曲柄双滑块机构在压缩机上的应用

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双曲柄滑块机构惯性力平衡问题的探讨

双曲柄滑块机构惯性力平衡问题的探讨

生的 惯性 力相 等、 方向 相反, 相互 抵消 :另 外, 由于两 曲柄 结构 相同 。且 在
同一 转速 下相 向运 动。 其瞬时 角速 度变 化一 致, 因此, 左、 右曲 柄运 动中 产
生的 惯性 力大 小相 等、 方向相 反。 所以 .机 构工 作时, 由于 曲柄 的高 速转 动
和上 、下刀片 组的高频 率往复 运动而产 生的惯 性力均得 到了抵消 .
[ 关键词] 双曲柄滑块惯性力芦苇收割机 中图分类号;0369 文献标识码: A 文章 编号 :187 1- - 7 597( 2 008) 1 22013 2一们
一、 酋育
目前 我国农业 收获机械 切割器的 割刀驱动 机构卡要 有:曲柄 连杆结构 、 凸轮 机构 和摆 环机 构三 大类。 无论 采用 哪一 类机 构驱动 的切 割器 ,由 于割 刀 的往 复运 动均 产生 一定 的惯 性力 和冲 击载 荷, 对切 割器 奉身 部件 及收 割机 整 机的 寿命 都有 一定 的影 响。 因此 ,设 计时 均需 进行 相应 的惯 性力 平衡 。如 常 用的 曲柄 连杆机 构的平 衡方 法是: 在曲 柄I : 增设配 重. 利用配 重的离 心惯 性 力来平衡割刀的往复惯性力。这种方法往往只是往复惯性力得到部分的平 衡, 而不能达 到完伞 的平衡 ;盘锦市 芦苇科 学研究所 研制的 4w一2. 0型芦苇 收 割机 采用 了双 曲柄 滑块 机构 驱动 双动 刀的 设计 。由 于上 、下 刀片 往复 互动 的 特殊 性,其 往复 惯性力 近似地 得到了 完全 平衡, 因此提 高了整 机的 可靠性 、 延长 了机具的 使用寿命 。从而拓 宽了该机 的推广空 间。
二、 飘曲 柄滑块 翻刀 驱动机 构的工 作原 理 该机构主要是由一对曲柄和一对滑套构成。工作时,随着主动轴的回 转,动力通过一对直齿轮1 :1传递至两曲柄,使之作相同转速、相反方向的 回转 ,从 而驱 动两 滑套 运动 并带 动上 、下 两刀 片组 同时 作左 、右 两个 方向 的 往复运动( 两滑套杆分别与上、下两刀杆连接) ,从而实现对芦苇的切割。 三、 蔓力分 析 双曲 柄滑块机 构工作 时,曲柄 直接将 力作用 于滑套. 由于切 割器的上 、 下刀 杆与 滑套 杆直 接相 连, 因此 ,滑 套的 运动 规律 即代 表了 上、 下刀 片组 的 运动规律 ,机构的受力见图 l 所示。

曲柄滑块机构的结构

曲柄滑块机构的结构

曲拐轴式曲柄滑块机构便于实现可调行程 且结构较简单,但由于曲柄悬伸,受力情
况较差,因此主要在中、小型机械压力机 上应用。
偏心齿轮工作时只传递扭矩,弯矩由芯轴承受,因此 偏心齿轮的受力比曲轴简单些,芯轴只承受弯矩,受
力情况也比曲轴好,且刚度较大。此外,偏心齿轮的
铸造比曲轴锻造容易解决,但总体结构相对复杂些。
为了保证滑块的运动精度,滑块的导向面应尽量长 ,因而滑块的高度要足够高,滑块高度与宽度的比 值,在闭式单点压力机上约为1.08~1.32 ,在开式压力机上则高达1.7左右。
滑块还应该越轻越好,质量轻的滑块上升时消耗的 能量小,可以减少滑块停止在上止点位置时的制动 力。
滑块还应有足够的强度,小型压力机的滑块常用HT200铸造。中 型压力机的滑块常用HT200或稀土球铁铸造,或用Q235钢板 焊接而成。
所以,偏心齿轮驱动的曲柄及滑块机构常用于大中型 压力机。
滑块与导轨结构
压力机上的滑块是一个箱形结构,它的上部与连杆连接,下面开有“ T”形槽或模柄孔,用以安装模具的上模。
滑块在曲柄连杆的驱动下,沿机身导轨上下往复运动,并直接承受上 模传来的工艺反力。
为了保证滑块底平面和工作台上平面的平行度,保 证滑块运动方向与工作台面的垂直度,滑块的导向 面必须与底平面垂直。(下平面的平面度,导向面的 平面度,下平面对导向面的垂直度,导向面对母线 的直线度)
综上所述,机身变形对冲压工艺的影响是至关重要的,必须给予重视 。不同刚度的压力机,在同样的工作负荷下,刚度小的变形大,刚度
大的变形小;而对同一台压力机,工作负荷越大,变形也越大。这是 在选择压力机时必须考虑的因素。
曲柄滑块机构的运动分析
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往复活塞式压缩机

