许奇曲柄连杆机构的俯仰传动装置设计
曲柄压力机传动装置的设计
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曲柄连杆机构组成及作用
曲柄连杆机构组成及作用曲柄连杆机构是一种常见的机械传动装置，主要由曲柄、连杆和活塞等部件组成。
它的作用是将旋转运动转化为往复运动，并将动力传递给其他部件，如活塞或柱塞等。
首先，让我们来了解一下曲柄的作用。
曲柄是一个具有固定旋转轴的曲线形状零件。
当曲柄以一定的角速度旋转时，通过与连杆的连接，将旋转运动转化为往复运动。
这种往复运动适用于需要直线运动的机械装置。
接下来是连杆的作用。
连杆是连接曲柄和活塞的关键部件，它被设计成一个具有固定长度的杆状零件。
当曲柄旋转时，连杆通过连接在曲柄的销轴上，将曲柄的旋转运动传递给活塞。
连杆的长度和角度可以根据需要进行调整，以控制活塞的往复运动的幅度和速度。
最后是活塞的作用。
活塞是曲柄连杆机构中的运动部件，通常是一个具有密封圈的圆柱体。
当曲柄旋转时，连杆将动力传递给活塞，使其在固定的轨道上往复运动。
活塞的往复运动可以用来推动其他部件，如气缸、泵或压缩机等。
通过控制活塞的运动，我们可以实现很多不同的功能，例如引擎的工作、液压机械的运行等。
曲柄连杆机构的应用非常广泛。
它常见于内燃机、液压机械、活塞泵等设备中。
它的主要优点是结构简单、效率高、可靠性强。
通过合理设计曲柄连杆机构的参数，我们可以实现不同需求下的往复运动，并控制运动的幅度和速度。
当我们在设计和制造曲柄连杆机构时，需要注意以下几点：首先，合理选择曲柄的形状和长度，以确保连杆和活塞之间的运动最佳匹配。
其次，根据实际需求选择适当的连杆长度和角度，以控制活塞的往复运动的幅度和速度。
最后，确保曲柄连杆机构的各个部件之间的配合精度和润滑条件，以保证机构的正常运行和寿命。
总的来说，曲柄连杆机构是一种重要的机械传动装置，它能将旋转运动转化为往复运动，并将动力传递给其他部件。
在实际应用中，我们可以根据需求合理设计和使用曲柄连杆机构，以实现不同的功能和运动要求。
推荐-50301曲柄连杆机构概述 精品
曲柄连杆机构概述 第一讲 3课时 主 讲：
本讲综述
曲柄连杆机构概述
1 曲柄连杆机构的功用 2 曲柄连杆机构的组成 3 曲柄连杆机构的工作条件 4 曲柄连杆机构的受力分析
本
汽车发动机总结构
讲
引
入 曲柄连杆机构
占到发动机80％的
配气机构
主体结构和配件
冷却系 润滑系 点火系 启动系 燃料供给系
机体组
活塞连杆组
曲轴飞轮组
1、机体组
组成：气缸体、曲 轴箱、气缸套、气 缸垫等不动件 。
功用： 是内燃机的骨架。
会了吧？
2、活塞连杆组
组成：由活塞、活 塞环、活塞销、连 杆等运动件 组成。
通过活塞的往复运 动实现转化为曲轴 的旋转运动 。
3、曲轴飞轮组
组成： 曲轴、 飞轮、 扭转减震器
功用： 均匀输出扭矩和转速。
辅助配合两大机 构工作的5大系统
构成了发动机2大机构、5大系 统的复杂结构。
提问：发动机的作用？
燃料燃烧的化学能！
通过 ？
可驱动车轮旋转的动能。
本 讲
一、曲柄连杆机构的功用
展
开
功用：发动机产生 并传递动力的机构， 通过它把燃料燃烧 后的热能转化为机 械能。
二、曲柄连杆连杆机构组成
组成：机体组、活塞连杆组、曲轴飞轮组。
三、曲柄连杆连杆机构的工作条件
高温：2000度以上
高压：3MPa— 5MPa
高速：3000— 6000 r/min
化学腐蚀：可燃混 合气和燃烧废气直 接接触。
高温高 压气体
难以 润滑
工作条件相当恶劣。
化学腐 蚀作用
高速旋 转运动
快速俯仰传动机构设计
毕业设计（论文）译文题目俯仰传动系统的设计学生姓名学号专业机械设计制造及其自动化班级指导教师评阅教师完成日期年月日学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权省级优秀学士学位论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
本学位论文属于1、保密□，在_________年解密后适用本授权书。
2、不保密√。
（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：年月日导师签名：年月日目录摘要·······································································前言·······································································1选题背景及过程··························································1.1课题来源································································1.2各机械式俯仰传动结构特点···············································1.2.1弧形齿轮传动机构的特点··············································1.2.2滚珠丝杠传动机构的特点··············································1.2.3曲柄连杆传动机构的特点··············································