機(jī)構(gòu)的變異創(chuàng)新(編輯修改稿)
2025-02-05 16:07 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 桿機(jī)構(gòu)，若將導(dǎo)桿的中心線(xiàn)置于曲柄的活動(dòng)鉸鏈 B的軌跡圓上 (見(jiàn)圖 b)，則導(dǎo)桿將以曲柄速度的一半等速轉(zhuǎn)動(dòng)。加入第二個(gè)滑塊，并將導(dǎo)桿做成帶 十字槽的圓盤(pán) (見(jiàn)圖 c)，雙臂曲柄兩端滑塊就在十字槽中運(yùn)動(dòng)。消除了圖b導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)不確定性。 ?(2)凸輪機(jī)構(gòu) ?圖示一種廓線(xiàn)可變的凸輪機(jī)構(gòu)。凸輪 1繞固定軸 A轉(zhuǎn)動(dòng)，推桿 2在導(dǎo)軌 B中實(shí)現(xiàn)一定運(yùn)動(dòng)規(guī)律的往復(fù)移動(dòng)。為改變推桿 2的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在輪 1上裝有四片凸輪片，凸輪片上開(kāi)有圓弧槽，把凸輪片旋轉(zhuǎn)到合適位置，然后用螺釘緊固，就可獲得不同形狀的凸輪廓線(xiàn)。 ? ?改變凸輪作定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，使凸輪相對(duì)于機(jī)架既轉(zhuǎn)動(dòng)又移動(dòng)，則從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)凸輪的運(yùn)動(dòng)和自身相對(duì)于凸輪的運(yùn)動(dòng)這兩項(xiàng)運(yùn)動(dòng)的合成，從而實(shí)現(xiàn)行程的增大。 ?圖示一種壓力角沒(méi)有增加，凸輪尺寸也沒(méi)有加大，而推桿行程增大的凸輪機(jī)構(gòu)。 傳統(tǒng)的槽輪機(jī)構(gòu) 例 直線(xiàn)步進(jìn)機(jī)構(gòu) 嚙入瞬間 嚙出瞬間 1 2 3 想象： 槽輪直徑增大，槽數(shù)增多 …… 槽輪直徑達(dá)到無(wú)窮大，槽數(shù)無(wú)窮多 …… 嚙入瞬間 嚙出之前 1 2 3 2 大齒輪趨向無(wú)窮大 例 ? 改變機(jī)構(gòu)中運(yùn)動(dòng)副的形式，可構(gòu)型出不同運(yùn)動(dòng)性能的機(jī)構(gòu)，以增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)副元素的接觸強(qiáng)度，減小運(yùn)動(dòng)副元素的摩擦、磨損，改善機(jī)構(gòu)的受力狀態(tài)，改善機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力效果，開(kāi)拓機(jī)構(gòu)的各種新功能。 ? 運(yùn)動(dòng)副的尺寸變換 ? 運(yùn)動(dòng)副元素的接觸性質(zhì)變換 ? 運(yùn)動(dòng)副元素的形狀變換 四 、 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副的演變 ? —— 主要是指轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副的尺寸增大。 ?1)轉(zhuǎn)動(dòng)副的擴(kuò)大 —— 主要指組成轉(zhuǎn)動(dòng)副的銷(xiāo)軸和銷(xiāo)軸孔在直徑尺寸上的增大，但各構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系并沒(méi)有發(fā)生改變，隨著轉(zhuǎn)動(dòng)副的擴(kuò)大，構(gòu)件形狀也發(fā)生了變異，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)副連續(xù)擴(kuò)大后可展直為移動(dòng)副，由此可演化出新機(jī)構(gòu)。 