往复活塞式压缩机

往复活塞式压缩机往复活塞式压缩机是一种常见的压缩机类型,广泛应用于工业、制冷和空调领域。

它的结构简单,工作可靠,具有较高的压缩效率和压力范围,因此备受青睐。

该型压缩机主要由活塞、曲柄连杆机构、气缸和阀门组成。

当活塞向下运动时,气缸容积增加,气体进入气缸;当活塞向上运动时,气缸容积减小,气体被压缩。

曲柄连杆机构起到了将旋转运动转化为往复运动的作用。

阀门则用来控制气体的进出。

往复活塞式压缩机的优势之一是其高效率。

它能够在短时间内将气体压缩到较高的压力,提供强大的功率输出。

由于其结构紧凑,其功率和能效之比也较高,能够有效地降低能源消耗。

此外,往复活塞式压缩机的压力范围广泛。

通过调整阀门的开启程度和活塞的行程,可以实现不同压力需求的精确控制。

这使得该型压缩机不仅适用于正常的压缩需求,还适用于一些特殊的工作环境。

往复活塞式压缩机的可靠性也是其受欢迎的原因之一。

由于其结构简单,没有过多的复杂部件,因此减少了可能出现故障的机会。

此外,该型压缩机的维护和维修也相对容易,降低了维护成本和停机时间。

然而,往复活塞式压缩机也存在一些不足之处。

首先是振动和噪声问题。

由于活塞的运动是往复式的,因此会引起较大的振动,并产生噪音。

在一些对噪音敏感或对振动有特殊要求的场合,需要采取降噪和减振措施。

其次是气体的温升问题。

在压缩过程中,由于气体被压缩,会产生较多的热量。

如果无法及时散热,可能会导致温升过高,影响压缩机的工作效率和寿命。

为了克服这些不足,现代往复活塞式压缩机经过了不断的改进和升级。

例如,通过改变气缸和曲柄连杆机构的设计,可以减少振动和噪音。

通过增加冷却装置和散热系统,可以有效解决气体温升问题。

此外,还可以采用先进的材料和制造工艺,提高压缩机的耐用性和可靠性。

总之,往复活塞式压缩机作为一种常见的压缩机类型,在工业、制冷和空调领域发挥着重要作用。

尽管存在一些不足,但通过不断的改进和创新,将会有更好的性能和更广泛的应用前景。

曲柄滑块机构分类

曲柄滑块机构分类

曲柄滑块机构分类
曲柄滑块机构是一种常见的机械传动机构,广泛应用于各种机械设备中。

根据不同的分类标准,曲柄滑块机构可以分为以下几类:
1. 单曲柄滑块机构
单曲柄滑块机构是最简单的一种曲柄滑块机构,由一个曲柄和一个滑
块组成。

曲柄通过旋转带动滑块做直线运动。

单曲柄滑块机构结构简单、制造方便,但只能实现单向运动。

2. 双曲柄滑块机构
双曲柄滑块机构由两个曲柄和一个滑块组成,可以实现往返运动。


曲柄滑块机构结构相对复杂,但可以实现多种运动形式,如直线运动、旋转运动等。

3. 三点式曲柄滑块机构
三点式曲柄滑块机构由三个点组成,包括两个曲柄和一个滑块。

三点
式曲柄滑块机构可以实现复杂的运动形式,如直线运动、旋转运动、
摆动运动等。

但由于结构复杂,制造难度较大。

4. 四杆机构
四杆机构是一种常见的机械传动机构,由四个杆件组成,其中两个为
曲柄,另外两个为连杆。

四杆机构可以实现复杂的运动形式,如直线
运动、旋转运动、摆动运动等。

四杆机构结构相对复杂,但可以实现
多种运动形式,应用广泛。

5. 其他曲柄滑块机构
除了上述几种常见的曲柄滑块机构外,还有一些其他类型的曲柄滑块机构,如双滑块机构、多滑块机构等。

这些机构结构复杂,应用范围较窄,但在某些特定领域具有重要的应用价值。

总之,曲柄滑块机构是一种常见的机械传动机构,根据不同的分类标准可以分为多种类型。

不同类型的曲柄滑块机构具有不同的结构和运动形式,应用范围广泛。

毕业设计J23-80压力机曲柄滑块机构结构设计

毕业设计J23-80压力机曲柄滑块机构结构设计

齐齐哈尔大学毕业设计题目 J23-80压力机曲柄滑块机构结构设计学院机电工程学院专业班级机械112班学生姓名指导教师成绩2015年月日摘要曲柄压力机是采用机械传动方式的最常见的锻压机器,并且由于其结构简单,操作方便等优点,使其成为最广泛使用的冷冲压设备。

曲柄滑块机构是曲柄压力机工作机构中的主要类型。

曲柄滑块机构的优与差,将直接影响着曲柄压力机的工作性能和可靠性。

本设计的主要任务是对曲柄滑块机构的结构设计。

在设计的开始,首先要根据目的压力机的主要技术参数要求,并辅助以经验公式对曲轴、大连杆及滑块与导轨等主要部件的尺寸进行初步估算,然后在进行相应的强度及刚度校核,从而得出符合技术要求的尺寸参数。

其次根据根据得出尺寸参数,完成图纸的绘制,最终完成设计任务。