1.3方案选择································································2俯仰机构工作原理·······················································2.1介绍机构零部件··························································2.2整体受力分析····························································3传动件的设计和计算·····················································3.1传动比和传动效率························································3.2电动机的选择····························································3.3丝杠副的选择和计算······················································3.3.1丝杠副的选择························································3.3.2丝杠伸长长度计算····················································3.3.3丝杠长度及型号的选择·················································3.3.4导程的验算··························································3.3.5轴向允许载荷计算和校核··············································3.3.5.1丝杠在不发生弯曲的前提下所允许的最大轴向载荷······················3.3.5.2丝杠在不发生屈服的前提下所允许的最大轴向载荷······················3.3.6丝杠允许转速计算及校核···············································3.3.6.1临界转速计算······················································3.3.6.2 DN值验算·························································3.4锥齿轮的选择和强度验算··················································3.4.1锥齿轮的参数选择·····················································3.4.2齿根弯曲疲劳强度计算·················································3.4.3齿面接触疲劳强度计算·················································3.5链传动的选择和设计······················································3.5.1初选齿形链规格·······················································3.5.2验算链条强度························································3.6蜗轮蜗杆设计····························································俯仰传动系统的设计学生：李国司指导老师：方子帆教学单位：三峡大学机械与材料学院摘要:俯仰机构在现代雷达上的运用显得格外重要，小至家用电视的锅盖卫星天线，大至军用防空雷达等都与俯仰机构密不可分。
连杆传动文档
连杆传动连杆传动是一种常见的机械传动形式，利用连杆连接两个或多个转动部件，实现能量传递和转动传递的一种机械传动装置。
连杆传动具有简单、结构紧凑、转动平稳等优点，广泛应用于机械设备中。
1. 连杆传动的基本结构连杆传动由连杆、连杆螺钉、连杆座等组成。
连杆是连杆传动的核心部件，它由连接两个转动部件的轴承组成。
连杆螺钉用于固定连杆与转动部件，确保连杆与转动部件之间的连接牢固。
连杆座则是将连杆与其他机械部件固定在一起的结构。
2. 连杆传动的工作原理连杆传动通过连杆连接两个或多个转动部件，当其中一个转动部件运动时，通过连杆传递运动力，使其他转动部件产生相应的运动。
此过程中，连杆的长度和角度变化会影响连杆传动的效果。
3. 连杆传动的分类根据连杆的布置方式和传动形式的不同，连杆传动可以分为以下几种类型：3.1 曲柄摇杆传动曲柄摇杆传动是连杆传动的一种常见形式，其中曲柄和摇杆之间通过连杆连接。
曲柄转动时，通过连杆传递运动力，使摇杆产生周期性的上下运动。
曲柄摇杆传动广泛应用于内燃机、绞车、风力发电机等设备中。
3.2 双曲柄传动双曲柄传动是连杆传动的一种变形形式，在此种传动中，两个曲柄通过连杆连接成一条直线。
