【正文】 選合適的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。上一頁 主頁 下一頁 一、凸輪機(jī)構(gòu)12. 上一頁 主頁 如圖 (a)、 (b)所示 ,從動(dòng)桿 AB與執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)關(guān)系分別為 :（ 612）圖 從動(dòng)型從動(dòng)系統(tǒng)方案1執(zhí)行構(gòu)件 ,2從動(dòng)桿 ,3主動(dòng)凸輪 對(duì)于圖 (b)所示的擺動(dòng)執(zhí)行構(gòu)件 ,當(dāng)桿 AB和 CD各自 的行程中間位置互相平行 (不是兩桿件同時(shí)到達(dá)行程中間位置 )時(shí) ,則 AB、 CD兩桿件的運(yùn)動(dòng)關(guān)系式為 (614)以上四種從動(dòng)系統(tǒng)的形式 ,都具有增大行程和便于總體布局的特點(diǎn) ,不僅在凸輪機(jī)構(gòu)中被廣泛應(yīng)用 ,而且在連桿機(jī)構(gòu)中也經(jīng)常采用。為此 ,特介紹一種按機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率確定其參數(shù)的方法。若按許用壓力角 [α]=30176。故由式 (625)可得 (630)但 也有可能發(fā)生在 ξ的極大值 , 得 (631) (632)當(dāng)凸輪機(jī)構(gòu)有關(guān)參數(shù)已確定時(shí) ,便可利用式 (630)、(631)、 (632)驗(yàn)算損失系數(shù)。 對(duì)于力封閉的形式 ,凸輪軸應(yīng)按推程運(yùn)動(dòng)正向偏置 ,通常取 ,當(dāng)所取 e值使 Rap=Ra0時(shí) ,則可以使凸輪獲得最小尺寸 ,此最佳偏距值可由式 (633)、 (634)、 (635)聯(lián)立求得 ,不再贅述。 (3)正切型 如圖 (c)所示。 (一 )無停留往復(fù)擺動(dòng) 執(zhí)行構(gòu)件作無停留往復(fù)擺動(dòng) ,采用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)和擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)最為簡單。但是 ,不管曲柄轉(zhuǎn)向如何 ,折紙工序所要求的曲柄與搖桿的一對(duì)相應(yīng)角移量 ,都處于外極限位置之前。下面就上述兩種情況分別加以討論。使 ,所得 AL的延長線與 DK的交點(diǎn) R,即為所求的相對(duì)極點(diǎn)。,高速及重載時(shí)取 [α]=40176。42 (或后 )的一對(duì)相應(yīng)角移量 如圖 (a)所示為折紙機(jī)構(gòu)簡圖。 另外 ,也有要求搖桿由外極限位置往回?cái)[ 角度 ,相應(yīng)的曲柄轉(zhuǎn)角為 的。 實(shí)際上 ,符合此條件的解可有無窮多個(gè) ,現(xiàn)假定圖 ABCD是其中的一個(gè)解 , 為其外極限位置 , 則 。3)求搖桿的外極限位置 :在 AD上方的適當(dāng)位置選取一點(diǎn) ,作為餃銷 C的外極限位置。,高速及重載時(shí)取 [α]=40176。 3)求搖桿的外極限位置 :在 AD上方的適當(dāng)位置選取一點(diǎn) 連接 則 為搖桿的外極限位置。 在圖 ,(a)圖為轉(zhuǎn)向相同 ,而 (b)圖為轉(zhuǎn)向相反 ,DK、AL、 RN各線的方向都是假定搖桿處于固定桿上方求得。 2)作 AL和 DK線 ,使 、 ,兩線相交于 R點(diǎn)。 送糖 (和紙 )操作對(duì)兩個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 、 分別提出如下運(yùn)動(dòng)要求。) 處于內(nèi)極限位置之前 ,而回程運(yùn)動(dòng)的一對(duì)相應(yīng)角移量 (85176。而在外極限位置前 ,搖桿 順時(shí)針擺動(dòng) 9176。所以 ,對(duì)于給定曲柄與搖桿在極限位置前后兩對(duì)相應(yīng)角移量的設(shè)計(jì)問題 ,實(shí)質(zhì)上可以認(rèn)為是給定了曲柄與搖桿的三對(duì)相應(yīng)角移量 ,求曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。