关键词:机械传动;锻压机器;曲柄滑块机构;冷冲压AbstractCrank presses are mechanical drive to the most common forging machine, and due to its simple structure, easy operation, making cold stamping device most widely used. Slider-crank mechanism is a crank press main types of work organization. The difference between excellent slider-crank mechanism, will directly affect the performance and reliability of crank press.The main task of this design is to crank slider mechanism design. At the beginning of the design, the first according to the main technical parameters of the purposed press, and to assist with the empirical formula for the size of the main components of the crankshaft, rods and sliders and the like rail preliminary estimate, then making the appropriate strength and rigidity check to arrive size parameters compliance with technical requirements. Secondly, according to results based on the size parameter, completed plan drawings, final design task.Keywords: mechanical transmission;forging machine;slider-crank mechanism;cold- stamping目录摘要 (I)Abstract ...................................................................................................................................... I I第1章绪论 (1)1.1曲柄压力机的研究背景 (1)1.2 国内外的发展现状 (1)1.3 曲柄压力机的结构原理与技术参数 (2)1.3.1曲柄压力机的工作原理与结构组成 (2)1.3.2曲柄压力机的主要技术参数及其基本类型 (3)第2章曲柄滑块机构的结构原理、运动规律及受力分析 (6)2.1 平面连杆机构的结构与变型 (6)2.1.1平面连杆机构的原理与类型 (6)2.1.2曲柄滑块机构的结构与工作原理 (6)2.2 曲柄压力机滑块机构的运动规律分析 (8)2.2.1滑块的位移和曲柄转角之间的关系 (8)2.2.2滑块的速度、加速度和曲柄转角的关系 (9)2.3 曲柄滑块机构的受力分析 (11)2.3.1忽略摩擦情况下滑块机构主要构件的力学分析 (11)2.3.2考虑摩擦情况下滑块机构的力学分析 (14)第3章曲柄滑块机构的结构设计计算 (18)3.1 曲轴的结构设计计算 (18)3.1.1曲轴的材料选择 (18)3.1.2曲轴的有关尺寸估算 (18)3.1.3曲轴的强度分析及核验曲轴轴颈尺寸 (19)3.1.4曲轴的刚度计算 (23)3.2 连杆及装模高度调节机构 (26)3.2.1 连杆和装模高度调节装置的总体结构 (26)3.2.2 连杆的尺寸设计计算 (27)3.2.3连杆体及球头调节螺杆的强度计算及材料选择 (28)3.3 调节螺杆的压杆稳定性计算 (30)3.3.1 调节螺杆的计算模型及相关计算公式 (30)3.3.2 调节螺杆的压杆稳定性的具体计算 (31)3.4 曲柄滑块机构中的滑动轴承(或轴瓦) (31)3.4.1 在压力机中常用的轴瓦的结构 (32)3.4.2 连杆大端支承的滑动轴承的压强校核与材料选用 (33)3.4.3 连杆小端支承的轴承座的压强校核与材料选用 (33)3.4.4 曲轴支承颈的滑动轴承的压强校核与材料选用 (34)第4章滑块与导轨 (35)4.1 滑块与导轨的结构 (35)4.2 滑块与导轨的材料选择 (36)4.3 滑块的强度校核 (36)4.4 滑块的有限元分析 (36)4.4.1模型的生成 (37)4.4.2模型的简化 (37)4.4.3网格的划分 (38)4.4.4约束条件与力的施加 (38)4.4.5UG8.0 NASTRAN计算结果分析 (39)结论 (40)参考文献 (41)致谢 (42)第1章绪论1.1 曲柄压力机的研究背景近些年来,锻压机械采用了现代化的加工工艺进行生产所需部件,由于它具有效率高、质量好、能量省和成本低的特点。

