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1、曲柄滑塊機構(gòu)的定義
曲柄滑塊機構(gòu)是鉸鏈四桿機構(gòu)的演化形式,由若干剛性構(gòu)件用低副(回轉(zhuǎn)副、移動副)聯(lián)接而成的一種機構(gòu)。是由曲柄(或曲軸、偏心輪)、連桿滑塊通過移動副和轉(zhuǎn)動副組成的機構(gòu)。
曲柄滑塊的特點及應(yīng)用
常用于將曲柄的回轉(zhuǎn)運動變換為滑塊的往復(fù)直線運動;或者將滑塊的往復(fù)直線運動轉(zhuǎn)換為曲柄的回轉(zhuǎn)運動。對曲柄滑塊機構(gòu)進行運動特性分析是當(dāng)已知各構(gòu)件尺寸參數(shù)、位置參數(shù)和原動件運動規(guī)律時,研究機構(gòu)其余構(gòu)件上各點的軌跡、位移、速度、加速度等,從而評價機構(gòu)是否滿足工作性能要求,機構(gòu)是否發(fā)生運動干涉等。曲柄滑塊機構(gòu)具有運動副為低副,各元件間為面接觸,構(gòu)成低副兩元件的幾何形狀比較簡單
2、,加工方便,易于得到較高的制造精度等優(yōu)點,因而在包括煤礦機械在內(nèi)的各類機械中得到了廣泛的應(yīng)用,如自動送料機構(gòu)、沖床、內(nèi)燃機空氣壓縮機等。
優(yōu)點:
1. 面接觸低副,壓強小,便于潤滑,磨損輕,壽命長,傳遞動力大;
2. 低副易于加工,可獲得較高精度,成本低;
3. 桿可較長,可用作實現(xiàn)遠距離的操縱控制;
4. 可利用連桿實現(xiàn)較復(fù)雜的運動規(guī)律和運動軌跡。
缺點:
1. 低副中存在間隙,精度低;
2. 不容易實現(xiàn)精確復(fù)雜的運動規(guī)律。
凸輪滑塊機構(gòu)的定義
凸輪機構(gòu)是由凸輪,從動件和機架三個基本構(gòu)件組成高副結(jié)構(gòu)。 凸輪是一個具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件,一般為主動件,作等速回
3、轉(zhuǎn)運動或往復(fù)直線運動。
與凸輪輪廓接觸,并傳遞動力和實現(xiàn)預(yù)定的運動規(guī)律的構(gòu)件,一般做往復(fù)直線運動或擺動,稱為從動件。
凸輪滑塊的特點及應(yīng)用
.優(yōu)點:
1.能夠?qū)崿F(xiàn)精確的運動規(guī)律;
2.設(shè)計較簡單。
缺點:1.承載能力低,行程短;
2.凸輪輪廓加工困難。
絲杠螺母機構(gòu)的定義
絲杠螺母機構(gòu)又稱螺旋傳動機構(gòu)。它主要用來將旋轉(zhuǎn)運動變換為直線運動或?qū)⒅本€運動變換為旋轉(zhuǎn)運動。有以傳遞能量為主的(如螺旋壓力機、千斤頂?shù)?;也有以傳遞運動為主的如機床工作臺的進給絲杠);還有調(diào)整零件之問相對位置的螺旋傳動機構(gòu)等。
絲杠螺母的特點及應(yīng)用
優(yōu)點:
1.
4、 結(jié)構(gòu)簡單,支撐穩(wěn)定。
2. 制動裝置由于滾珠絲杠副的傳動效率高,又無自鎖能力。
缺點:
1. 傳動形式需要限制螺母的轉(zhuǎn)動,故需導(dǎo)向裝置
2. 但其軸向尺寸不宜太長,否則剛性較差。因此只適用于行程較小的場合。
齒輪
齒輪齒條機構(gòu)的定義
齒輪齒條傳動是將齒輪的回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橥鶑?fù)直線運動,或?qū)X條的往復(fù)直線運動轉(zhuǎn)變?yōu)辇X輪的回轉(zhuǎn)運動。
齒輪齒條的特點及應(yīng)用
齒輪傳動是應(yīng)用最廣的傳動機構(gòu)之一,齒輪傳動依靠主動輪于從動輪齒的嚙合,傳遞運動與動力。
優(yōu)點:
1. 傳遞動力大,效率高;
2. 壽命長,工作平穩(wěn),可靠性高;
3. 能保證恒定的傳動比,能傳遞任意夾角兩軸間的運動
5、。
缺點:
1. 制造,安裝精度要求較高,因而成本也較高;
2. 不宜作與距離傳動。
傳動方案的選擇
根據(jù)以上四種種方案的各個特點,選擇第一種方案作為電動線鋸機的傳動系統(tǒng)方案。這樣電動線鋸機的主要驅(qū)動部件就是由曲柄滑塊組成。這種機構(gòu)是使回轉(zhuǎn)運動和往復(fù)運動互相轉(zhuǎn)換的一種機構(gòu)。電機的回轉(zhuǎn)運動通過驅(qū)動曲柄滑塊機構(gòu)準(zhǔn)換成上下往復(fù)運動,曲柄滑塊的特性是用r和L的比值(r/L)l來說明的,一般0.5,越小,機構(gòu)的工作效率就越高。
在運動分析中認(rèn)為曲柄機構(gòu)的曲柄等速回轉(zhuǎn),其角速度為:
W=πn/30(弧度/秒)
式中:n—曲柄軸轉(zhuǎn)速,已知轉(zhuǎn)速為2800轉(zhuǎn)/分
線鋸機的曲柄軸
6、角速度為
=π2800/30
一般情況下0.5,在這里取0.15,則
=r/L=0.15
S=2r
r=15mm
又已知線鋸機的上下往復(fù)行程為30mm
所以從上面公式可以計算出 L=100mm,r=15mm
圖如上圖所示:
調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計
齒輪調(diào)速:
因為要求該線鋸機的齒條速度在500~1500r/min之間可以進行調(diào)節(jié),所以其總傳動比
i==2800/1500=934/500=1.867.
所以在我們設(shè)計齒輪的時候其傳動比i=1.867.。
方案采用單級斜圓柱斜齒減速器,在相同的工作條件下,采用斜齒輪調(diào)速可比直齒輪獲得較小的幾何傳動尺寸,也
7、就是說斜齒輪傳動比直齒輪傳動具有較大的承載能力。齒輪調(diào)速又與其他調(diào)速(如皮帶輪)相比、傳動比精確、穩(wěn)定、效率高、傳遞損失的功率最小。結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示:
圓柱齒輪的傳動的設(shè)計計算
1. 選擇齒輪材料
小齒輪: 45鋼 調(diào)制
大齒輪: 45鋼 正火
2. 初步計算
齒寬系數(shù):由教材(邱宣懷遍第四版,下同)
取:=1
接觸疲勞極限:
初步計算許用接觸應(yīng)力[]:
[]=0.9*560=504Mpa
[]0.9=0.9*530=477Mpa
取值:由表得=85 估計度
初步計算小輪直徑:
=