平面連桿機(jī)構(gòu)最佳傳動(dòng)角設(shè)計(jì)與機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-09 00:25
平面連桿機(jī)構(gòu)是一種應(yīng)用十分廣泛的機(jī)構(gòu),其中尤其以曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)以及由二者組合演繹成的六桿機(jī)構(gòu)最為常見(jiàn)。在平面連桿機(jī)構(gòu)中,傳動(dòng)角的大小標(biāo)志著機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)性能的好壞,傳動(dòng)角γ越大對(duì)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)越有利。且在機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,傳動(dòng)角的大小是不斷變化著的。無(wú)論是平面連桿機(jī)構(gòu)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)還是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)都沒(méi)有明確體現(xiàn)出對(duì)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)性能的要求,在實(shí)現(xiàn)相同的行程速比系數(shù)K、搖桿的擺角? (或沖程H )時(shí),機(jī)構(gòu)的各桿長(zhǎng)有多種組合,其中必有一種機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角的值是最大的。本文給出一種新的設(shè)計(jì)方法,通過(guò)將連桿桿機(jī)構(gòu)中的各參量,即行程速比系數(shù)K、搖桿擺角? (對(duì)于曲柄滑塊機(jī)構(gòu)是沖程H )、最小傳動(dòng)角的最大值,以及各桿長(zhǎng)和偏距e之間進(jìn)行合理組合,采用逐漸較少約束,分別取優(yōu)的設(shè)計(jì)方法,最終建立完整的實(shí)現(xiàn)最佳傳動(dòng)角的設(shè)計(jì)方法。平面連桿機(jī)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)分析及動(dòng)態(tài)模擬的集成化、參數(shù)化、可視化。本文利用Visual C++6.0開(kāi)發(fā)了一個(gè)界面友好、交互功能非常強(qiáng)的機(jī)構(gòu)分析軟件。該軟件可以直接、準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)對(duì)連桿機(jī)構(gòu)的最佳傳動(dòng)角及相應(yīng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),并且可對(duì)新舊機(jī)構(gòu)同時(shí)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析,得到直觀...
【文章來(lái)源】:煙臺(tái)大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的圖解法設(shè)計(jì)
2.1曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的最佳傳動(dòng)角設(shè)計(jì)方法2.1.1關(guān)于曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角圖2-1 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的壓力角和傳動(dòng)角如圖2-1所示的四桿機(jī)構(gòu)中,若不考慮各運(yùn)動(dòng)副中的摩擦力及構(gòu)件重力和慣性力的影響,則由主動(dòng)件AB 經(jīng)連桿BC 傳遞到從動(dòng)件CD上點(diǎn)C 的力P ,將沿BC 方向,力P 于點(diǎn)C 速度正向之間的夾角α 稱為機(jī)構(gòu)在此位置時(shí)的壓力角。而連桿BC和從動(dòng)件CD之間所夾的銳角γ 稱為連桿機(jī)構(gòu)在此位置時(shí)的傳動(dòng)角。γ 與α 互為余角。由圖可得: PPcosγn= ; PPsinγt= 可見(jiàn)傳動(dòng)角γ 越大,tP 越大,nP 越小,對(duì)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)越有利。所以在連桿機(jī)構(gòu)中常用傳動(dòng)角的大小及其變化情況來(lái)衡量機(jī)構(gòu)傳動(dòng)性能的好壞。在機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,傳動(dòng)角γ 的大小隨時(shí)變化的
CD2(見(jiàn)圖2-2),再作212C M⊥ CC,作 ∠ =90 θ21C CN,C M2與 CN1交于P;作12ΔPCC的外接圓;則圓弧12C PC上任一點(diǎn) A 至1C 和2C 的連線之夾角12∠C AC都等于極位夾角θ 。圖2-2 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的圖解法設(shè)計(jì)-情況1所以曲柄軸心A在圓弧 CF2或 CG1上任意一點(diǎn)都可以滿足設(shè)計(jì)要求,但對(duì)應(yīng)著各點(diǎn)的機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角的最大值卻不同,在這個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中無(wú)法確定A處于何位置時(shí),得到的機(jī)構(gòu)才具有最佳的傳動(dòng)性能。情況2:已知搖桿CD的長(zhǎng)度3L ,它與機(jī)架 AD 的比值34L / L及擺角 。如圖2-3,機(jī)架固定鉸鏈中心D點(diǎn)處于坐標(biāo)原點(diǎn)
本文編號(hào):3330981
【文章來(lái)源】:煙臺(tái)大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的圖解法設(shè)計(jì)
2.1曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的最佳傳動(dòng)角設(shè)計(jì)方法2.1.1關(guān)于曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角圖2-1 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的壓力角和傳動(dòng)角如圖2-1所示的四桿機(jī)構(gòu)中,若不考慮各運(yùn)動(dòng)副中的摩擦力及構(gòu)件重力和慣性力的影響,則由主動(dòng)件AB 經(jīng)連桿BC 傳遞到從動(dòng)件CD上點(diǎn)C 的力P ,將沿BC 方向,力P 于點(diǎn)C 速度正向之間的夾角α 稱為機(jī)構(gòu)在此位置時(shí)的壓力角。而連桿BC和從動(dòng)件CD之間所夾的銳角γ 稱為連桿機(jī)構(gòu)在此位置時(shí)的傳動(dòng)角。γ 與α 互為余角。由圖可得: PPcosγn= ; PPsinγt= 可見(jiàn)傳動(dòng)角γ 越大,tP 越大,nP 越小,對(duì)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)越有利。所以在連桿機(jī)構(gòu)中常用傳動(dòng)角的大小及其變化情況來(lái)衡量機(jī)構(gòu)傳動(dòng)性能的好壞。在機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,傳動(dòng)角γ 的大小隨時(shí)變化的
CD2(見(jiàn)圖2-2),再作212C M⊥ CC,作 ∠ =90 θ21C CN,C M2與 CN1交于P;作12ΔPCC的外接圓;則圓弧12C PC上任一點(diǎn) A 至1C 和2C 的連線之夾角12∠C AC都等于極位夾角θ 。圖2-2 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的圖解法設(shè)計(jì)-情況1所以曲柄軸心A在圓弧 CF2或 CG1上任意一點(diǎn)都可以滿足設(shè)計(jì)要求,但對(duì)應(yīng)著各點(diǎn)的機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角的最大值卻不同,在這個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中無(wú)法確定A處于何位置時(shí),得到的機(jī)構(gòu)才具有最佳的傳動(dòng)性能。情況2:已知搖桿CD的長(zhǎng)度3L ,它與機(jī)架 AD 的比值34L / L及擺角 。如圖2-3,機(jī)架固定鉸鏈中心D點(diǎn)處于坐標(biāo)原點(diǎn)
本文編號(hào):3330981
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