曲柄滑块机构及其特性研究(毕业设计)

曲柄滑块机构及其特性研究(毕业设计)

前言:随着工业的发展,不同规格的曲柄滑块机构被应用到了更多的机械中。

它在机械制造工业以及其它工业的生产中的作用愈来愈显著,例如在汽车、农业机械、电子、医疗机械、国防、航空航天以及日用品等工业部门都有广泛的应用。

因而提高机械的自动化程度,降低工人的劳动强度,改善劳动条件都离不开对曲柄滑块机构的研究。

曲柄滑块机构在压力机内是重要的主机构。

十九世纪末才出现相当规模的曲柄压力机。

前期二十世纪末,由于汽车工业的兴起,曲柄压力机得到了迅速的发展。

近年来,电子、通讯、计算机、家电及汽车工业的迅猛发展,对冲压零件的需求量迅猛增长。

尺寸与形状均趋于标准化和系列化的功能性冲压件,生产批量越来越大(如中小型电机的定转子硅钢片、高压器硅钢片、刮脸刀、(IT芯片等)),为降低成本和提高劳动生产率,这类零件很适合在高速压力机上进行大批量生产;1910 年,美国亨利拉特公司首创四柱底传动结构的压力机,迄今已有近100 年的历史,直到今天才是压力机发展的最为兴旺的时期。

压力机的速度不断被刷新,如日本电产京利的MACH-100 型超高速精密压力机。

中国加入WTO之后,市场全球化的步伐加快,竞争越来越剧烈严酷,因此,各行业对冲压件提出了精度高、质量好、成本低等更高的要求。

一、曲柄压力机的分类及型号:压力机包括液压传动和机械传动的压力机,锻压机器共分为机械压力机、液压机等八类,在八类锻压机器中,每类又分为十列,每列又分十组。

主要参数与基本型号相同,只是次要参数与基本型号不同的,称为变型,要在类代号的字母后加一个字母A、B、C……,依次表示第一、第二、第三次变型。

曲柄压力机的型号用汉语拼音字母、英文字母和数字表示,例如JC23-63A 型号的意义是:J C 23–63 A││││└────结构和性能比原型作了第一次改进│││└─────630kN (主参数)││└───────第二列第三组,开式双柱可倾压力机│└────────次要参数与基本型号不同的第三种变型└─────────机械压力机(类代号)现将型号的表示方法叙述如下:第一个字母为类代号,用汉语拼音字母表示。

齿轮齿条双曲柄滑块机构应用场景

齿轮齿条双曲柄滑块机构应用场景

齿轮齿条双曲柄滑块机构的应用场景1. 应用背景齿轮齿条双曲柄滑块机构是一种常见的机械传动装置,由齿轮、齿条和双曲柄滑块组成。

它可以将旋转运动转化为直线运动,具有结构简单、传动效率高等优点。

因此,在许多领域中都有广泛的应用。

2. 应用过程2.1 自动化生产线在自动化生产线中,齿轮齿条双曲柄滑块机构常被用于实现工件的定位和送料。

以汽车生产线为例,当需要将零部件从一个工作站移动到下一个工作站时,可以使用齿轮齿条双曲柄滑块机构来控制工件的运动。

具体操作流程如下: - 首先,通过电机驱动齿轮旋转; - 随着齿轮旋转,通过与之配合的齿条使得双曲柄滑块进行直线运动; - 双曲柄滑块上固定有夹持装置,在移动过程中夹持住工件; - 当双曲柄滑块到达目标位置时,夹持装置释放工件。

