曲柄搖桿機構(gòu)設(shè)計方法的畢業(yè)論文設(shè)計-文庫吧資料
2025-07-04 14:45本頁面
【正文】 各子目標函數(shù)的不同重要XXXX度。為了得到優(yōu)化設(shè)計，在給定搖桿最大擺角條件下，分析了約束條件， 運用多目標函數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法，以行XXXX速比系數(shù)k 最大、最小傳動角min最大、總體尺寸最小為尋優(yōu)目標函數(shù)， 建立了多維多目標函優(yōu)化設(shè)計方法。5曲柄搖桿機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計在機械工XXXX中，要求平面曲柄搖桿機構(gòu)有良好的傳動性能，即機構(gòu)最小傳動角進可能的大，為了提高機構(gòu)的工作效率，改善機構(gòu)的運動性能，又希望行XXXX速度比系數(shù)K盡可能的大。(IV)在停歇機構(gòu)設(shè)計中的應用在圖3d 所示的曲柄搖桿機構(gòu)中，曲柄轉(zhuǎn)動時，搖桿有在機架位置上不動的可能. 據(jù)此，我們可以設(shè)計出具有180b、360b、540b，在設(shè)計時要注意從動件搖桿在停頓瞬間的止動問題及起動瞬間的動力來源問題. 通過結(jié)構(gòu)設(shè)計，此兩問題一般不難解決。(II) 在死點機構(gòu)設(shè)計中的應用設(shè)計曲柄主動的曲柄搖桿機構(gòu)類型的死點機構(gòu)時，應使其桿長關(guān)系滿足機構(gòu)有死點的條件. 即應使最短桿與最長桿的長度之和等于另外兩桿長度之和。 因此，我們可對此條件在下述設(shè)計方面進行應用。 表（1）桿長條件圖例曲柄主動時搖桿主動時死點個數(shù)死點位置死點個數(shù)死點位置 圖10無 2可行域弧段為C1C2圖3a圖3b圖3c1 2可行域弧段為C1C2C3圖3a圖3b圖3c2 (二次)4二次可行域弧段為C1C2圖3d2 3可行域弧段為C1C2C3圖3d 2 及上表可知， 曲柄主動時， 曲柄搖桿機構(gòu)的死點位置必出現(xiàn)在曲柄、連桿、搖桿全部都運動到重合于機架的位置上時. 由上表亦可知，曲柄搖桿機構(gòu)當曲柄主動時，具有0~2個死點位置。 若搖桿主動時，則有四個死點位置ABCD、ABC D 、ABCD 及ABCD。對應于在CCC 弧段上的來回運動，在一個工作循環(huán)中， 曲柄須轉(zhuǎn)動一周，其經(jīng)過AB、AB位置各一次.。 特別地，當曲柄a 與連桿b 等長且為最短桿，搖桿c 與機架d 等長且為最長桿， 即a = b c = d 的曲柄搖桿機構(gòu)，如圖3d 所示. 該機構(gòu)滿足最短桿與最長桿的長度之和等于另外兩桿長度之和的條件， 因而當曲柄主動時， 搖桿的擺動范圍可只在CC弧段上進行，也可在CCC 弧段上進行. 對應于只在C C 弧段上的來回運動，曲柄主動時， 在一個工作循環(huán)中，曲柄須轉(zhuǎn)動一周. 但在此過XXXX中，曲柄轉(zhuǎn)過機架線之上時，搖桿在CC弧段上擺動一個來回. 曲柄轉(zhuǎn)過機架線之下時， 搖桿在機架位置靜止不動. 此過XXXX中， 曲柄經(jīng)過AB、AB位置各一次，即有二個死點位置ABCD 及ABCD。若搖桿主動時，則有二個死點位置。對應于只在CC弧段上的來回運動在一個工作循環(huán)中，曲柄須轉(zhuǎn)動一周，其經(jīng)過AB位置一次。 綜上所述，曲柄搖桿機構(gòu)當滿足最短桿與最長桿的長度之和等于另外兩桿長度之和時，即有死點位置存在. 因此可得，曲柄主動時，曲柄搖桿機構(gòu)具有死點位置的條件為：，曲柄主動時，曲柄搖桿機構(gòu)無死點位置的條件為：最短桿與最長桿的長度之和小于另外兩桿長度之和。對圖2c，則有a + c bd， 即有a + cb+d。(2)假設(shè)連桿b 與搖桿c可處于重疊共線位置。 (1)假設(shè)連桿b 與搖桿c可處于拉直共線位置。（3）根據(jù)給定點的運動軌跡設(shè)計四桿機構(gòu)時候需要與圖譜進行比對，然而圖譜分析得出的桿件結(jié)果經(jīng)常是一個范圍，所以結(jié)果不是很準確，并且圖譜的樣式不同各個國家的設(shè)計標準有區(qū)別得到的圖譜也有所差異不能被廣泛的實用。