曲柄(導(dǎo)桿)滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)分析外文翻譯-其他專業(yè)-資料下載頁(yè)
2025-01-19 12:21本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】thelinks.pairishelical.Becauseofthe
【正文】 空間的 機(jī)構(gòu) 。 在兩個(gè)軸上的特殊方向上，它們作為特殊幾何關(guān)系作用的結(jié)果 ： 如果平面和球 形機(jī)構(gòu)僅僅是 空間機(jī) 構(gòu)的 特殊情況，為什么要分別分析來(lái)它們呢 ？由于 用來(lái)區(qū)分這些 類型 的 特殊幾何條件，在他 們的設(shè)計(jì)和分析中， 許多 是可能得到 簡(jiǎn)單化的。 若能更快的指出來(lái) ，從 一個(gè)單一的 方向 去 觀察一個(gè)在真實(shí) 的大小和形狀 的 平面 機(jī)構(gòu) 的所有 質(zhì)點(diǎn) 的 運(yùn)動(dòng) 是可能的。換句話說(shuō)，所有 的運(yùn)動(dòng)在一個(gè) 方向上 可以 由圖形來(lái)表示 。 因此，圖解技 法 非常 適合去解決它們的問(wèn)題 。 因?yàn)榭臻g機(jī)制 不可能全部都有這種幾何關(guān)系 ， 將其視覺(jué) 化變得更加困難，并且必須開(kāi)發(fā)出更強(qiáng) 的技術(shù) 來(lái)對(duì)它們進(jìn)行分析 。 因?yàn)?現(xiàn)在所 使用 的 絕大多數(shù) 機(jī)構(gòu) 是平面 機(jī)構(gòu) ，也許 有的人 對(duì)于空間機(jī)制更復(fù)雜的數(shù)學(xué)技術(shù) 的需要會(huì) 表示懷疑。 雖然 更簡(jiǎn)單的圖解 法已經(jīng)為我們所掌握，但是 有 很多 的原因 可以告訴我們 為什 么更加強(qiáng)有力的方法 是 有價(jià)值。 1． 它們 提供新 的、可 交替 的方 法， 這些方法可以 用不同的方式解決問(wèn)題。 因而他們 能 提供 檢驗(yàn) 結(jié)果 的方法 。 具有它們的屬性的 某些問(wèn)題也可能 比其他方法更有效的到解決。 2． 通過(guò)計(jì)算器 或數(shù)字計(jì)算機(jī) ， 分析 它們性質(zhì) 的方法比圖解 法 更 合適來(lái)分析問(wèn)題 。 3． 雖然大 多數(shù)有用的 機(jī)構(gòu) 是平面 機(jī)構(gòu) 和非常 適合 對(duì) 圖形分析 ， 剩下的少數(shù)機(jī)構(gòu)也必須得到分析 ，并且 也應(yīng)該有針對(duì)它們進(jìn)行分析的方法 。 4． 平面聯(lián)結(jié)如此普遍的 一個(gè)原因 是在這之前能為更 廣泛 的空間聯(lián)結(jié)進(jìn)行分析的好方法還未得到應(yīng)用。雖然空間機(jī)構(gòu) 也許 在 本質(zhì)上 能 更適合 于某些應(yīng)用，但是 沒(méi)有 對(duì)他們 進(jìn)行 分析的方法， 它們 的設(shè)計(jì)和用途 就不一樣。 5． 我們發(fā)現(xiàn)空間連接比他們的 外部結(jié)構(gòu)的描述在 實(shí)踐 應(yīng)用 上是 更加普遍的 。 考慮 到四桿 連接 ， 它 由 四個(gè) 桿件相連，這些鏈接由四個(gè)軸為平行的銷連接 。 這里的 “平行性 ”只 是一個(gè)數(shù)學(xué) 假設(shè) 。 并不是真實(shí)的 。 軸 如果是由同一家生產(chǎn)的 ，無(wú)論有多好，都 將 只 是 近似 平行。如果他們 離平行差的太遠(yuǎn) ， 組合起來(lái)都是不確定的 ，并且 這種機(jī)構(gòu) 只 能 移動(dòng)，因?yàn)閯傂枣溄?產(chǎn)生彎曲和扭曲 ， 會(huì)將負(fù)荷作用于銷軸上 。如果銷 軸是 接近 平行 的 ，由于軸 的松動(dòng)配合的松散性 或 聯(lián)結(jié)的 靈活性 ，機(jī)械裝置同樣能夠運(yùn)轉(zhuǎn) 。 一個(gè)為非平行做微小補(bǔ)償?shù)钠毡榉椒ㄊ钦{(diào)用帶有自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)軸的聯(lián)結(jié) ，實(shí)際上 球形 聯(lián)接允許三維 旋轉(zhuǎn) 。 因此， 這樣 的 “平面 ”聯(lián) 接是低級(jí) 的 空間 聯(lián) 接。 自由度 三 桿機(jī)構(gòu) (包含 在一起 的三 桿機(jī)構(gòu) )明顯是一個(gè)剛性框架 。 在鏈接之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是不可能的 。 要分析四桿機(jī)構(gòu)的桿件的相對(duì)位置，就有必要明確任何兩個(gè)桿件的角度 。 