從動件的常用運動規(guī)律從動件常用運動規(guī)律:1.等速運動規(guī)律2.等加速等減速運動規(guī)律3.余弦加速度運動規(guī)律(簡諧運動(jiǎnxiéyùndònɡ)規(guī)律)4.正弦加速度運動規(guī)律(擺線運動規(guī)律)§4.2凸輪(tūlún)機構44精品資料45精品資料46精品資料47精品資料48精品資料從動件常用運動規(guī)律的選擇(xuǎnzé)原則三、從動件的常用運動(yùndòng)規(guī)律49精品資料四、用圖解法設計(shèjì)凸輪輪廓反轉法原理(yuánlǐ)直動從動件盤形凸輪輪廓設計
(以尖底從動件盤形凸輪機構為例)50精品資料反轉(fǎnzhuǎn)法原理51精品資料四、用圖解法設計凸輪(tūlún)輪廓例如:已知從動件的運動(yùndòng)規(guī)律為從動件在推程中以余弦加速度上升,在回程中以等加速等減速下降,行程h=30mm。設凸輪的基圓半徑為80mm。試用圖解法繪制從動件的位移曲線,并設計尖底從動件盤形凸輪輪廓。(要求推程和回程運動角各分為8等份)(推程角)(遠休止角)(回程角)(近休止角)52精品資料四、用圖解法設計(shèjì)凸輪輪廓解:根據公式計算位移(wèiyí)曲線各點的數值余弦加速度運動規(guī)律,從動件的位移
等加速等減速運動規(guī)律,從動件的位移53精品資料四、用圖解法設計凸輪(tūlún)輪廓根據所計算的數值畫凸輪(tūlún)輪廓54精品資料五、凸輪機構(jīgòu)的應用55精品資料凸輪輪廓(lúnkuò)與氣門的運動規(guī)律氣門(qìmén)開啟點消除氣門間隙階段氣門升程最大時刻氣門關閉點出現氣門間隙階段緩沖結束點精品資料五、凸輪(tūlún)機構的應用57等徑凸輪(tūlún)精品資料584H用CAM(HP3)6H用CAM(HP4)精品資料五、凸輪(tūlún)機構的應用59車床(chēchuáng)靠模機構精品資料第四章常用(chánɡyònɡ)機構§4.1平面四桿機構§4.2凸輪機構§4.3螺旋(luóxuán)機構§4.4間歇運動機構60精品資料一、螺旋機構的應用和特點螺旋機構可以用來把回轉運動變?yōu)橹本€移動(yídòng),例如:螺桿傳動§4.3螺旋(luóxuán)機構61精品資料一、螺旋機構的應用和特點螺旋機構的主要特點優(yōu)點:結構簡單,制造方便,能將較小的回轉力矩變成較大的軸向力,能達到較高的傳動精度(jīnɡdù),并且工作平穩(wěn),易于自鎖;缺點:摩擦損失大,傳動效率低,因此一般不用來傳遞大的功率?!?.3螺旋(luóxuán)機構62精品資料二、螺旋(luóxuán)機構的螺紋及其運動形式螺紋§4.3螺旋(luóxuán)機構三角形螺紋—主要用于聯接;梯形和鋸齒螺紋—主要用于傳動;螺旋線數n—單線、雙線、三線和多線;螺距P和導程Ph關系—Ph=nP;螺紋的升角與自鎖。63精品資料二、螺旋機構(jīgòu)的螺紋及其運動形式螺旋機構(jīgòu)的形式§4.3螺旋(luóxuán)機構單螺旋機構螺桿原位轉動,螺母作直線運動
螺桿轉動(1),如機床工作臺螺桿不動,螺母轉動并作直線運動
螺桿轉動(2),如螺旋千斤頂64精品資料二、螺旋(luóxuán)機構的螺紋及其運動形式螺旋(luóxuán)機構的形式§4.3螺旋(luóxuán)機構單螺旋機構螺母不動,螺桿轉動并作直線運動
螺桿轉動(3),如臺虎鉗、壓力機螺母原位轉動,螺桿作直線運動
螺桿轉動(4),如應力試驗機觀察鏡調整裝置65精品資料二、螺旋(luóxuán)機構的螺紋及其運動形式螺旋(luóxuán)機構的形式§4.3螺旋(luóxuán)機構雙螺旋機構差動螺旋機構:兩螺旋副中螺紋旋向相同
L=(Ph1-Ph2)z
式中:L—可動螺母1相對機架移動的距離;Ph1—螺母1的導程,mm;Ph2—螺母2的導程,mm;z—螺桿轉過的圈數。66精品資料二、螺旋(luóxuán)機構的螺紋及其運動形式§4.3螺旋(luóxuán)機構
差動螺旋機構常用于精密儀器設備中的分度、測量機構。復式螺旋機構:兩螺旋副中螺紋旋向相反
L=(Ph1+Ph2)z
復式螺旋機構常用于快速調整或移動兩構件相對位置的場合,如銑床快動夾具。67精品資料三、滾珠(gǔnzhū)螺旋機構§4.3螺旋(luóxuán)機構由于普通螺旋機構齒面之間存在相對滑動摩擦,所以傳動效率低。為了提高效率、減輕磨損,可采用以滾動摩擦代替滑動摩擦的滾珠螺旋機構。滾珠螺旋機構的特點:摩擦阻力小,傳動效率高,運動穩(wěn)定,動作靈敏;但結構復雜,尺寸大,制造技術要求高。68精品資料三、滾珠(gǔnzhū)螺旋機構§4.3螺旋(luóxuán)機構69精品資料三、滾珠螺旋(luóxuán)機構§4.3螺旋(luóxuán)機構1.螺母2.絲桿3.滾珠4.滾珠循環(huán)裝置70精品資料71精品資料第四章常用(chánɡyònɡ)機構§4.1平面四桿機構(jīgòu)§4.2凸輪機構(jīgòu)§4.3螺旋機構(jīgòu)§4.4間歇運動機構(jīgòu)72精品資料§4.4間歇運動(yùndòng)機構當需要從動件產生周期性的運動和停頓時,可以(kěyǐ)應用間歇運動機構。常見的有:棘輪機構 槽輪機構73精品資料§4.4間歇(jiànxiē)運動機構一、棘輪(jílún)機構:主動件為搖桿做往復擺動,從動件棘輪(jílún)做單向間歇轉動。棘輪(jílún)機構74精品資料一、棘輪機構:優(yōu)點:結構簡單,便于調整轉動角度。缺點:有較大沖擊和噪音(zàoyīn),轉動精度較差?!?.4間歇(jiànxiē)運動機構75精品資料二、槽輪機構:主動件撥盤以等角速
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