目前解析法被廣泛應用，他以精確的計算出曲柄搖桿機構(gòu)個桿的長度以及優(yōu)化而大量運用。因此該方法無法實現(xiàn)做出精確的運動軌跡，但是隨著計算機的廣泛的應用幾何作圖法會有新的發(fā)展。在運用圖譜設(shè)計可以按照以下步驟進行：首先，從圖譜中查出形狀與要求實現(xiàn)的軌跡相識的連桿曲線；再次，按照圖上的文字說明得出所求四桿機構(gòu)的比值；再次，用縮放儀求出圖譜中的連桿曲線和所要求軌跡之間的相差的倍速，并由此確定所求的四桿機構(gòu)各桿的真實值，最后，根據(jù)兩岸曲線上的小圓圈與鉸鏈B、C的對應位置，即可確定描繪軌跡之間的點在連桿上的位置。未為了便于設(shè)計，工XXXX上常常利用事先編好的連桿曲線圖譜。連桿曲線的形狀隨點在連桿上的位置和各桿相對尺寸的不同變化而不同，連桿曲線形狀的多樣性使他有可能用于描繪復雜的軌跡。在實際設(shè)計時還可以考慮其他條件如：最小傳動角、個桿尺寸所允許的范圍或其他機構(gòu)的要求。(2)分別連接B和B，C和C，并作BB、CC的垂直平分線b、c。 曲柄搖桿機構(gòu)給定連桿3的長度=BC極其兩個位置B1C1和B2C2，要求確定連架桿與機架組成的固定鉸鏈中心A和D的位置，并求出其余三桿的長度、.由于連桿3上的B、C兩點的軌跡分別以A、D為圓心的圓弧，所以A、D必分別位于BB和CC的垂直線平分線上。由于A點是三角形CPC外接圓上任選的點，所以若僅按行XXXX速度變化系數(shù)K設(shè)計，可得無窮多的解。（5）做三角形PCC的外接圓，在此圓周（弧C1C1和弧EF除外）上任取一點A做出曲柄的固定點連接AC1和AC2，因同一圓弧的圓周角，因為同一圓弧的圓周角相等，故CAC=CPC。（3）連接C1和C2 ，并作C1M垂直與C1C2。已知搖桿長度，擺角和行XXXX速度變化系數(shù)K設(shè)計如下：(1)由給定的形成速度變化系數(shù)K求出極位夾角。 在4個桿長和6個桿長比中各給定一個量，共有24種給定方式。(V) 給定和式子（5）比上（4）變形整理的：(311)仿上可以求的和。(III)給定 和 式子（5）比（3）變形整理的： (39)仿上可以求的 和 。(I)給定和式（4）比式（3）變形整理的： =()/()=2 （37) 把式（7）的角及給定的代入式子（3）可求出再把和 分別帶入式子（4）和（5）有可以求的和。（2）給定一個桿長和一個桿長比；（3）給定一個桿長及A點的位置角其他的參量給定方式。在上述5個參量中，任意給定2個參量，即可由桿長表達式求出其余3個量，設(shè)計出符合給定要求的曲柄搖桿機構(gòu)。 引入角參量 用以表示曲柄固定鉸鏈點A 在圓1 的位置。按行XXXX速比系數(shù)K設(shè)計曲柄搖桿機構(gòu)時， 基本要求是機構(gòu)的行XXXX速比系數(shù)K 和搖桿擺角， 。機構(gòu)的傳力性能的情況常用傳動角 來限定，為了保證機構(gòu)具有良好的傳動性能，一般要求400 對于顎式破碎機、沖床等大功率機械，最小傳動角應取大一些，可取min傳動角γ的大小隨機構(gòu)運動位置變化而變化，所以對于短有時高載的機構(gòu)應使工作行XXXX的傳動角接近最大值max可節(jié)省動力。C點受到二力桿BC的沿著BC方向的推力Pt，將力P分解為沿著CD的法向力Pn，垂直 CD的切向力Pt；Pn的作用只產(chǎn)生CD桿的壓力，沒有力方向上的位移，即不做功，Pt與C點絕對速度度方向一致，是有效分力，所以Pt 越大機 構(gòu)件的傳動效率越高， Pt =P，顯然壓力角越小有效分力Pt 越大。 C點的進行受力分析。壓力角的定義是該點的受力方向與運動方向所加的銳角是壓力角。AB是主動件，BC是連桿，CD是從動件。機構(gòu)的這種轉(zhuǎn)動角為零的位置稱為死點位置死點位置會是機構(gòu)的從動件出現(xiàn)卡死或運動不確定現(xiàn)象。 如圖2. 4所示的曲柄搖桿機構(gòu)如以3為原動件，而已曲柄1為從動件，則當搖
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