课程案例_04双曲柄机构应用—机车车轮联动机构_(精)
常用机构四连杆机构
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设计
已知活动铰点B、C中心位置,求固定铰链A、D 中心位置。
B1
C1
B2
A●
●D
C2
四杆机构 AB1C1D 为所求.
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实现连杆给定的三个位置
C1 C2
B1 B2
B3 C3
D
A
四杆机构 AB1C1D 为所求.
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2.具有急回特性的机构
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按给定的 K 值,设计曲柄摇杆机构
4 D
lCD
3 D
e
B
1
2
C3
A 4
对心式曲柄滑块机构
B
2
C3
e0 1
A 4
偏置式曲柄滑块机构
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e ——偏心距 e =0 为曲柄滑块机构 e≠0 为偏置曲柄滑块
运动特点: 曲柄的回转运动变换为滑块的往复直线运动(如空压机)
或将滑块的往复直线运动变换为回转运动(如内燃机)。
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• 传动角为零=0(连杆与从动件共线),机构顶死
C
C
C2
2
1
3
B
B
vF
B1 =00
1
A
B2
4
=00
A
B2
D
=00
B
=00
C1
C
C
1
F
2
v
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克服死点的措施
• 利用构件惯性力
• 实例:家用缝纫机
• 采用多套机构错位排列
• 实例:蒸汽机车车轮联动机构
• 蒸汽机车两侧利用错位排列的两套曲柄滑块机构使车
1) 给定 K、y、LCD
平面四杆机构的基本类型及应用-精品文档
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图3-16b
图3-19
图3-20
• 若选用曲柄滑块机构中滑块3作机架(图316c),即演化成移动导杆机构(或称定块 机构)。 • 它应用于手摇卿筒(图3—21)和双作用式 水泵等机械中。
图3—21
图3-16c
(3)变化双移动副机构的机架
• 在图3-15和图3-22a所示的具有两个移动副的四杆机 构中,是选择滑块4作为机架的,称之为正弦机构, 这种机构在印刷机械、纺织机械、机床中均得到广 泛地应用,例如机床变速箱操纵机构、缝纫机中针 杆机构(图3—22d);
铰链四杆机构可分为以下三种类型
1、曲柄摇杆机构
• 铰链四杆机构的两连架杆中一个能作整 周转动,另一个只能作往复摆动的机构。
2、双曲柄机构
铰链四杆机构的两连架杆均能作整周转 动的机构。
• 在双曲柄机构中,若相对两杆平行相 等,称为平行双曲柄机构(图3-9)。 这种机构的特点是其两曲柄能以相同 的角速度同时转动,而连杆作平行移 动。图3-10a所示机车车轮联动机构 和图3-10b所示的摄影平台升降机构 均为其应用实例。
图3-15
图3—22
• 若选取构件1为机架(图3-22b), 则演化成双转块机构,它常应用 作两距离很小的平行轴的联轴器, 图3-22e所示的十字滑块联轴节为 其应用实例;
图3-22b
图3-22e
• 当选取构件3为机架(图3-22c)时, 演化成双滑块机构,常应用它作椭圆 仪(图3—22f)。
图3-22
图 3-11
3、双摇杆机构
双摇杆机构:铰链四杆机构中的两连架杆均不能作 整周转动的机构。
如 图 3 - 12 所 示 鹤 式 起 重 机 的 双 摇 杆 机 构 ABCD,它可使悬挂重物作近似水平直线移动, 避免不必要的升降而消耗能量。在双摇杆机构 中,若两摇杆的长度相等称等腰梯形机构,如 图3—13中的汽车前轮转向机构。
课程案例_17双曲柄机构应用—惯性筛(精)
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双曲柄机构应用—惯性筛
1.课程案例基本信息
