連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)小軟件,本軟件根據(jù)給定的行程系數(shù)比計(jì)算出四桿機(jī)構(gòu)的各邊長(zhǎng),以及擺角,最小傳動(dòng)角,極位夾角等數(shù)值。
連桿機(jī)構(gòu)定義:
構(gòu)件間只用低副連接的機(jī)構(gòu)(除純用移動(dòng)副連接的楔塊機(jī)構(gòu)以外)。
連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn) :
連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)件運(yùn)動(dòng)形式多樣,如可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)、擺動(dòng)、移動(dòng)和平面或空間復(fù)雜運(yùn)動(dòng),從而可用于實(shí)現(xiàn)已知運(yùn)動(dòng)規(guī)律和已知軌跡。此外,低副面接觸的結(jié)構(gòu)使連桿機(jī)構(gòu)具有以下一些優(yōu)點(diǎn):運(yùn)動(dòng)副單位面積所受壓力較小,且面接觸便于潤(rùn)滑,故磨損減。恢圃旆奖,易獲得較高的精度;兩構(gòu)件之間的接觸是靠本身的幾何封閉來(lái)維系的,它不象凸輪機(jī)構(gòu)有時(shí)需利用彈簧等力封閉來(lái)保持接觸。因此,平面連桿機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械、儀表和機(jī)電產(chǎn)品中。平面連桿機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是:一般情況下,只能近似實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律或運(yùn)動(dòng)軌跡,且設(shè)計(jì)較為復(fù)雜;當(dāng)給定的運(yùn)動(dòng)要求較多或較復(fù)雜時(shí),需要的構(gòu)件數(shù)和運(yùn)動(dòng)副數(shù)往往較多,這樣就使機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,工作效率降低,不僅發(fā)生自鎖的可能性增加,而且機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律對(duì)制造、安裝誤差的敏感性增加;機(jī)構(gòu)中作復(fù)雜運(yùn)動(dòng)和作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件所產(chǎn)生的慣性力難以平衡,在高速時(shí)將引起較大的振動(dòng)和動(dòng)載荷,故連桿機(jī)構(gòu)常用于速度較低的場(chǎng)合。
近年來(lái),隨著連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的發(fā)展,電子計(jì)算機(jī)的普及應(yīng)用以及有關(guān)設(shè)計(jì)軟件的開(kāi)發(fā),連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)速度和設(shè)計(jì)精度有了較大的提高,而且在滿足運(yùn)動(dòng)學(xué)要求的同時(shí),還可考慮到動(dòng)力學(xué)特性。尤其是微電子技術(shù)及自動(dòng)控制技術(shù)的引入,多自由度連桿機(jī)構(gòu)的采用,使連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)大為簡(jiǎn)化,使用范圍更為廣泛。
連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問(wèn)題和方法 :
連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)通常包括選型、運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)、承載能力計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和繪制機(jī)構(gòu)裝配圖與零件工作圖等內(nèi)容,其中選型是確定連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成,包括構(gòu)件數(shù)目以及運(yùn)動(dòng)副的類(lèi)型和數(shù)目;運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)是確定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的參數(shù),包括各運(yùn)動(dòng)副之間的相對(duì)位置尺寸以及描繪連桿曲線的點(diǎn)的位置尺寸等等;承載能力計(jì)算是基于強(qiáng)度理論,確定關(guān)鍵零件的主要結(jié)構(gòu)參數(shù);結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是在綜合考慮安裝、調(diào)整、加工工藝性等因素情況下對(duì)各零件結(jié)構(gòu)參數(shù)的全面細(xì)化。
平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)是本章的主要研究?jī)?nèi)容,它一般可歸納為以下三類(lèi)基本問(wèn)題:
1) 實(shí)現(xiàn)構(gòu)件給定位置(亦稱剛體導(dǎo)引),即要求連桿機(jī)構(gòu)能引導(dǎo)某構(gòu)件按規(guī)定順序精確或近似地經(jīng)過(guò)給定的若干位置。
2) 實(shí)現(xiàn)已知運(yùn)動(dòng)規(guī)律(亦稱函數(shù)生成),即要求主、從動(dòng)件滿足已知的若干組對(duì)應(yīng)位置關(guān)系,包括滿足一定的急回特性要求,或者在主動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律一定時(shí),從動(dòng)件能精確或近似地按給定規(guī)律運(yùn)動(dòng)。
3) 實(shí)現(xiàn)已知運(yùn)動(dòng)軌跡(亦稱軌跡生成),即要求連桿機(jī)構(gòu)中作平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件上某一點(diǎn)精確或近似地沿著給定的軌跡運(yùn)動(dòng)。
在進(jìn)行平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí),往往是以上述運(yùn)動(dòng)要求為主要設(shè)計(jì)目標(biāo),同時(shí)還要兼顧一些運(yùn)動(dòng)特性和傳力特性等方面的要求,如整轉(zhuǎn)副要求、壓力角或傳動(dòng)角要求、機(jī)構(gòu)占據(jù)空間位置要求等。另外,設(shè)計(jì)結(jié)果還應(yīng)滿足運(yùn)動(dòng)連續(xù)性要求,即當(dāng)主動(dòng)件連續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí),從動(dòng)件也能連續(xù)地占據(jù)預(yù)定的各個(gè)位置,而不能出現(xiàn)錯(cuò)位或錯(cuò)序等現(xiàn)象。
平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)的方法主要是幾何法和解析法,此外還有圖譜法和模型實(shí)驗(yàn)法。幾何法是利用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中各運(yùn)動(dòng)副位置之間的幾何關(guān)系,通過(guò)作圖獲得有關(guān)運(yùn)動(dòng)尺寸,所以幾何法直觀形象,幾何關(guān)系清晰,對(duì)于一些簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)問(wèn)題的處理是有效而快捷的,但由于作圖誤差的存在,所以設(shè)計(jì)精度較低。解析法是將運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)問(wèn)題用數(shù)學(xué)方程加以描述,通過(guò)方程的求解獲得有關(guān)運(yùn)動(dòng)尺寸,故其直觀性差,但設(shè)計(jì)精度高。隨著數(shù)值計(jì)算方法的發(fā)展和計(jì)算機(jī)的普及應(yīng)用,解析法已成為各類(lèi)平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)的一種有效方法。