圖 圖解法求中心曲線 4) 的相對(duì)極點(diǎn) ：它與 A點(diǎn)重合。再作 中垂線 與DK線交于 O點(diǎn)。 圖 按給定內(nèi)極限位置前后兩對(duì)相應(yīng)角移量的圖解 1)作線段 AD,表示固定桿長度 。若超過許用值 ,應(yīng)重新選取 點(diǎn)。 (轉(zhuǎn)向相反 ,故用 表示 )。使 。 圖 。 推糖至終了位置時(shí) ,曲柄搖桿機(jī)構(gòu) ABCD應(yīng)處于外極限位置。 以 O點(diǎn)為圓心 ,OA為半徑作圓弧 。例 2 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)與正切型機(jī)構(gòu)組合。由于推糖起始時(shí)刻的 DE桿處于垂直位置 ,故推糖 30mm相應(yīng)的 DE桿擺角 。而接糖桿 1由接糖終了位置向左運(yùn)動(dòng) 30mm到達(dá)接糖起始位置 (回程 )時(shí) ,曲柄 AB的轉(zhuǎn)角為 85176。(1)給定曲柄與滑塊在外極限位置前 (或后 )的一對(duì)相應(yīng)位移 如圖 (a)所示 ,取 為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的外極限位置,并給定滑塊位移量為 s,相應(yīng)的曲柄轉(zhuǎn)角為 或 。3)求鉸銷 C(即滑塊 )的外極限位置 :可在 y軸右方的適當(dāng)區(qū)域內(nèi)任意選取一點(diǎn)作為 點(diǎn) ,連接 和 A兩點(diǎn) ,則 ,而點(diǎn) 與x軸間的距離為偏置距離 e。而給定的一對(duì)相應(yīng)位移量 ,可能屬于 ,也有可能屬于 。 2)求中心曲線 :畫與 y軸平行的直線 ,使兩線的間距為 。 再畫 RN線 ,使 ,得 RN與A 兩線的交點(diǎn)。但在設(shè)計(jì)中 ,也有給定 的情況 ,這時(shí) (b)圖中點(diǎn) O和 點(diǎn)應(yīng)位于 x軸的下方。 (b)圖可見 ,若令 線與 x軸的夾角為 β, 則 線與 x軸的夾角為 δ,可得 a、 b、 e的關(guān)系式 : (654) (655) (656) (657) (658) 計(jì)算時(shí) ,先選取合適的 β值 ,便可求算 a、 b、 e當(dāng) 時(shí),β和 e恒等于零 ,則可先確定 k值 ,然后求算 a、 b。利用幾何圖解法求曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的步驟如下 :圖 按給定滑塊總行程和極位角的圖解 1)取曲柄回轉(zhuǎn)中心點(diǎn) A,如 (b)圖所示 ,并以 A為原點(diǎn)作 xy直角坐標(biāo) ,使 x軸與滑塊運(yùn)動(dòng)方向平行。 4)求曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的外極限位置及桿長：在 線上取 點(diǎn)，使 則 點(diǎn)對(duì) x軸的距離為偏距e。圓弧 是外極限位置的中心曲線 ,而圓弧 是內(nèi)極限位置的中心曲線。然后 ,如圖 (b)所示 ,按前述的作圖步驟求 a、 b、 e,但所畫的 線及 AM、 AL和 RN線的位置卻不相同。 例如 ,某裹包機(jī)的推料機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖如圖 (a)所示 ,工作行程要求滑塊由 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至 點(diǎn) , ,相應(yīng)的曲柄轉(zhuǎn)角為 。假如沒有滿足壓力角要求的 點(diǎn)時(shí) ,說明給定的 值相差太大 ,則應(yīng)作適當(dāng)修正。顯然 ,當(dāng) 時(shí) , 變?yōu)榕c x軸重合的直線。現(xiàn)給定曲柄與滑塊在外極限位置前后的兩對(duì)相應(yīng)位移量為 、 ,且 。 5)檢查壓力角 :應(yīng)滿足 的要求（通常取 ）。過 A作 xy直角坐標(biāo)軸 ,使軸與滑塊的導(dǎo)軌平行。 又因工作行程曲柄與搖桿都沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) ,而回程運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)向相反 ,故 , , 如圖 ,用幾何法求得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)各桿實(shí)際長度 a=20mm,b=163mm,c=160mm, 適用。 