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更新時間:2022-05-04 08:03:03瀏覽次數(shù):731次
聯(lián)系我時,請告知來自 智能制造網(wǎng)連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計 提示: 連桿機(jī)構(gòu)是由若干構(gòu)件用低副(轉(zhuǎn)動副、移動副、球面副、球銷副、圓柱副及螺旋副等)聯(lián)結(jié)而成,故又稱低副機(jī)構(gòu)。連桿機(jī)構(gòu)常用于剛體導(dǎo)引、實(shí)現(xiàn)已知運(yùn)動規(guī)律或已知軌跡。 特點(diǎn) : 連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)件運(yùn)動形式多樣,如可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動、擺動、移動和平面或空間復(fù)雜運(yùn)動,從而可用于實(shí)現(xiàn)已知運(yùn)動規(guī)律和已知軌跡。此外,低副面接觸的結(jié)構(gòu)使連桿機(jī)構(gòu)具有以下一些優(yōu)點(diǎn):運(yùn)動副單位面積所受壓力較小,且面接觸便于潤滑,故磨損減??;制造方便,易獲得較高的精度;兩構(gòu)件之間的接觸是靠本身的幾何封閉來維系的,它不象凸輪機(jī)構(gòu)有時需利用彈簧等力封閉來保持接觸。因此,平面連桿機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械、儀表和機(jī)電產(chǎn)品中。平面連桿機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是:一般情況下,只能近似實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動規(guī)律或運(yùn)動軌跡,且設(shè)計較為復(fù)雜;當(dāng)給定的運(yùn)動要求較多或較復(fù)雜時,需要的構(gòu)件數(shù)和運(yùn)動副數(shù)往往較多,這樣就使機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,工作效率降低,不僅發(fā)生自鎖的可能性增加,而且機(jī)構(gòu)運(yùn)動規(guī)律對制造、安裝誤差的敏感性增加;機(jī)構(gòu)中作復(fù)雜運(yùn)動和作往復(fù)運(yùn)動的構(gòu)件所產(chǎn)生的慣性力難以平衡,在高速時將引起較大的振動和動載荷,故連桿機(jī)構(gòu)常用于速度較低的場合。 連桿機(jī)構(gòu)的類型和應(yīng)用 根據(jù)構(gòu)件之間的相對運(yùn)動為平面運(yùn)動或空間運(yùn)動,連桿機(jī)構(gòu)可分為平面連桿機(jī)構(gòu)和空間連桿機(jī)構(gòu)。根據(jù)機(jī)構(gòu)中構(gòu)件數(shù)目的多少分為四桿機(jī)構(gòu)、五桿機(jī)構(gòu)、六桿機(jī)構(gòu)等,一般將五桿及五桿以上的連桿機(jī)構(gòu)稱為多桿機(jī)構(gòu)。當(dāng)連桿機(jī)構(gòu)的自由度為1時,稱為單自由度連桿機(jī)構(gòu);當(dāng)自由度大于1時,稱為多自由度連桿機(jī)構(gòu)。根據(jù)形成連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動鏈?zhǔn)情_鏈還是閉鏈,亦可將相應(yīng)的連桿機(jī)構(gòu)分為開鏈連桿機(jī)構(gòu)(機(jī)械手通常是運(yùn)動副為轉(zhuǎn)動副或移動副的空間開鏈連桿機(jī)構(gòu))和閉鏈連桿機(jī)構(gòu)。單閉環(huán)的平面連桿機(jī)構(gòu)的構(gòu)件數(shù)至少為4,因而zui簡單的平面閉鏈連桿機(jī)構(gòu)是四桿機(jī)構(gòu),其他多桿閉鏈機(jī)構(gòu)無非是在其基礎(chǔ)上擴(kuò)充桿組而成;單閉環(huán)的空間連桿機(jī)構(gòu)的構(gòu)件數(shù)至少為3,因而可由三個構(gòu)件組成空間三桿機(jī)構(gòu)。
連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計的基本問題和方法 連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計通常包括選型、運(yùn)動設(shè)計、承載能力計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計和繪制機(jī)構(gòu)裝配圖與零件工作圖等內(nèi)容,其中選型是確定連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成,包括構(gòu)件數(shù)目以及運(yùn)動副的類型和數(shù)目;運(yùn)動設(shè)計是確定機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的參數(shù),包括各運(yùn)動副之間的相對位置尺寸以及描繪連桿曲線的點(diǎn)的位置尺寸等等;承載能力計算是基于強(qiáng)度理論,確定關(guān)鍵零件的主要結(jié)構(gòu)參數(shù);結(jié)構(gòu)設(shè)計是在綜合考慮安裝、調(diào)整、加工工藝性等因素情況下對各零件結(jié)構(gòu)參數(shù)的全面細(xì)化。 平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動設(shè)計是本章的主要研究內(nèi)容,它一般可歸納為以下 三類基本問題 : 1) 實(shí)現(xiàn)構(gòu)件給定位置(亦稱剛體導(dǎo)引),即要求連桿機(jī)構(gòu)能引導(dǎo)某構(gòu)件按規(guī)定順序精確或近似地經(jīng)過給定的若干位置。 2) 實(shí)現(xiàn)已知運(yùn)動規(guī)律(亦稱函數(shù)生成),即要求主、從動件滿足已知的若干組對應(yīng)位置關(guān)系,包括滿足一定的急回特性要求,或者在主動件運(yùn)動規(guī)律一定時,從動件能精確或近似地按給定規(guī)律運(yùn)動。 3) 實(shí)現(xiàn)已知運(yùn)動軌跡(亦稱軌跡生成),即要求連桿機(jī)構(gòu)中作平面運(yùn)動的構(gòu)件上某一點(diǎn)精確或近似地沿著給定的軌跡運(yùn)動。 在進(jìn)行平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動設(shè)計時,往往是以上述運(yùn)動要求為主要設(shè)計目標(biāo),同時還要兼顧一些運(yùn)動特性和傳力特性等方面的要求,如整轉(zhuǎn)副要求、壓力角或傳動角要求、機(jī)構(gòu)占據(jù)空間位置要求等。另外,設(shè)計結(jié)果還應(yīng)滿足運(yùn)動連續(xù)性要求,即當(dāng)主動件連續(xù)運(yùn)動時,從動件也能連續(xù)地占據(jù)預(yù)定的各個位置,而不能出現(xiàn)錯位或錯序等現(xiàn)象。 平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動設(shè)計的方法主要是幾何法和解析法,此外還有圖譜法和模型實(shí)驗(yàn)法。幾何法是利用機(jī)構(gòu)運(yùn)動過程中各運(yùn)動副位置之間的幾何關(guān)系,通過作圖獲得有關(guān)運(yùn)動尺寸,所以幾何法直觀形象,幾何關(guān)系清晰,對于一些簡單設(shè)計問題的處理是有效而快捷的,但由于作圖誤差的存在,所以設(shè)計精度較低。解析法是將運(yùn)動設(shè)計問題用數(shù)學(xué)方程加以描述,通過方程的求解獲得有關(guān)運(yùn)動尺寸,故其直觀性差,但設(shè)計精度高。隨著數(shù)值計算方法的發(fā)展和計算機(jī)的普及應(yīng)用,解析法已成為各類平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動設(shè)計的一種有效方法。
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