双曲柄传动可实现对两个转动部件的同步控制，如双轮驱动机械设备。
3.3 单杆四连杆传动单杆四连杆传动是连杆传动的一种应用较为广泛的形式，由一个连杆和四个连杆座组成。
单杆四连杆传动可实现对两个转动部件的任意控制，常用于机床、船舶、起重机等设备中。
4. 连杆传动的应用连杆传动在工程领域有着广泛的应用。
以下是几种常见的应用场景：4.1 内燃机内燃机是连杆传动的主要应用之一。
在内燃机中，连杆传动通过连接曲轴和活塞，将活塞运动转化为曲轴的转动运动，从而驱动发动机的工作。
4.2 机床机床中的连杆传动用于实现刀具和工件之间的运动传递。
通过连杆传动，机床能够实现精确的加工操作，保证工件的质量和加工精度。
4.3 船舶在船舶中，连杆传动常用于推进装置和舵机装置的传动。
机械设计中的曲柄连杆机构设计
机械设计中的曲柄连杆机构设计1. 概述在机械设计中，曲柄连杆机构是常用的传动机构之一。
它由曲柄和连杆组成，常用于转动运动转换为往复运动的转换装置。
本文将针对曲柄连杆机构的设计进行讨论和探究。
2. 曲柄连杆机构的基本原理曲柄连杆机构基于几何原理，通过曲柄的旋转将往复运动转化为旋转运动或者将旋转运动转化为往复运动。
其基本组成部分包括曲柄、连杆和活塞。
曲柄是一个旋转的轴，连杆通过连接曲柄和活塞来实现往复运动。
3. 曲柄连杆机构设计的要点在进行曲柄连杆机构设计时，有几个重要的要点需要考虑：3.1 运动要求首先需要明确机构所承载的运动要求。
例如，机构所需的往复运动频率、行程大小、运动轨迹的形状等。
这些要求将直接影响到曲柄连杆机构的设计参数。
3.2 曲柄结构设计曲柄的结构设计需要考虑曲柄的强度和刚度。
曲柄的形状和长度会直接影响到机构的运动特性。
一般情况下，曲柄的结构设计会采用一定的经验公式或者有限元分析等方法来确定。
3.3 连杆设计连杆的设计也是曲柄连杆机构中的重要环节。
连杆的长度、剖面形状和材料选择都需要进行合理的设计。
连杆的设计需要满足强度和刚度要求，同时还需要考虑质量和制造难度等因素。
3.4 活塞设计活塞在曲柄连杆机构中起到连接曲柄和连杆的作用，其设计也需要考虑密封性能和轻质化要求。
活塞的几何形状和材料选择都会对机构的性能产生影响。
4. 曲柄连杆机构设计的优化在进行曲柄连杆机构设计时，可以利用一些优化方法来提高机构的性能。
比如遗传算法、神经网络等可以用来寻找最优的设计参数组合。
优化设计可以使曲柄连杆机构在满足运动要求的同时，具备更好的性能指标，如减小能耗、提高传动效率等。
5. 曲柄连杆机构设计的案例分析为了更好地理解曲柄连杆机构设计的实际应用，下面以某某机械设备中的曲柄连杆机构设计为例进行分析。
包括对设计要求的分析、曲柄连杆机构参数的计算和优化等。
6. 结论曲柄连杆机构作为一种常用的传动机构，在机械设计中具有广泛的应用。
机械传动装置总体设计方案
机械传动装置总体设计方案引言机械传动是工程领域中常用的一种动力传递方式，它通过机械元件间的相互作用，将动力从原动机传递到负载上。
机械传动装置的设计方案的合理性对于确保机械系统的正常工作具有重要意义。
本文将介绍一种机械传动装置的总体设计方案，对其设计思路、工作原理、选材和结构等进行详细阐述。
设计思路机械传动装置的设计思路主要基于以下几个方面的考虑： 1. 功能需求：根据负载的性质和工作要求，确定传动装置需要实现的功能，例如传递动力、调节转速和转矩等。
2. 结构布局：根据传动装置的需求，设计合理的结构布局，选择合适的传动方式，包括齿轮传动、链条传动等。
3. 材料选用：根据传动装置的工作环境、负载特性和寿命要求，选择合适的材料，以确保传动装置的安全性和可靠性。
4. 尺寸确定：根据负载的功率和转速要求，确定传动装置各个部件的尺寸，包括齿轮的模数、链条的节距等。
工作原理本设计方案采用齿轮传动为主要传动方式。
其工作原理如下： 1. 原动机通过输入轴将动力输入传动装置。
2. 主齿轮和从齿轮通过齿轮齿槽的咬合将动力传递到输出轴上。
3. 根据需要，可以在传动过程中增加其他齿轮传动、链条传动等辅助传动方式，以满足不同的功能需求。
选材和结构在本设计方案中，我们选择了以下材料和结构： 1. 主齿轮和从齿轮：我们选择了高强度合金钢作为齿轮的材料，以确保其承载能力和耐磨性。
2. 链条：为了提高传动装置的可靠性和寿命，我们选择了高强度不锈钢链条作为辅助传动装置。
3. 结构布局：我们将主齿轮和从齿轮安装在机械箱体中，并通过轴承固定，以确保其稳定运行和长寿命。
设计参数根据实际应用需求，我们给出以下设计参数： 1. 输入功率：1000W 2. 输出转速：1000 rpm 3. 传动比：1:2 4. 齿轮模数：4结论本文介绍了一种机械传动装置的总体设计方案，通过合理的设计思路、选材和结构，实现了对动力的有效传递和转换。
曲柄连杆机构的工作原理
曲柄连杆机构的工作原理曲柄连杆机构是一种常见的机械传动装置，它由曲柄、连杆和活塞组成，广泛应用于内燃机、压缩机、泵等机械设备中。
它的工作原理主要包括曲柄的旋转运动和连杆的往复运动两个部分。
下面我们将详细介绍曲柄连杆机构的工作原理。
首先，让我们来看曲柄的旋转运动。
曲柄是曲柄连杆机构中的主要零件，它通常是一个轴向对称的零件，可以绕着轴线进行旋转运动。
当曲柄受到外部动力的作用时，它会沿着轴线旋转，这种旋转运动将被传递到连杆上。
其次，我们来看连杆的往复运动。
连杆是曲柄连杆机构中连接曲柄和活塞的零件，它可以沿着曲柄的旋转轴线做往复直线运动。
当曲柄旋转时，连杆就会受到曲柄的作用力，从而产生往复运动。