课程案例名称双曲柄机构应用—惯性筛
课程案例编号
关键词双曲柄机构惯性筛
对应知识点连杆机构类型
2.课程案例
图1为惯性筛,图2为惯性筛机构运动简图,为六杆机构,其主体为双曲柄机构,当主动曲柄等速回转时,从动曲柄变速转动,使筛子获得加速度,产生往复直线运动,往复速度不同,筛子内的物体因惯性来回抖动,从而筛选分离物料。
图1 惯性筛图2 惯性筛机构运动简图。
课程案例_05双曲柄机构应用—车门启闭机构(精)
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双曲柄机构应用—车门启闭机构
1.课程案例基本信息
课程案例名称双曲柄机构应用—车门启闭机构
课程案例编号
关键词双曲柄机构车门启闭反平行四边形机构
对应知识点连杆机构类型
2.课程案例
图1是公交车车门,采用反平行四边形机构,图2是车门启闭机构简图,主动曲柄等速转动,从动曲柄反向变速转动。
两曲柄同时转动,从而使固连在曲柄上的车门转动,实现两车门同时开启和闭合的动作。
图1 公交车车门图2 车门启闭机构简图。
曲柄两杆机构PPT课件
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交通工程学院
•15
点此观看活塞连杆组的录像
交通工程学院
•16
一、活 塞
1、功用:承受气体压力,并通过活塞销和连杆驱使曲轴旋转。
2、工作环境:高温、散热条件差;顶部工作温度高达600~ 700K,且分布不均匀;高速,线速度达到10m/s, 承受很 大的惯性力。活塞顶部承受最高可达3~5MPa(汽油机) 的压力,使之变形,破坏配合联结。
力,防治破坏油膜。
裙 部
交通工程学院
•21
活 塞 裙 部 的 椭 圆 变 形 演 示
交通工程学院
•22
5、为使活塞在各种工况下均能与气缸壁间保持合理的密 封和运动间隙,制造活塞是通常采取下列结构措施:
(1)预先做成阶梯形、锥形 活塞沿高度方向的温度很
不均匀,活塞的温度是上部 高、下部低,膨胀量也相应 是上部大、下部小。为了使 工作时活塞上下直径趋于相 等,即为圆柱形,就必须预 先把活塞制成上小下大的阶 梯形、锥形。
气缸盖罩
气缸盖 气缸体
气缸垫 油道和水道 曲轴箱
气缸
油底壳
交通工程学院
•3
一、气缸体
1、气缸体:水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体,称
为气缸体——曲轴箱
交通工程学院
•4
2、气缸体分类
(1)按气缸体与油底壳安装平面位置不同分为
油底壳 安装平 面和曲 轴旋转 中心在 同一高 度
一般式
龙门式
隧道式
(6)曲轴的轴向限位 通常是通过在曲轴的前部、中部或后部安装止推轴
承来实现的(翻边轴瓦)。
连杆轴颈
止推垫片
主轴颈 主轴承盖
止推垫片
交通工程学院
•45
三、曲拐的布置 (1)一般规律
《汽车机械基础》汽车常见四杆机构
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平面四杆机构
铰链四杆机构 滑块四杆机构
铰链四杆机构:全部用回转副相连的平面四杆机构,简称铰 链四杆机构。
滑ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ四杆机构:凡含有移动副的平面四杆机构,简称滑块四 杆机构。
汽车机械基础
1.铰链四杆机构的组成
2
3
1
4
铰链
机 架:机构固定不动的构件4 连架杆:与机架相连的构件1、3 连 杆:不与机架相连的构件2
汽车机械基础
【任务分析】 汽车风窗刮水器、汽车前轮转向机构、汽
车车门启闭机构采用的是平面四杆机构。 铰链四杆机构是平面四杆机构中最基本的
形式,学习铰链四杆机构学生能对机械运动有 较为直观的认识,同时为以后各类机构的学习 打下必要的基础。
汽车机械基础
【学习目标】 1.掌握铰链四杆机构的基本类型。 2.掌握铰链四杆机构的基本性质。 3.掌握铰链四杆机构的演化形式。
汽车机械基础
项目一 汽车常用机构
任务一 平面机构的结构分析 任务二 汽车常见四杆机构 任务三 汽车凸轮机构与棘轮机构
汽车机械基础
汽车机械基础
【任务引入】
汽车风窗刮水器 汽车车门启闭机构
汽车前轮转向机构
汽车风窗刮水器、汽车前 轮转向机构、汽车车门启闭机 构分别采用的是哪种四杆机构? 是怎样进行工作的?
