理论教育 改变机构局部结构的优化方案

改变机构局部结构的优化方案

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:改变机构的局部结构可获得有特殊运动特性的机构。图3-28 有停歇特征的导杆机构图3-29 有近似停歇特征的行星齿轮-连杆机构1—连杆;2—行星齿轮;3—连杆;4—滑块;5—中心轮改变机构的局部结构最常见的情况是,机构的主动件被另一自由度为1的机构或构件组合所置换。图3-29所示是以行星轮系替代了曲柄滑块机构的曲柄而得到的滑块右极限位置有停歇的机构。

改变机构局部结构的优化方案

改变机构的局部结构可获得有特殊运动特性的机构。图3-28所示为一种左边极限位置附近有停歇的导杆机构。此机构之所以有停歇的运动性能,是因为将导杆槽的中线某一部分做成了圆弧形,该圆弧半径等于曲柄的长度,并且圆心在点O1

图3-28 有停歇特征的导杆机构

图3-29 有近似停歇特征的行星齿轮-连杆机构

1—连杆;2—行星齿轮;3—连杆;4—滑块;5—中心轮(www.daowen.com)

改变机构的局部结构最常见的情况是,机构的主动件被另一自由度为1的机构或构件组合所置换。图3-29所示是以行星轮系替代了曲柄滑块机构的曲柄而得到的滑块右极限位置有停歇的机构。该机构以连杆1带动行星齿轮2在固定中心轮5上滚动,行星齿轮和连杆之间的运动副B做摆线运动(如图3-29中点画线所示)。其行星齿轮的节圆半径r等于内齿轮的节圆半径R的1/3,连杆3的长度等于摆线在点P(近似圆弧与x轴交点)的曲率半径,其值恒为7r。因运动副B在近似于圆弧的摆线线段上运动,滑块与连杆之间的运动副位于近似圆弧的圆心处,故有近似停歇的运动特性。

图3-30(a)所示为传统的摆动从动件圆柱凸轮机构,在理论上除了两个特殊点之外,摆杆的运动规律只能是近似地合乎要求。摆角越大,准确程度越差,并且摆角不能太大,否则滚子可能与圆柱凸轮脱开。图3-30(b)是经过局部改进的方案,由图3-30(b)可见,当圆柱凸轮2以角速度ω转动时,带动滚轮4上下运动。从而使摆杆5运动;与此同时,摆杆5相对于摇块6移动,摇块6相对于机架1转动,从而实现了各个传动过程的自适应。该机构克服了传统机构的不足,突破了其对摆角的局限,并且在每一瞬间都能逐点连续地按照给定的运动规律精确地摆动。

图3-30 摆动从动件圆柱凸轮机构

1—机架;2—凸轮;3—轴;4—滚轮;5—摆杆;6—摇块

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