通过这种方式,齿轮齿条双曲柄滑块机构可以精确控制工件的定位和运动路径,提高生产效率和产品质量。

2.2 机床加工在机床加工中,齿轮齿条双曲柄滑块机构常被用于控制刀具的进给运动。

以铣床为例,通过齿轮齿条双曲柄滑块机构可以实现刀具在X、Y、Z方向上的精确移动。

具体操作流程如下: - 首先,通过电机驱动齿轮旋转; - 随着齿轮旋转,通过与之配合的齿条使得双曲柄滑块进行直线运动; - 双曲柄滑块上固定有刀架,刀架上安装有切削刀具; - 当双曲柄滑块到达目标位置时,切削刀具与工件接触进行加工。

通过这种方式,齿轮齿条双曲柄滑块机构可以控制刀具的进给速度和位置,实现精确的加工过程,提高加工精度和效率。

2.3 机器人技术在机器人技术中,齿轮齿条双曲柄滑块机构常被用于实现机器人的运动控制。

以工业机器人为例,通过齿轮齿条双曲柄滑块机构可以实现机器人在各个方向上的精确移动。

具体操作流程如下: - 首先,通过电机驱动齿轮旋转; - 随着齿轮旋转,通过与之配合的齿条使得双曲柄滑块进行直线运动; - 双曲柄滑块上固定有机械臂,机械臂上安装有夹具或工具; - 当双曲柄滑块到达目标位置时,夹具或工具进行相应操作。

理论力学四杆机构试题及答案

理论力学四杆机构试题及答案

理论力学四杆机构试题及答案理论力学是工程学和物理学中的一个重要分支,它涉及到对物体运动规律的研究。

四杆机构作为机械工程中常见的一种基本机构,广泛应用于各种机械系统中。

本文将提供一些理论力学中关于四杆机构的典型试题及答案,以供学习和参考。

试题一:四杆机构的类型和应用问题描述:简述四杆机构的三种基本类型,并给出它们各自的一个应用实例。

答案:四杆机构的三种基本类型包括:1. 曲柄滑块机构:这种机构由一个固定构件(机架)、一个移动构件(滑块)、一个输入连杆(通常为曲柄)和一个输出连杆组成。

曲柄滑块机构常见于往复式发动机和压缩机中。

2. 双曲柄机构:在这种机构中,两个连杆的两端分别连接两个移动构件,且两个连杆可以相互交换位置。

双曲柄机构常用于内燃机的连杆机构。

3. 摇杆机构:一个移动构件(摇杆)与两个连杆相连,其中一个连杆固定(机架),另一个连杆为输入或输出连杆。

摇杆机构常用于摆动驱动,如门锁和老式缝纫机。

试题二:四杆机构的运动分析问题描述:如果一个四杆机构的输入杆以匀速旋转,试分析输出杆的速度和加速度特性。

答案:在四杆机构中,输出杆的速度和加速度可以通过运动学分析得到。

设输入杆(曲柄)以角速度ω匀速旋转,则输出杆(滑块或连杆)的速度v和加速度a可以通过以下公式计算:1. 速度:\( v = \omega \cdot r \cdot sin(\theta) \),其中r是输入杆和输出杆之间的距离,θ是输入杆和输出杆之间的夹角。

2. 加速度:加速度由两部分组成,切向加速度和法向加速度。

切向加速度 \( a_t = \omega^2 \cdot r \cdot cos(\theta) \),法向加速度 \( a_n = \omega^2 \cdot r \cdot sin(\theta) \)。

总加速度\( a = \sqrt{a_t^2 + a_n^2} \)。

试题三:四杆机构的力分析问题描述:在一个四杆机构中,如果已知输入杆的力和运动特性,如何计算输出杆的受力情况?答案:在四杆机构中,输出杆的受力情况可以通过静力学和动力学分析来计算。