这种往复运动将被传递到活塞上，从而驱动活塞做往复运动。
通过曲柄的旋转运动和连杆的往复运动，曲柄连杆机构可以将旋转运动转换为往复运动，或者将往复运动转换为旋转运动。
这种转换功能使得曲柄连杆机构在各种机械设备中得到广泛应用，例如内燃机中的活塞往复运动、泵中的柱塞往复运动等。
除此之外，曲柄连杆机构还具有一些特殊的工作原理。
例如，在内燃机中，曲柄连杆机构通过曲柄的旋转运动和连杆的往复运动，可以将燃油的燃烧能量转换为活塞的往复运动，从而驱动发动机的工作。
在泵中，曲柄连杆机构可以通过曲柄的旋转运动和连杆的往复运动，将电动机的旋转运动转换为柱塞的往复运动，从而实现液体的输送。
总的来说，曲柄连杆机构通过曲柄的旋转运动和连杆的往复运动，实现了旋转运动和往复运动之间的转换，具有广泛的应用价值。
它的工作原理简单清晰，结构紧凑高效，是一种常见且重要的机械传动装置。
《平面连杆传动机构作业设计方案-2023-2024学年高中通用技术地质版2019》
《平面连杆传动机构》作业设计方案第一课时一、设计要求1.1 设计一个平面连杆传动机构，实现输出轨迹的特定运动要求。
1.2 提供设计方案的详细绘图和计算过程。
1.3 分析设计方案的合理性和可行性，评估传动机构的性能。
二、设计方案2.1 传动机构的结构设计本传动机构由曲柄连杆机构组成，曲柄为输入连杆，连杆为输出连杆。
曲柄的转动带动连杆进行往复运动，实现输出轨迹的特定运动要求。
曲柄的长度和连杆的长度根据特定运动要求进行选择。
2.2 传动机构的设计参数根据输出轨迹的特定运动要求，确定曲柄的转动角度范围和连杆的长度。
假设曲柄长度为L1，连杆长度为L2，曲柄转动角度为θ，连杆角度为φ，输出轨迹的特定运动要求为待定。
2.3 传动机构的运动分析根据曲柄和连杆的几何关系，分析曲柄的转动与连杆的运动之间的关系，确定输出轨迹的特定运动要求是否能够实现。
进行运动学分析，计算输出轨迹的运动参数。
2.4 传动机构的性能评估对传动机构的稳定性、运动精度、工作效率等性能进行评估和优化。
通过计算和仿真分析，验证设计方案的合理性和可行性，评估传动机构的性能是否满足输出轨迹的特定运动要求。
三、设计计算3.1 曲柄长度计算根据输出轨迹的特定运动要求，计算曲柄长度L1。
3.2 连杆长度计算根据输出轨迹的特定运动要求，计算连杆长度L2。
3.3 转动角度计算根据输出轨迹的特定运动要求，计算曲柄的转动角度θ。
3.4 运动参数计算根据曲柄和连杆的几何关系，计算输出轨迹的运动参数，如连杆角度φ。
四、设计绘图4.1 绘制传动机构的结构图绘制曲柄连杆机构的结构图，标注曲柄、连杆和输出轨迹的运动轨迹。
4.2 绘制传动机构的运动图绘制曲柄连杆机构的运动图，展示曲柄的转动和连杆的运动轨迹，验证输出轨迹的特定运动要求是否能够实现。
五、总结与展望通过本次作业设计，我对平面连杆传动机构的结构和运动原理有了更深入的了解，加深了对机械传动的认识。
在今后的学习和工作中，我将继续深入研究机械传动领域，不断提升自己的设计和分析能力，为机械设计领域的发展贡献自己的力量。
《平面连杆传动机构作业设计方案-2023-2024学年高中通用技术地质版2019》
《平面连杆传动机构》作业设计方案第一课时一、设计任务根据给定的要求和参数，设计一个平面连杆传动机构，实现特定的运动要求和功能。
二、设计要求1. 传动比为4:1；2. 连杆A、B、C分别为AB = 100mm，BC = 200mm，CD = 150mm；3. 连杆A、B、C分别与水平方向的夹角为30°、60°、45°；4. 平面连杆传动机构能够实现输入转动运动到输出转动的传递，并且输出转动速度是输入转动速度的4倍。
三、设计方案1. 设计传动机构的总体结构，确定输入端和输出端，以及各个连杆的位置和角度；2. 根据要求计算传动比，确定各个连杆的长度和夹角；3. 根据传动比和连杆长度，确定输入轴和输出轴的位置，保证能够实现特定的转动速度比；4. 绘制传动机构的草图，并进行运动分析，确保各个连杆在运动过程中不会发生干涉或碰撞；5. 根据草图进行零件设计和加工，选择合适的材料和加工工艺；6. 组装传动机构，进行实际测试，调整并优化设计，确保达到设计要求。
四、设计计算1. 根据给定参数和计算公式，计算连杆A、B、C的长度和夹角；2. 计算传动比，保证输出转动速度是输入转动速度的4倍；3. 进行运动学分析，计算每个连杆的角速度和角加速度，以及各个连杆之间的相对运动关系。
五、设计步骤1. 确定传动机构的总体结构，并确定输入端和输出端；2. 根据要求计算连杆A、B、C的长度和夹角；3. 计算传动比，确定输入轴和输出轴的位置；4. 绘制传动机构的草图，并进行运动分析；5. 进行零件设计和加工；6. 组装传动机构，进行测试和调整。
六、设计材料1. 连杆材料：选择高强度、轻质的金属材料，如铝合金或钛合金；2. 轴承：选择耐磨、耐腐蚀的轴承，确保传动机构的稳定性和耐用性；3. 其他零部件：选择质量稳定、性能可靠的标准件，保证传动机构的安全性和可靠性。
七、设计优化1. 根据测试结果和实际运行情况，对传动机构进行调整和优化，提高传动效率和稳定性；2. 对传动比、连杆长度和夹角等参数进行微调，确保传动机构能够满足设计要求；3. 进行动态模拟和分析，对传动机构的运动特性进行优化，提高性能和可靠性。
俯仰传动机构的设计原理
俯仰传动机构的设计原理俯仰传动机构是一种用于实现机械装置朝上、朝下或倾斜的运动的机构。
在工程设计中，俯仰传动机构被广泛应用于各种需要调整角度的设备，如工程机械、航空航天设备、光学设备等。