反平行双曲柄机构 两曲柄转向相反,角速 度不等。
汽车机械基础
应用:机车车轮联动机构
被联动的各轮与主动轮作相同的运动!
汽车机械基础
(3)双摇杆机构
主要用途:改变 摆 角 。
汽车机械基础
应用:港口起重机
汽车机械基础
应用:飞机起落架
汽车机械基础
双摇杆机构有一种特殊机构:等腰梯形机构(两摇杆长度相等)。
常用机构案例分析
![常用机构案例分析](https://img.taocdn.com/s3/m/04cbcee0227916888586d709.png)
斯林特发动机
十字滑块联轴器
风扇摇头机构
该机构把电机的转动 转变成扇叶的摆 动。红色的曲柄 与蜗轮固接,蓝 色杆为机架,绿 色的连架杆与蜗 杆(电机轴)固 接。电机带扇叶 转动,蜗杆驱动 蜗轮旋转,蜗轮 带动曲柄作平面 运动,而完成风 扇的摇头(摆动) 运动。机构中使 用了蜗轮蜗杆传 动,目的是降低 扇叶的摆动速度、 模拟自然风。
常用的机构
平面连杆机构 凸轮机构 轮系 棘轮机构 槽轮机构 螺旋机构
平面连杆机构
铰链四杆机构 四杆机构
滑块四杆机构
凸轮机构
盘形凸轮 移动凸轮
圆柱凸轮
曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构 单滑块四杆机构
双滑块四杆机构
四杆机构
六组平行四杆机构- 机构传动
平行四边形的旋转运动结构
平行四边形的机械联动构造
奥拓循环发动机配气相位
四冲程活塞式发动机
等速万向节
椭圆规
密码打火机ຫໍສະໝຸດ 式破碎机工作原理图日内瓦结构内部
压铸模具
差速器
周期性滑轨拨叉机构,巧妙而常用的机械结构
连续摆、滑机构
转子发动机
用凸轮调节输出轴转速机构
该机构可实现输出轴的复杂运转。 用一个绿色的凸轮控制灰色的行星 锥齿轮的公转,使输出轴由匀速转 动变成非匀速转动。右端红色的锥 齿轮是主动齿轮,通过行星齿轮与 另一个红色的从动锥齿轮啮合,从 动锥齿轮与一个黄色的直齿轮同固 结在输出轴上;两个红色的齿轮大 小一样。行星直齿轮铰接在蓝色转 臂的一端。蓝色的小直齿轮与凸轮 同固结在一个轴上,小直齿轮与大 直齿轮啮合。
图 双曲柄机构
齿条齿轮构造应用
公交车里的天窗
行星离合器
随着绿色齿轮转动,橙色的杠杆在黄色器皿中转动过程中同 时上下运动,使面粉与水在锅里无限缠绵。
双曲柄机构中设构件ab
![双曲柄机构中设构件ab](https://img.taocdn.com/s3/m/39e1cbcf162ded630b1c59eef8c75fbfc77d941a.png)
双曲柄机构中设构件ab
1.不等长双曲柄机构。
说明:曲柄长度不等的双曲柄机构。
结构特点:无死点位置,有急回特性。
应用实例:惯性筛。
2.平行双曲柄机构。
说明:连杆与机架的长度相等且两曲柄长度相等、曲柄转向相同的双曲柄机构。
结构特点:有2个死点位置,无急回特性。
应用实例:天平。
3.反向双曲柄机构。
说明:连杆与机架的长度相等且两曲柄长度相等、曲柄转向相反的双曲柄机构。
结构特点:无死点位置,无急回特性。
运动特点:以长边为机架时,双曲柄的回转方向相反;以短边为机架时,双曲柄回转方向相同,两种情况下曲柄角速度均不等。
应用实例:汽车门启闭系统。
双曲柄机构原理
![双曲柄机构原理](https://img.taocdn.com/s3/m/cd5d2938443610661ed9ad51f01dc281e53a56c4.png)