曲柄双滑块的原理

曲柄双滑块的原理

曲柄双滑块的原理
曲柄双滑块是一种机械运动机构,也称为四连杆机构。

它由曲柄、连杆和双滑块组成。

曲柄双滑块经常用于制造机床、压力机、冲床、摆线机构等机械设备。

曲柄双滑块的工作原理:
1.曲柄旋转:当曲柄旋转时,曲柄的转动将被传递到连杆上。

2.连杆运动:连杆受曲柄的影响而运动。

3.双滑块运动:主滑块和从滑块在连接连杆的同时也向前和向后运动。

曲柄双滑块的特点:
1.结构简单:曲柄双滑块结构相对简单,易于制造和维护。

2.运动平稳:由于曲柄的连动,双滑块运动平稳,抗震性能好。

3.传动轴的距离短:曲柄双滑块的传动轴距离短,能节省空间并增加机器的稳定性。

4.可靠性强:由于结构简单,曲柄双滑块的可靠性相对较高,使用寿命较长。

5.运动轨迹可调:曲线轨迹可根据需求进行调整,能满足不同的生产要求。

曲柄双滑块的应用领域:
1.机床:曲柄双滑块常用于制造机床设备,如镗床、铣床、刨床等。

2.压力机:压力机行程和速度都可通过曲柄双滑块来调节,使压力机操作更加稳定。

3.冲床:冲床通过曲柄双滑块的运动,实现铆接、成型、折弯等加工工艺的操作。

4.摆线机构:曲柄双滑块能应用于摆线机构制造中,满足不同的运动要求。

总之,曲柄双滑块机械运动机构具有结构简单、运动平稳、可靠性强等优点。

随着技术的不断提升,曲柄双滑块在机械制造领域中的应用也将越来越广泛。

曲柄压力机工作原理

曲柄压力机工作原理

曲柄压力机工作原理
曲柄压力机是一种常见的金属加工设备,它通过曲柄机构将旋转运动转化为直线往复运动,从而实现对工件的压力加工。

其工作原理主要包括曲柄机构、滑块、连杆、曲柄轴等组成部分。

首先,曲柄压力机的核心部件是曲柄机构。

曲柄机构由曲柄轴和连杆组成,通过曲柄轴的旋转运动驱动连杆的往复运动。

当曲柄轴旋转时,连杆会沿着曲柄轴的轨迹做往复运动,从而带动滑块进行上下往复运动。

其次,滑块是曲柄压力机中另一个重要的部件。

滑块位于曲柄压力机的上部,通过连杆与曲柄机构相连。

当曲柄机构开始运动时,连杆会将滑块带动向下运动,对工件施加一定的压力。

再次,连杆是曲柄压力机中连接曲柄机构和滑块的重要部件。

连杆通过曲柄轴和滑块之间的连接,将曲柄轴的旋转运动转化为滑块的上下往复运动。

连杆的长度和角度会影响滑块的运动轨迹和速度,从而影响对工件的压力加工效果。

最后,曲柄轴是曲柄压力机中的另一个关键部件。

曲柄轴是曲柄机构的动力输出端,通过电机或其他动力源驱动,使其产生旋转运动。

曲柄轴的旋转运动会通过连杆转化为滑块的上下往复运动,从而实现对工件的压力加工。

总的来说,曲柄压力机的工作原理是通过曲柄机构将旋转运动转化为直线往复运动,从而实现对工件的压力加工。

曲柄机构、滑块、连杆和曲柄轴等部件共同协作,完成了曲柄压力机的工作过程。

这种工作原理使得曲柄压力机在金属加工领域中具有广泛的应用,能够满足不同工件的压力加工需求。

双曲柄滑块式转向机构的建模及优化研究

双曲柄滑块式转向机构的建模及优化研究

双曲柄滑块式转向机构的建模及优化研究摘要:本文针对双曲柄滑块式转向机构,结合实际应用,开展建模和优化研究。

首先,利用ADAMS建立双曲柄滑块式转向机构的有限元模型,并进行动力学模拟分析,检验机构的传动效率和可靠性;随后,利用优化方法研究机构参数的影响,改变参数后,进行了全局优化设计,提高了机构的传动效率和可靠性,最终获得了最优参数配置。

本文的研究对于双曲柄滑块式转向机构的设计和优化,将提供参考。

关键词:双曲柄滑块式转向机构;建模;优化;有限元模型1.研究背景双曲柄滑块式转向机构是一类重要的驱动机构,在机电一体化产品中广泛应用,如机器人、机器人臂等机械设备。