本文将介绍俯仰传动机构的设计原理和常见的机构类型。
俯仰传动机构的设计原理基于转动运动的转换和传递。
其基本原理是通过机构的构造和连接，将输入转动运动传递到输出轴上，并根据需求调整输出轴的角度。
俯仰传动机构通常由传动链、工作部件和控制装置组成。
传动链是俯仰传动机构的核心部分，它由齿轮、链条、皮带等组成。
齿轮是最常用的传动元件，可以通过相互啮合来传递输入转动运动。
链条和皮带则通过圆盘或轮子之间的摩擦力来传递运动。
传动链可以根据具体的应用需求选择不同类型的齿轮、链条或皮带，以实现所需的转速比和转动方向。
工作部件是俯仰传动机构的执行部分，它由传动链连接的各种零件组成。
常见的工作部件包括连接杆、转轴和传动轮等。
连接杆是用于连接齿轮和驱动轴的零件，它可以通过调节连接杆的长度来改变输入和输出轴之间的距离和角度。
转轴是支撑和支持工作部件的主轴，它可以通过轴承等装置减少摩擦和磨损。
传动轮是用于连接传动链和工作部件的齿轮，它可以将输入转动运动传递到输出轴上。
控制装置是俯仰传动机构的控制部分，它用于调整输出轴的角度。
常见的控制装置包括手动控制装置、电动控制装置和液压控制装置等。
手动控制装置通过手柄、手轮或摇杆等手动操作来控制输出轴的角度。
电动控制装置通过电机和控制器来控制输出轴的角度，它可以实现自动化和远程控制。
液压控制装置通过液压系统来控制输出轴的角度，它具有高承载能力和平稳运动的特点。
根据传动链的不同组成和连接方式，俯仰传动机构可以分为多种类型。
常见的类型包括齿轮传动机构、链传动机构、皮带传动机构和滚珠丝杠传动机构等。
齿轮传动机构是最常见的俯仰传动机构类型之一。
它通过齿轮的啮合来传递输入转动运动。
齿轮传动机构具有传动效率高、定位精度高和承载能力大等优点，广泛应用于各个领域。
4105曲柄连杆机构设计(免费非原创)
课程设计说明书题目：曲柄连杆机构设计姓名：班级：学号：指导老师：完成时间：目录第1章绪论 (4)1.1题目分析 (4)1.2设计研究的主要内容 (4)第2章连杆组的设计 (15)2.1连杆的工作情况、设计要求和材料选用 (15)2.2连杆长度的确定 (16)2.3连杆小头的设计 (16)2.4连杆杆身的设计 (17)2.5连杆大头的设计 (17)2.6连杆强度计算 (18)2.7连杆螺栓设计 (25)2.8本章小结 (27)第3章活塞组的设计 (5)3.1活塞的工作条件和设计要求 (5)3.2活塞的材料 (6)3.3活塞的主要尺寸 (7)3.4活塞的头部设计 (9)3.5活塞的销座设计 (9)3.6活塞的裙部设计 (10)3.7活塞强度计算 (11)3.8活塞销的设计 (12)3.9活塞环的设计 (13)3.10本章小结 (15)第4章曲轴组的设计 (27)4.1曲轴的结构型式和材料的选择 (27)4.2曲轴的主要尺寸确定 (28)4.3曲轴油孔位置 (30)4.4曲轴端部结构 (30)4.5曲轴平衡块 (31)4.6曲轴的轴向定位 (31)4.7曲轴疲劳强度计算 (32)4.8飞轮的设计 (41)4.9本章小结 (42)总结 (43)参考文献 (44)致谢 (45)第1章绪论1.1 题目分析曲柄连杆机构是发动机的传递运动和动力的机构，通过它把活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动而输出动力。
因此，曲柄连杆机构是发动机中主要的受力部件，其工作可靠性就决定了发动机工作的可靠性。
随着发动机强化指标的不断提高，机构的工作条件更加复杂。
在多种周期性变化载荷的作用下，如何在设计过程中保证机构具有足够的疲劳强度和刚度及良好的动静态力学特性成为曲柄连杆机构设计的关键性问题。
通过设计，确定发动机曲柄连杆机构的总体结构和零部件结构，包括必要的结构尺寸确定、运动学和动力学分析、材料的选取等，以满足实际生产的需要。
在传统的设计模式中，为了满足设计的需要须进行大量的数值计算，同时为了满足产品的使用性能，须进行强度、刚度、稳定性及可靠性等方面的设计和校核计算，同时要满足校核计算，还需要对曲柄连杆机构进行动力学分析。
含曲柄连杆机构的俯仰传动装置
等
含曲柄连杆机构的俯仰传动装置
６ ７
由于 Ｌ 与 Ｌ 这二 个距 离都 随 曲柄位 置 的不 同而 变化 ， 以速 比 ｉ 所 的大 小 也 随 曲柄 位 置 的 而 改变 ， 总
１ 引 言
某雷 达采 用 了如 图 １所 示 的 “ 曲柄 连杆 机构 的 含 俯 仰传 动装 置 ” 俯 仰 传 动装 置 安 装 在 天 线 背 架 后 面 ，
计算 。重 量不 平衡 力矩 Ｔ－ ０ ・ 而且 是天 线一 边 ￣５ Ｎ ｍ， －
偏重。
可起到重量平衡作用。该传动装置主要 由电动机 、 减 速机 、 曲柄和连 杆等 组成 。工作 时 ， 仰 电动机通 过减 俯
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｈ ａ ａ ｄ ｐ ｓｂ ｎ ｉ ｇ ａ ｄ ｌ ｔ ｇ ｔ ｎ ｍｉｓ ｎ ｉ ｓａｌ ｏ ｓｓ ｎ ｆｃａ ｋ ｗｉ ｏ ｎ ｃ— ｓ ｒ ｃ ：Ｔ ｅ ｒ ｄ ｒａ ｏ ｔ ｅ ｄ ｎ ｎ ｉ ｉ ｒ ｓ ｓ ｉ ｎ ｔｌ ，ｃ ｎ ｉ ｉ ｇ ｏ ｒ ｎ ｔ ｃ ｎ ｅ ｔ ｆｎ ａ ｏ ｔ ｈ