双曲柄机构原理22/,职流it)1997N~-4实铡分析与经验交流《讥辘设'1引言NGEXA_MPLESFEXPERIENCES双曲柄机构原理'方汪云(浙江省业乌谛经薪委员舍,文献6已对符合2r一a一Rz(R;1)的双曲柄机构(简称机构)进行了研究,觋提出珊曲柄原理.供同行们参考传统的论述中其提出了此机构形成赋理,未提出过系统的规律性问聪本文提出的机构原理概念,解决了机构杆长尺度区间同题,提出了反应机构传动特性需,,J,计算方法,推导出机梅的通用方程式和特定方程式,获得了符合特定方程机构识,且,L的传动规律;提出了机构原理囝,它直观地反应了机构杆长尺度的变化规律;显示了饥构方程的集合线及参照系;显示了机构五弧线的包络面积}对总包络面按比例进行系统的-,问隅的传动特性运算作图,得出了符合+一十,机构传动特性.(1)在某一特殊传动位置时.由四托尺度形成的几何关系能独立反应其尺度变化逸闻关系.便千直观地建立该机构方程式,从而形成了系统机构原理围{(2)设计符合某一集合区问的组合杆长参数,对机构方程在八个特殊位置转角进行电子计算机运算(3)将组合机构参数转角运算结果绘成坐标曲线围,从丽获得了其传动关系变化规律2机构坐标关系图1表示任一双逝柄机构,其直角坐标轴—,y--交点.为大曲_柄(最长杆)R一1的固定1996--01—08收到譬件一枫鞠拳与机一动力学..1H:铰接.其活动铰接为;翻定架杆(最短轩,为oD一.与一轴重台小曲柄6的由定铰接秀o,其.活动铰接为耳}连杆c的活动铰接为EA.四扦之比的关系为:-O<d<6乏c<只l口+R<6+舟+-Ⅱl^斗)d+6R审'本文着重讨沦十R<6+c机构关系.3八个特殊传动位置图1中.当小觑柄5与一轴重合后开始作顾时针转动为起始位置,转秘一商后铰接A,E分别处在一,一轴上,.2×4=8则有八个交点,双曲炳各自对其旋转中心D,01转过了八个圜心角.设}劈^tOAi=~…DAI盅∑∞+张…+奄3o1i《机械设计》l997№4宴铹分析与经验交流23 戽:局Og…E~OE1∑+2…+=3rioa各对应转动圆心角之比为:平均传动比:/,如/卢=14机构原理图作法如图2所示:(1)作出直角坐标轴,一Y一.轴交点为0,任取大曲柄R:1(或R=100),以0为圆心作出第四象限,R与,一轴相交点为A.,田2双曲辆审L构原理田O<<6f<R立1?d+乏+_<6+f(2)在第四象限内作得R值的正方形0_4.m ^,画出正方形的对角线Om,A.A,两线交点mt 由向.TE轴作垂线,得交点P,mP=OA/z.(3)以P圆心.P为的等分点,则以g/z为半径作半圆弧OmA..以m为圆心m为A.^ 的等分点,以.A/2为半径作半圆AA.,的变化区间为:O<a<R(4)在一Y轴上任取OO=a为固定机架杆,连接O.4.与P川线相交于O则OJA.=R十4 =M因点等分0A或.以为圆心r肘/2为半径怍半圆弧与Om线相交于,得诅OtE]A..(5)分别以0l,A为圆.以n为半径作弧与半圆弧相交于.v,.Ⅳ.旨在确定b,c大于的关系.…(6)连线(),E5=M/Z为该半圆的等分线,连l线Elo=A.:√2M,(7)四边形A.OOE:的几何方程式为矗R+一2,占=f=r,NN弧上任意点与0l,A.的连线夹角为,a一90.在被等分的两段弧上可任意取点有6乏c 无穷点,连接0,^的四边形方程为:,:=R-t-a+无宪性M=2r*唯一性当口一0时.弧omA.上任意点与0,连线为三角形.当E处在m点时为:M.