该机构具有结构紧凑、转动惯量小、传动效率高等优点,被广泛应用于机电一体化设备中。

因此,如何提高双曲柄滑块式转向机构的传动效率和可靠性,已成为工程中重要的研究课题。

2.建模分析双曲柄滑块式转向机构的帧结构如图1所示,它由滑块轴1、双曲柄2和滑块3组成。

图2示意了双曲柄滑块式转向机构的齿轮传动构成及驱动方式。

本文针对该机构建立有限元模型,利用ADAMS软件进行动力学仿真,进行传动效率和可靠性分析。

3.优化设计为了提高双曲柄滑块式转向机构的传动效率和可靠性,本文通过调整机构的参数进行优化设计。

双曲柄滑块式转向机构的参数如表1所示,模型的参数由输入转矩T、滑块中心距l、滑块长度L和轴承半径r组成。

利用MATLAB中的GA算法,可以对参数进行综合优化设计,得到优化后的参数配置。

4.结论本文针对双曲柄滑块式转向机构,结合实际应用,对该机构开展了建模和优化研究。

通过建立有限元模型,仿真分析双曲柄滑块式转向机构的传动效率和可靠性,并利用综合优化方法改变机构参数,获得最优的参数配置。

研究结果表明,可有效提高双曲柄滑块式转向机构的传动效率和可靠性,提供有效参考。

双曲柄机构的应用及原理

双曲柄机构的应用及原理

双曲柄机构的应用及原理1. 介绍双曲柄机构是一种常见的机械链条系统,由两个双曲柄、连杆和一个滑块组成。

它被广泛应用于各种机械设备和工具中,具有较大的力传递能力和运动灵活性。

本文将介绍双曲柄机构的应用领域和工作原理。

2. 应用领域双曲柄机构广泛应用于以下几个领域:2.1 汽车引擎双曲柄机构在汽车引擎中扮演着重要角色。

它通过将活塞的往复运动转换为曲轴的旋转,从而实现汽车的动力传递。

双曲柄机构能够提供足够的力量,并确保引擎的平稳运行。

2.2 石油钻机在石油钻机中,双曲柄机构被用来将旋转运动转换为往复运动,从而驱动钻杆进行下沉作业。

双曲柄机构能够提供足够大的冲击力,使钻杆能够顺利地穿过各种地质岩层。

2.3 工业机械双曲柄机构在各种工业机械中也有广泛的应用,例如压力机、砂轮机等。

它们利用双曲柄机构的运动特性,以高速、高力传递的方式完成各种工艺操作。

3. 工作原理双曲柄机构的工作原理可以简单描述为:1.驱动柄:一端固定,另一端与连杆连接。

2.连杆:与驱动柄连接,另一端与滑块连接。

3.滑块:位于连杆的一端,可沿柄轴线方向滑动。

在工作过程中,驱动柄的一端固定,另一端通过连杆与滑块连接。

当驱动柄以往复运动时,连杆将运动传递到滑块上,使得滑块沿柄轴线方向上下移动。

这种运动将滑块上的力传递到连杆上,进而影响整个机构的运动。

双曲柄机构的工作原理基于双曲线的性质,通过特定的曲线轨迹,使得滑块能够实现复杂的运动。

由于滑块能够沿柄轴线方向自由移动,双曲柄机构具有较大的运动灵活性和力传递能力。

4. 优点和局限性双曲柄机构具有以下优点:•高力传递能力:双曲柄机构能够通过连杆将驱动力传递到滑块上,并实现高效的动力传递。

•构造简单:双曲柄机构的设计相对简单,易于制造和维护。

•运动灵活性:通过合理设计,双曲柄机构能够实现复杂的运动,满足不同应用的需求。

然而,双曲柄机构也存在一些局限性:•摩擦和磨损:由于滑块与连杆的接触,双曲柄机构可能会产生摩擦和磨损,需要定期维护和润滑。

双曲柄机构原理的应用

双曲柄机构原理的应用

双曲柄机构原理的应用1. 简介双曲柄机构是一种常见的机械传动装置,广泛应用于各种机械系统中。

它利用双曲线形状的曲柄轮来实现转动运动,并将输入的旋转运动转化为特定的输出运动。

双曲柄机构具有结构简单、可靠性高、转动平稳等优点,因此被广泛应用于工程中。

2. 双曲柄机构的原理双曲柄机构基于双曲线的运动特性,通过合理的构造来实现特定的功能。