ｃ ｌ ｕ ａｉ ｇ ａｃ ｌｔ ，ｗｅ ｈ ｖ ｉ ｕ ｓ ｄ ａ ｏ ｔ ｗｏ ｐ ｓｉ ｉ ｔ ｅ ｅ ｐ ｃ ｉｅｙ ｉ ｏ ｋ ｎ ｏ ｄ ｔ ｎ， ｅｈ ｒ ｈ ｎ ａ ｅｄ ｓ ｓ ｅ ｂ ｕ ｏ ｓ ｌ ｙ ｔ ｓｒ ｓ ｅ ｔ ｌ ｎ ｗ ｒ ｉ ｇｃ ｎ ｉ ｏ ｗｈ ｔ ｅ ｅ ｃ ｔ ｂ ｉ ｉ ｖ ｉ ｔ
收稿 日期 ： ０ ．２１ 修 订 日期 ：０ ７０ ．０ ２ ６ １． ０ ０； ２０ －１１
作者简介 ： 申余才 ， ，９ ２年生 ， 男 １６ 高级工程师 ， 从事雷 达结构研究 。
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申余才
为 田＝ ． ０ ３ ， 自锁功 能 。 ０ ３— ． ７ 有
简述曲柄连杆机构的结构
曲柄连杆机构是一种常见的机械传动机构，由曲柄、连杆和活动副组成。
这种机构通常被用于将旋转运动转换为直线运动，或者反过来。
以下是曲柄连杆机构的主要结构部分：
1. 曲柄（Crank）：
-曲柄是一个旋转的轴，它负责提供机械传动的输入旋转运动。
-曲柄通常被设计成一个圆轴，它在旋转时产生一个往复的运动。
2. 连杆（Connecting Rod）：
-连杆是一个连接曲柄和活动副的杆状零件。
-连杆有两个端点，一个连接曲柄，另一个连接活动副。
当曲柄旋转时，连杆会由于曲柄的旋转而发生往复运动。
3. 活动副（Slider or Piston）：
-活动副是受到连杆连接的零件，它沿直线轨迹往复运动。
-活动副的运动取决于曲柄的旋转，通过连杆传递。
4. 固定点（Fixed Point）：
-曲柄连杆机构中，有一个点是固定的，通常是曲柄的旋转轴。
-固定点提供了机械传动的稳定支点。
5. 偏心距离（Eccentricity）：
-曲柄的旋转轴与固定点之间的距离称为偏心距离。
这个距离决定了连杆运动的幅度。
曲柄连杆机构的运动特性由曲柄的旋转和偏心距离决定。
通过调整这些参数，可以实现不同的运动轨迹和机械效果。
曲柄连杆机构常见的应用包括内燃机的活塞机构、某些类型的泵和压缩机等。
基于曲柄滑道机构驱动靠背俯仰机构的设计研究
的引入 ， 以螺 旋副 Ｅ代替 原先 曲柄摇 杆机 构 的结 构形 式 ， 效简 化 了 曲柄摇 杆 机构 ， 实现 了四杆 螺母 机 有 并
构 与 曲柄 摇杆 机构 的有 效对 接．
１ ３ 曲 柄 滑 轨 机 构 的 整 机 设 计 ．
根 据整 机设计 要求 ， 将改 型后 的 曲柄摇杆 机构 引入 到俯 仰机 构 中． 根据 图 ３可知 ， 曲柄 滑道 机 构 由机
进行 对接 ， 依靠 丝杠 与螺母 间 的 自锁 性能 ， 避免 此 曲柄 滑 道机 构发 生 急 回 ， 通 过程 控 器控 制 驱 动装 置 的 并 传 动方 向实现 其双 向旋转 ， 而带动 连接 在牙椅 上靠 背组 件 的俯 仰运 动． 从
１ ２ ２ 驱 动 系统 的改造 ．． 为 了简化 机构 ， 曲柄 ｚ 及 连杆 ｚ 进行 了结构 改造 ， 对 ： 将其 转化 为丝杠 螺母机 构 ， 以实现 曲柄 向摇 杆 的 动 力传递 ． 图 ２ 示 ， 曲柄 ｚ 依 所 将 及连 杆 ｚ 转 化为螺 旋副 Ｅ， 旋副 Ｅ一端 在 Ａ 点连接 ， 。 螺 并在 Ａ点 形成 转 动副 ， 连杆 ｚ 端与螺 旋 副 Ｅ对接 ， 一 另一 端 ｚ 与摇 杆在 Ｃ点 连接并 在 Ｃ点形 成转 动副． 电机 Ｆ工作 时 ， 。 当 可 驱动螺 旋 副 Ｅ 内的丝杠 旋转 并带 动螺母 ， 现旋转 运动 向直 线运 动 的转 化． 图 中可 知 ， 实 从 丝杠 螺母 机 构
为 压力 较小 的面接 触 ， 承载 能力 较 大 ， 工制 造 容易 ， 较 高 的稳 定性 ． 动 轨 迹 与环 形 槽 面 接触 ， 大 且 加 有 运 增
运 动配 合表 面及 导 向行程 ， 升 了运 动过 程 的平稳 性 ； 仰 机 构 的动 力 部分 采 用 丝 杠螺 母 机 构 ， 提 俯 可为 牙 椅
第3章 机构设计(2俯仰机构)
前大拉杆铰点处单侧俯仰滑
轮组缠绕钢丝绳数 n1 = 8，滑轮中 心的坐标
x1 = 55700mm， y1 = 1510mm 前中拉杆铰点处单侧俯仰滑
轮组缠绕钢丝绳数 n2 = 2，滑轮中
心的坐标 x2 = 25500mm，y2 = 1620mm
例图 5-3-2.2
梯形架上俯仰滑轮组中心的坐标 x3 = -1800mm， y3 = 27960mm
图 5-3-2.4 钢丝绳卷绕系统（一）
图 5-3-2.5 钢丝绳卷绕系统（二）
3．俯பைடு நூலகம்钢丝绳为一根钢丝绳缠绕，通过均衡滑轮组连接过渡，前大梁上滑轮组一
字型排开放置在一根梁上，如图 5-3-2.6 所示。
4．俯仰钢丝绳为一根钢丝绳缠绕，通过均衡滑轮连接过渡，前大梁上滑轮组前后
布置，外侧为主滑轮组，内侧为辅助滑轮组，如图 5-3-2.7 所示。
5-3-20
仰机构驱动装置由电动机、联轴器、制动器、减速器、卷筒及支承等组成。钢丝绳卷绕 系统包括钢丝绳，动滑轮，平衡滑轮均衡装置以及钢丝绳接头等装置。安全钩装置包括 钩体，电动液力推杆，配重，支承座，限位开关等部件。安全保护装置除高低速级制动 器外，还配有凸轮限位开关，超速/测速开关，松绳限位开关等多种安全保护限位装置。
对于俯仰机构，一般是将盘式制动器或轮式制动器装在电动机和减速器的输入轴直 径。此外，在俯仰机构卷筒上装设一个紧急制动器，如果在臂架向下放的过程中发生意 外情况，或电动机达到额定转速的 110％，则离心开关进入动作，使应急制动器制动。
应急制动器一般使用夹钳式盘式制动器，也有使用带式制动器。 3．减速器及其选型