一为最小值,R=fb+=2r中,r一R.L当n一时,呈正R的四边形,M.=√2R为最大值.r—R.(8)以0为圆心,取大于,小于/2值为半径作N同心的内,井弧Ⅳ,ⅣⅣ,设两弧的半径代号为.两弧与0延线交点为E:,.,E:分0与0,^连接,内弧连线夹角a2>90., 外弧的口<90..在同一朋值中作出三弧线的目的:①在各弧上设计组台机构参数,进行传动特性运算'.②将传动特性绘成坐标曲线,以利分析其变化规律;③比较其传动特性变化规律.由点构成的四边形,如分析A.OOE:,Ao0j.el的几何方程式为;Mr=+;2一(1一.o时)(唯一性)疟90.,6一—'…(9,在内,外弧Ⅳ.Ⅳ.,ⅣN上由点:,日分开的两段弧上任取的,,日,日,它们分4与0.,^的连线夹角a乏90.,6乏r,其通用的几何方程式为:一R+一q-c—2(无穷性)(10)日,,E:点为各弧土符台6;c=的中点,为该弧的参照点;mm为嗣的集合区间,即成为参照线.(11)分别以.9l,A.为圆心j;IR+a/2为半径作弧,以R为半径作弧.分别相交于orE:延线上得日,.以0为圆心.0宜舟半径作弧得ⅣⅣ弧由共五段弧包络的面积.为机构的集台面积.辘桷●与托由拳一24实例分析与经验交流《机械设计)1997N94 原理图显示:C1)系统的E位置与其它7个位置对同一机构为对应机构关系.<2)显示了机构扦长关系及其区间范围(3)当n—o时机构成三角形,R.一2r2,r—f可R,M.一R.当n—R时机构呈正方形,r=R,M.=√2R,r=R.(4)当已确定』lf.,即a值后,有M.=R+n构成的直角三角形,和由M.,a<6乏c<R构成的三角形组合成为无数个四边形.r(5)对已确定的』lf值后,可由』lf/2为半径,或大于,小于』lf./2为半径作以0为圆心的无数个阿心弧,如NN,NN,NⅣ…,各弧上的丘,其b,c夹角有,可分析乏90.有三种无数个值.又可归类为四种机构方程:~MrZ=:冀=;}②^,=舻+c}f住f),口=9.无穷性;f一@^,?2(1一..)2c~(I)]"二:l-.一,口乏9.无穷性}}一,④^,.+,…2ficco,;fl肌Ⅳ}上a壬90.无穷性J回式为通式方程.由同一』lf{值可构成一个机构区间面积}由系统的』lf.值组成系统的机构区间面积或包l络面. 积.(6)系统的』lf值,各弧的圆心0的区间为,,|E:(即M一+f2.a=9O.弧)的区间为mm(7)任一机构各显独有的传动特性且,(8)经系统研究,运算,作图表明,符合M一6z+f2的方程机构,其传动特性变化很有规律;有明确的传动特性参照系.可说它复盖了机构的组成型式,具有一种自然规律的特性,唷直接使用选用的价值.5E与E的关系证明双曲柄机构形成.的原理为:(1)四杆中最短杆与最长杆之和≤其它两杆长之和:(2)最短杆为固定杆.由图2中所椅成的机椅均为四边形.已反应各杆长的独立关系及位置定义.证明以上原理的奏质是把四边形韩变为三角形.在图2中把0线延长到等于R+n值.以其两端点为圆心.分别以b,c为半径作弧相交得三角形.机构旋转到E位置,均呈三角形,图3为且转到E的关系图田3机鞠与帕对压芰囊图3显示第四象限丘处在三弧上的任意机构与丘位置时的对应关系}三弧的半径经转换缩短半径长度,0,的计算公式为:符合M.一+一方程机构马=符合M=+一26啊0s口方程机构M;2r.一(1--co~)8=f=r,r..'...''...一,局:/一一''一,以,代表内,外半径..zTaR也!