對(duì)照?qǐng)D ,推糖終了時(shí)刻的桿 DE與固定桿 DA之間的夾角應(yīng)為 故桿 DE與桿 DC之間的夾角 。已知 AD＝ 180mm, 要求開始推糖時(shí)桿 DE處于 的位置 , 且 DE＝ 245mm, 。由圖上量得 , , 故求得曲柄實(shí)長 , 連桿實(shí)長 =,搖桿實(shí)長 。, =85176。,試設(shè)計(jì) AB、 BC、 CD三個(gè)桿件的長度。(二 )無停留住復(fù)移動(dòng) 用連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裹包執(zhí)行構(gòu)件作無停留往復(fù)移動(dòng) ,常見的有如下幾種類型。 圖 按給定搖桿總擺角和極位角的求解圖 2)求中心曲線 和 :畫 AM、 AM’和 DK、 DK’線 , 分別使 , ,得 AM和 DK兩線的交點(diǎn) 。對(duì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)要求是 :曲柄 AB沿逆時(shí)針每轉(zhuǎn)一圈 ,搖桿 CD完成一次往復(fù)擺動(dòng) ,總行程 。 4)求曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的內(nèi)極限位置及桿長 :畫 AL線 ,使 得到 AL的延長線與 DK線的交點(diǎn) R,該點(diǎn)即為 這一對(duì)相應(yīng)角移量的相對(duì)極點(diǎn)。又因?yàn)樯鲜鲋行那€是假定搖桿處于 AD的上方而求得的 ,再加上受曲柄存在條件以及壓力角的限制 ,故 點(diǎn)只能在圓弧 上的粗實(shí)線范圍內(nèi)選取。借此對(duì)極四邊形即可求得中心曲線。 和 兩位置的極點(diǎn)即為 。下面 ,簡要介紹用中心曲線求解的原理。 對(duì)上述兩種情況分別做進(jìn)一步討論。 對(duì)驅(qū)動(dòng)接糖板 5運(yùn)動(dòng)的曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 來說 ,接糖工作行程起始時(shí) ,它處于圖示的外極限位置。另外 ,還要求推糖板由推糖終了位置往回?cái)[動(dòng) 9176。 故曲柄 AB和連桿 BC的實(shí)長為量得值的四倍 ,即分別為 18mm和 208mm。,[α]=50176。 (或后 )的一對(duì)相應(yīng)角移量 (2)轉(zhuǎn)向相反的求解同理 ,參見圖 (b)所示 ,它的幾何法求解步驟如下 :1)作線段 AD,它表示固定桿長度。這樣 ,所求曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的外極限位置為 。又根據(jù)相對(duì)極點(diǎn)的性質(zhì) ,得 的延長線 AL與直線 AD間的夾角為 。 實(shí)用中 ,這類設(shè)計(jì)問題采用幾何法求解比較直觀 ,也便于檢查 ,其步驟大體如下： 首先 ,判別所給定的曲柄與搖桿在外極限位置前 (或后)的一對(duì)相應(yīng)角移量是轉(zhuǎn)向相同還是轉(zhuǎn)向相反。 這樣 ,當(dāng)折紙板由開始折紙位置運(yùn)動(dòng)到折紙終了位置時(shí) ,要求搖桿 CD由位置 C1D運(yùn)動(dòng)到位置 C0D,其轉(zhuǎn)角 ∠ C1DC0=9176。 (2)轉(zhuǎn)向相反的求解 同理 ,參見圖 (b)所示 ,它的幾何法求解步驟如下 : 1)作線段 AD,它表示固定桿長度。這樣 ,所 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的外極限位置為 。 圖 給定的一對(duì)相應(yīng)角移量轉(zhuǎn)向相同的求解圖 顯然 ,中垂線 是 的角平分線 ,即 。顯然 ,這一對(duì)相應(yīng)角移量是處于外極限位置之后。 35圖 折紙機(jī)構(gòu)1折紙板 ,2紙 ,3糖塊 圖 (b)所示為該折紙機(jī)構(gòu)示意圖。 綜合上述 ,正弦型和連型稈從動(dòng)系統(tǒng)均有較高的傳動(dòng)效率 ,弧度型和正切型從動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)效率卻較低 ,須按 [ξ]確定或校驗(yàn) 及的值。將 P、 Q對(duì)點(diǎn) O求矩得 (644) 解得 (645)