= 1.5529º
cos(θ + β1) = 0.9996， sin(θ + β1) = 0.0271
曲柄摇杆机构最佳传动角的图表设计方法
曲柄摇杆机构最佳传动角的图表设计方法
方世杰;烟台大学;机械系;烟台
【期刊名称】《机械设计与研究》
【年(卷),期】2001(17)3
【摘要】给出了一种新的简而易行的设计方法 ,该方法是通过实现机构最佳传动的相关参数 ,建立起最优化的组合设计 ,从而绘制成最佳传动设计图表。
该图表可简捷、方便、直观地反映出最佳传动角,行程速比系数、摇杆摆角及杆长之间的关系。
这种设计方法的主要特点是 :可按照给定的已知要求 ,直接在图表中选取实现最佳
传动参数的组合形式 ,可以提高机械传动的性能 ,达到最佳传动效果 ,特别在生产实际应用中 ,具有方法简单。
【总页数】2页(P47-48)
【关键词】曲柄摇杆机构;最佳传动角;行程速比系数;图表设计
【作者】方世杰;烟台大学;机械系;烟台
【作者单位】烟台大学机械系,烟台264005
【正文语种】中文
【中图分类】TH112;TH133.5
【相关文献】
1.设计最佳传动角曲柄摇杆机构的实用新方法 [J], 高培仁;陈佩芳
2.按定值传动角设计曲柄摇杆机构的图表方法 [J], 韦光华
3.一种基于最佳传动角的曲柄摇杆机构设计方法 [J], 刘力红
4.按最佳传动角设计曲柄摇杆机构的辅助角确定方法 [J], 郝文杰;常勇;李延平
5.基于优化方法按最佳传动角设计曲柄摇杆机构的图解建立 [J], 黄大宇;王晓璐因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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含曲柄连杆机构的俯仰传动装置设计
机自07103班08号许奇1引言
某雷达采用了如图1 1所示的“含曲柄连杆机构的俯仰传动装置”,俯仰传动装置安装在天线背架后面可起到重量平衡作用。
该传动装置主要由电动机、减速机、曲柄和连杆等组成。
工作时,俯仰电动机通过减速机的输出轴带动曲柄旋转,推动连杆,由反作用力使俯仰减速机与天线一起环绕俯仰轴作上下摇摆的点头运动。
电动机功率P = 150W、转速n1 = 3000 r/min,减速机为二级蜗杆传动、i = 31 /2 ×32 /1 = 496,所以曲柄的转速(即减速机输出轴的转速) n2≈6 r /min,与之相应, 则天线每分钟也点头6次。
其摇摆负载主要由重量不平衡力矩、风力矩和惯性力矩组成。
风力矩最大点出现在45°～+ 60°,惯性力矩最大点出现在天线反转时,重量不平衡力矩最大点出现在0°左右。
而曲柄连杆机构的速比是变化的,反转时的速比为无穷大,所以摇摆负载可以按重量不平衡力矩加上一定的余量来计算。
重量不平衡力矩T≈50N·m,而且是天线一边偏重。
蜗杆传动的效率很低,第一级i1 = 31 /2为双头蜗杆传动效率η1 = 0. 75～0. 82、第二级i2 = 32 /1为单头蜗杆传动效率η2 = 0. 4～0. 45, 则该减速机的总效率为η= 0. 3～0. 37,有自锁功能。
天线的俯仰范围原来为- 2°～+ 30°,现要改为2°～+ 60°或- 2°～+ 90°。
由于俯仰范围增加了很多,用原来的电动机是否还能带动,如果勉强应采取什么措施,下面将逐一分析
2俯仰范围为- 2°～+ 30°时
图2是俯仰范围为- 2°～+ 30°、仰角为0°时的曲柄连杆机构示意图。
图中A点为俯仰轴, B点为减速机的输出轴、C点为曲柄与连杆上端的连接铰链、D点为俯仰支架与连杆下端的连接铰链,俯仰支架AD =431. 5、摇杆(摇杆与天线直联) AB = 182、曲柄BC =51. 5、连杆CD = 354. 5。
当曲柄BC环绕减速机的输出轴B点旋
转时,摇杆AB 与天线一起环绕俯仰轴A点上下摇摆。
电动机通过俯仰减速机的输出轴能够给出的额定输出扭矩
为TJ =P·i·η0. 105n1=150 ×496 ×(0. 3 ～0. 37) 0. 105 ×3000= 71 ～87N·m由于天线的俯仰运动是由连杆的反作用力推动的,所以电动机通过曲柄连杆机构给出的俯仰力矩T F不仅与减速机输出轴给出的额定输出扭矩T J 有关,而且还与曲柄连杆机构的速比i3 有关,俯仰力矩T F 为TF =
TJ ·i3曲柄连杆机构的速比i3 是俯仰轴A点到连杆CD的垂直距离L a 与减速机的输出轴B 点到连杆CD的垂直距离L b 的比值,速比i3 为i3 =La、÷Lb由于L a 与L b 这二个距离都随曲柄位置的不同而变化,所以速比i3 的大小也随曲柄位置的而改变,
总体上讲, C在B 点左侧时速比i3 比较大; C在B 点右侧时速比i3 比较小。
而且,无论左侧还是右侧,每一侧都有一点是速比i3 最小的位置。
当右侧速比i3 最小时, L a = 119、L b = 51. 4,则i3min =L a÷Lb=119÷51. 4= 2. 3TF min = TJ ·i3min = (71 ～87) ×2. 3= 163 ～200N·m > T2 = 50N·m说明电动机功率足够,而且余量比较大,无论曲柄顺时针旋转还是反时针旋转,天线都能在- 2°～+ 30°范围内顺利地完成俯仰运动。
3俯仰范围为- 2°～+ 60°时图3是俯仰范围为- 2°～+ 60°、仰角为0°时的曲柄连杆机构示意图。
此时,俯仰支架AD = 431. 5、摇杆AB = 227.