墨=,£z_l口=0t内弧半径)(外弧半径),£:一.J3R2--a2--ZaR参考文t':l阿切尔康.机攮盎者手爵.北京;机攮工业出簟社,1958 2电机工程手爵蕾辑委员会主.机械工爱手册t蕈l8t机犄遗毒与运动设计.西安交孟大学,.机攮工1出簟社. 19793t机械设计手册'眭旨蝈写组蕾.帆犄设计手爵.第二簟(修订)1987.44方往云.2r一a一1的双酋摘帆柯诺模图.机电工程. 1990.4''5方汪云.符2一=(R=i)双曲柄传动比函戢规律.机械设计.1995.il。
双曲柄摇杆机构图表
![双曲柄摇杆机构图表](https://img.taocdn.com/s3/m/8400ba22a5e9856a56126040.png)
H P -2P -3n F L =2)1(-=K K N2/)(2/)(1212AC AC BC AC AC AB +=-=ϕΦ=h s 刚性、)cos 1(2ϕπΦ-=h s 柔性、)2sin21(ϕππϕΦ-Φ=h s 无CO C O w w 1221=πpm =1 啮合点间距实际啮合线段=ε)(2)(212121z z m d d a +=+=βc o s t n m m ='21211z z z z n n i k kk =='212z z z z n n n n n n ik HK H G HKH GH GK=--==松连接:][4/21σπσ≤=d F a紧横向连接:mfCF F F a ≥=0 ][4/3.121σπσ≤=d F a紧轴向连接:)(zAP F F F Fa E E E =+=][4/3.121σπσ≤=d F aααcos tan 211t a t r t F F F F d T F ===ββαtan cos tan 211t a t r t F F F F d T F ===δαδαsin tan cos tan 211t a t r m t F F F F d T F ===)(5.0)(5.0121z q m d d a +=+=md q 1=ad d d d a L 4)()(2221221-+++≈π2/)(210F F F += 1000/Fv P =11,121-=-=fafa faeFF ee FF紧边拉力:A F /11=σ 松边拉力:A F /22=σε)(60106Pf C f nL p t h =YFa XFr P +=正装:1压紧 F a1=F A +F s2 2放松F a2=F s2 1放松F a1=F s1 2压紧F a2=F s1+F A反装:1压紧 F a1=F A +F s2 2放松F a2=F s11放松F a1=F s1 2压紧F a2=F s1-F A双曲柄、曲柄摇杆、双摇杆机构 连杆与曲柄共线,从动件的α=90°齿轮机构的优点:使用的圆周速度和功率范围广;效率较高;传动比稳定。
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1.课程案例基本信息
课程案例名称
双曲柄机构应用—机车车轮联动机构
课程案例编号
关键词
双曲柄机构
车轮联动
平行四边形机构
对应知识点
连杆机构类型
2.课程பைடு நூலகம்例
火车机车的联动车轮(图1)采用平行四边形机构,运动时两曲柄转向、转速、角速度相同,使被联动的各从动车轮与主动车轮运动相同,但由于该机构具有运动的不确定性,所以运用第三个平行曲柄来消除运动不确定状态(如图2)。
图1联动车轮图2联动车轮机构简图