其原理可以简单描述如下:1.双曲柄机构主要由曲柄轮、连杆和滑块组成。

其中曲柄轮是双曲线的形状,可以实现转动运动;连杆将曲柄轮的转动运动转化为线性运动;滑块则在连杆的作用下做直线运动。

2.当曲柄轮转动时,连杆跟随其运动,并将转动运动转化为线性运动。

这是由于曲柄轮上的点在转动过程中绕曲柄轮中心旋转,并将这种运动通过连杆传递到滑块上。

3.双曲柄机构的输出运动可以根据需求进行设计。

例如,可以实现直线运动、往复运动、摇摆运动等。

这是通过不同的构造和参数设置来实现的。

3. 双曲柄机构的应用双曲柄机构的应用非常广泛,下面列举了其中几个常见的应用领域和实例:3.1 自动化生产线在自动化生产线中,双曲柄机构常用于机器人的臂部运动控制。

通过合理设计机械结构,可以实现机器人臂部在特定路径上的往复运动,从而完成特定的加工或搬运任务。

3.2 内燃机内燃机是一种利用燃料燃烧产生高温高压气体推动活塞运动,从而实现能量转换的设备。

其中双曲柄机构常用于活塞的运动控制。

通过曲柄轮和连杆的组合,可以将活塞的往复运动转化为旋转运动,驱动机械系统的其他部件。

3.3 动力机械双曲柄机构在某些动力机械中也得到广泛应用。

例如,汽车发动机中的曲轴系统就是一种双曲柄机构。

通过曲轴的旋转运动,可以将活塞的往复运动转化为发动机的输出功率。

3.4 机械工艺在机械工艺中,双曲柄机构常用于实现特定的切削运动。

例如,剪切机和冲床中的剪切机构就是一种典型的双曲柄机构。

通过合理设计曲柄轮的形状和连杆的长度,可以实现材料的快速剪切和冲切。

曲柄双滑块机构设计的心得

曲柄双滑块机构设计的心得

曲柄双滑块机构设计的心得曲柄滑块机构是指将转动和移动进行相互转换的平面连杆机构。

在机器的设计中,曲柄滑块机构得到了广泛应用,该机构既可以将往复移动转换为回转运动;又可以将转动转换为往复移动。

工程实践中,对曲柄滑块机构的设计是机构设计中的重要课题。

该机构的设计一般采用的是解析计算法,该求解方法以列方程为主,进行求解,但在实际求解中,因为方程里的未知数较多,为多元多次方程,并含有三角函数,使求解过程复杂,计算量大,容易出错,造成设计的效果不理想。

本文采用CAD进行图解法与解析法结合,对偏置曲柄滑块机构进行设计,大大简化了求解难度,提高了设计准确度。

1机构的解析法设计设计要求举例:设计一往返直线运动机构,返回的速度要比工作时的速度快,比值约1.5,往返的行程为50cm,且减速箱的轴心与工作平面的距离为15cm。

综合已知条件,可以选择曲柄滑块机构,具有往返直线运动的特点,另外根据条件作图,可设计为偏置曲柄滑块机构。

图中的AB杆和BC杆的长度都为未知,要根据已知条件,进行设计,可列公式,先进行往返速度的计算。

根据行程速度变化系数K=(180°+θ)(/180°-θ)=1.5,可得θ=36°,根据角度绘制极限位置图。

求出AB杆和BC杆的长度,可根据已知条件,设BC杆为a,AB杆为b,图2中∠CA2A1=a,列出方程:1)502=(a+b)2+(a-b)2-2(a+b)(a-b)cos36°;2)152+c2=(a-b)2;3)152+(c+50)2=(a+b)2。

或者:1)502=(a+b)2+(a-b)2-2(a+b)(a-b)cos36°;2)15=(a+b)sinα3)15=(a-b)sin(α+36°)经过复杂的求解,得出:a=22.4;b=42.2;c=12.9;α=13°。

这2组方程式解析a、b值都非常麻烦,过程不胜繁琐,在此,可采用CAD的绘图方法求解a、b值,通过几何作图,采用简易方法求解,从而得出AB杆和BC杆的`长度。

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