7、曲柄BC = 118、连杆CD = 391。
当C在B点右侧、速比i3 最小时, L a = 106. 5、L b = 116. 5,则i3min =L a÷Lb=106. 5116. 5= 0. 91 TF min = TJ ·i3min = (71 ～87) ×0. 91= 65 ～79N·m > T2 = 50N·m说明此时电动机功率也是够的,但余量比原设计小多了。
当C在B 点左侧、速比i3 最小时, L a = 324、L b =115,则i3min =L a÷Lb=324÷115= 2. 8TF min = TJ ·i3min = (71 ～87) ×2. 8= 199 ～244N·m > T2 = 50N·m说明此时电动机功率也是足够的,而余量比原设计最坏情况还大。
由此可知,虽然俯仰范围从- 2°～+ 30°改为- 2°～+ 60°,增加一倍,但用原来的电动机仍能带动,只是曲柄反时针旋转时余量不大;而如果曲柄顺时针旋转,则C点在B 点右侧时,正好是天线向下运动,这样在偏心力矩T的帮助下余量就加大了。
所以,只要使曲柄顺时针旋转,天线就能顺利地完成- 2°～+ 60°范围内的俯仰运动。
而如果要使天线在某个仰角周围迚行局部扇扫,则最好是在速比大的半周(C在B点左侧)迚行。
3俯仰范围为- 2°～+ 90°时
图4是俯仰范围为- 2°～+ 90°、仰角为0°时的曲柄连杆机构
示意图。
此时,俯仰支架AD = 436. 5、摇杆AB = 262. 4、曲柄BC = 190. 9、连杆CD = 415. 2。
当C在B点右侧、速比i3 最小时, L a = 55、L b = 198,则i3min =L a÷Lb=55÷198= 0. 28
TF min = TJ ·i3min = (71 ～87) ×0. 28= 20 ～24N·m < T2 = 50N·m
说明在这半周时功率不够, 曲柄只能顺时针旋转, 天线才可借助偏心力矩向下运动,而不能反过来旋转使天线抬头。
当C在B点左侧、速比i3 最小时, L a = 393、L b =198,则
i3min =L a÷Lb=393÷198
= 2TF min = TJ ·i3min = (71 ～87) ×2= 142 ～174N·m > T2 = 50N·m
说明在这半周时功率够了,余量比原设计最坏情况略少。
所以说,虽然俯仰范围从- 2°～+ 30°改为- 2°～+ 90°,用原来的电动机仍能带动,只是要工作在曲柄连杆机构速比大的半周,即使不加配重也可以。
4结论
通过以上分析计算可知,三种俯仰范围电动机都能带动,只是电动机的工作方式要求不同: (1) 俯仰范围为- 2°～+ 30°时,电动机可以单方向旋转,无论正转还是反转,天线都能在- 2°～+ 30°范围内顺利地完成俯仰运动。
(2)俯仰范围为- 2°～+ 60°时,电动机也可以单方向旋转,但要使曲柄顺时针旋转,天线才能在- 2°～+ 60°范围内顺利地完成俯仰运动。
而如果要使
天线在某个仰角周围迚行局部扇扫,则最好是在速比大的半周(C在B点左侧)迚行,也就是在天线向上摇的半周上迚行局部扇扫,当然局部扇扫时电动机要正反旋转。
(3)俯仰范围为- 2°～+ 90°时,要工作在曲柄连杆机构速比大的半周,所以电动机必须正反旋转,天线才能在- 2°～+ 90°范围内完成俯仰运动,即使不加配重也可以。
参考文献:
[ 1 ] 北京有色冶金设计研究总院. 机械设计手册(第3卷) [M ]. 北京:化学工业出版社, 1993. 12.
[ 2 ] 邱成梯,等. 电子设备结构设计原理[M ]. 南京: 东南大学出版社, 2001. 12.
[ 3] 泵技术者联盟水泵手册编辑委员会[日]. 水泵手册[M ]. 北京:水利电力出版社, 1980. 4.。