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，通過(guò)運(yùn)動(dòng)副 D尺寸的變化并截割成滑塊形狀，然后再使構(gòu)件 3的尺寸變長(zhǎng)，即 DC變長(zhǎng)，則圓弧槽的半徑也隨之增大，到 DC趨近于無(wú)窮大時(shí)，圓弧槽演變?yōu)橹辈邸Ｈ魳?gòu)件 3改成滾子，它與圓弧槽形成滾滑副，則構(gòu)件 2的運(yùn)動(dòng)與原機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)相同。若將圓弧槽變?yōu)榍€(xiàn)槽，形成以凸輪為機(jī)架的凸輪機(jī)構(gòu)，則構(gòu)件 2將得到更為復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)。 ?轉(zhuǎn)動(dòng)副 ?2)移動(dòng)副的擴(kuò)大 —— 主要是指組成移動(dòng)副的滑塊與導(dǎo)路尺寸的變大，且尺寸增大到把機(jī)構(gòu)中其它運(yùn)動(dòng)副包含其中，構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系并未改變。 ?圖示沖壓機(jī)構(gòu)，移動(dòng)副擴(kuò)大，將轉(zhuǎn)動(dòng)副 A、 B及 C均包括在其中。曲柄 1通過(guò)連桿 2帶動(dòng)沖頭 3作上下往復(fù)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)沖壓動(dòng)作。將連桿頭處設(shè)計(jì)成曲面 形， 使其與滑塊內(nèi)空間的 mn段圓弧形狀相吻合，用于提高機(jī)構(gòu)的剛度與穩(wěn)定性。 ?移動(dòng)副 ? 低副元素的接觸性質(zhì)為滑動(dòng)接觸，高副元素包含有滾動(dòng)和滑動(dòng)兩種接觸性質(zhì)?；瑒?dòng)接觸使運(yùn)動(dòng)副元素的接觸表面產(chǎn)生磨損，降低了機(jī)械傳動(dòng)效率和傳動(dòng)精度。為減小磨損可用滾動(dòng)接觸代替滑動(dòng)接觸。 ?(1)移動(dòng)副 —— 把組成移動(dòng)副元素之一的結(jié)構(gòu)形狀改變成滾子形，這樣使原始機(jī)構(gòu)中導(dǎo)路與滑塊的結(jié)構(gòu)形式，演變?yōu)閷?dǎo)路與滾子結(jié)構(gòu)形式。 ?(2)轉(zhuǎn)動(dòng)副 —— 把組成轉(zhuǎn)動(dòng)副的銷(xiāo)軸和銷(xiāo)軸孔之間增設(shè)若干個(gè)滾動(dòng)體，構(gòu)成滾動(dòng)軸承。 ?(3)高副 —— 把凸輪高副中從動(dòng)件設(shè)計(jì)成滾子形，槽輪高副中的撥銷(xiāo)也設(shè)計(jì)成滾子形，則可減小摩擦磨損。 ?減少摩擦 磨損 *用滾動(dòng)代替滑動(dòng)（ 凸輪磙子從動(dòng)件，滾動(dòng)軸承，滾動(dòng)導(dǎo)軌，滾動(dòng)螺旋等） ； *用線(xiàn)接觸代替點(diǎn)接觸（ 蝸輪傳動(dòng)） 。 并且在代替過(guò)程中有時(shí)會(huì)產(chǎn)生新機(jī)構(gòu)。 ?提高運(yùn)動(dòng)副的接觸強(qiáng)度 *增大高副的點(diǎn)接觸的曲率半徑（ 正變位齒輪） ； *增長(zhǎng)高副的線(xiàn)接觸長(zhǎng)度（ 斜齒輪傳動(dòng)） ； *采用內(nèi)凹高副接觸（ 內(nèi)齒輪嚙合，內(nèi)凹凸輪從動(dòng)件） 。 ?改善運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力性能： *齒輪副：斜齒輪傳動(dòng) — 增大重合度 — 傳動(dòng)平穩(wěn) *凸輪副：組合式運(yùn)動(dòng)規(guī)律 — 運(yùn)動(dòng)性能良好 *螺旋副：梯形螺紋 — 對(duì)中性好 — 傳動(dòng)平穩(wěn)
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