這種聯(lián)結(jié)有一個(gè)自由度 。 在五 桿機(jī)構(gòu)中， 要求二個(gè)角度 來(lái) 指定 桿件 的相對(duì)位置 。 它有二個(gè)自由度。 只有 一個(gè)自由度的 聯(lián)結(jié) 有強(qiáng)制運(yùn)動(dòng) 。 即 桿件上的所有質(zhì)點(diǎn)在其他的桿件上的軌道是固定和確定的 。 通過(guò)假設(shè) ， 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡最容易得 到或形象化，運(yùn)動(dòng)軌道所在的桿件是固定的，然后在限制條件下以一種協(xié)調(diào)的方式移動(dòng)其他的桿件 。 四桿機(jī)構(gòu) 當(dāng)受約束的聯(lián)結(jié)的其中一個(gè)聯(lián)結(jié)件受 固定時(shí)， 聯(lián)結(jié)成為機(jī)器中能起到一個(gè)有用的機(jī)械作用的機(jī)構(gòu)。在銷聯(lián)結(jié)中，輸入件（主動(dòng)件）和（輸出桿件）從動(dòng)件聯(lián)結(jié)與固定桿件連接，這種連接常常起到很關(guān)鍵的作用； 管道桿件 (連接件 )通常 既 不是輸入 件也不是輸出件 。 因?yàn)槠渲腥我粋€(gè) 桿件都 可以是固定的，如果 桿件具有 不同的長(zhǎng)度，四 根桿中 其中每一個(gè) 都有 不同的輸入 輸出關(guān)系， 可以由四桿連接來(lái)實(shí)現(xiàn) 。 這 些 四 桿機(jī)構(gòu) 被認(rèn)為 是 基本連接的 倒置 。 滑塊 曲柄轉(zhuǎn) 換 當(dāng)四桿連接中的其中一個(gè)銷連接由滑塊接頭所替代時(shí)，大部分 有用的 機(jī)構(gòu) 可以 由圖 1（上）中桿 1 和桿四的連接來(lái)實(shí)現(xiàn)。桿 1 與桿 4 的連接是一個(gè)滑動(dòng)連接，由滑塊4 在桿 1 上滑動(dòng)。如果桿 1 在一個(gè)孔上滑動(dòng)或者在滑塊 4 的槽上滑動(dòng)，從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度來(lái)說(shuō)，是沒(méi)有什么區(qū)別的 。 如果在圖 1 (上 )的 桿 1是固定的， 使得滑塊 曲柄轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)得以形成，如圖 1（中）所示，它 是往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的 機(jī)構(gòu) 。 滑塊 4代表活塞 。 連接 1封閉，它包含有 A處的軸和發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸 。 桿 2是 發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄以及桿 3為連桿 。 曲柄軸位于 B處，活塞中的銷位于 C處。轉(zhuǎn)動(dòng) AB轉(zhuǎn)動(dòng)兩次，活塞 完成一次沖程。 滑塊 曲柄轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)為往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成發(fā)動(dòng)機(jī)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)或在 泵 的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為活塞的運(yùn)動(dòng)提供理論依據(jù) 。 在圖 1 (中 )中 ，當(dāng) B 在位置 B39。時(shí) ， 如果連桿與曲柄在同一平面上，它們將發(fā)生干涉 。這個(gè)問(wèn)題在引擎和泵 中可通過(guò)偏置曲柄銷和機(jī)軸銷得以解決 。 通過(guò)使用在曲柄位置的 偏心桿機(jī)構(gòu) ， 就沒(méi)必要使用偏置法來(lái)解決 ， 而且投入少卻能獲得同樣的效果 。 圖 1（ 下 ） 中， B 處的曲柄銷軸承變成了一個(gè)鉚接在 A 點(diǎn)的大圓盤(pán)。具偏心率或行程 AB。連接桿變成了偏心桿，它帶有一條在偏心輪上環(huán)繞和滑動(dòng)的皮帶。圖 1 中的中圖和下圖的 機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)學(xué)上是等價(jià)的。 通過(guò)固定連桿 2,3 和 4 而不是連桿 1，可以獲得圖 1(上）的連桿機(jī)構(gòu)的其他 3種轉(zhuǎn)換形式。 圖 1
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