机械原理-其他机构

第七章其他机构一、螺旋机构1.螺旋机构及其应用组成：螺杆、螺母、机架。运动特点：一般情况下是螺杆连续回转，螺母轴向移动。在γφv时,也可以螺母为作轴向移动，迫使螺杆转动。优点：获得很大的减速比和力的增益。缺点：机械效率较低。应用：螺旋压力机、千斤顶、机床进给装置、微调机构等。2.运动分析导程l－－螺旋转一圈(2π)，螺母前进的距离。螺旋转过任意φ角时，螺母的位移s为：s/(rφ)=l/(r2π)lr2πsrφs=lφ/(2π)螺距p－－相邻螺纹牙齿同侧齿面之间的距离。两者的关系为：l=zp，z为螺纹的头数。213将螺纹在中径圆柱处展开得一斜三角形，于是：图示螺旋机构中，螺母A固定，螺母2可沿轴向移动，且:lA≠lB当A、B段螺纹旋向相同时，螺杆1相对于机架3的位移为：s=(lA－lB)φ/2π当差(lA－lB)很小时，s将很小。当A、B段螺纹旋向相反时，螺母2的位移为：s=(lA＋lB)φ/2π称为复式螺旋机构，用于车辆的快速靠近或离开、电杆拉线机构等。123这种螺旋机构称为微(差)动螺旋机构，用于测微计（千分尺）、分度机构、调节机构（镗刀微调机构）中。s1=lAφ/2π螺母2相对于螺杆1的位移为：s21=－lBφ/2π螺母2相对于机架3的位移为：l1=1.25mm(右)l2=1mm(右)镗刀进给量调整微动螺旋机构复式螺旋机构二、万向铰链机构(万向联轴节)作用：用于传递两相交轴之间的动力和运动，而且在传动过程中，两轴之间的夹角还可以改变。应用：广泛应用于汽车、机床等机械传动系统中。运动分析：两轴平均传动比为1，但瞬时传动比是动态变化的。在任意位置有：ω2＝ω1＋ω21ω1ω2αω211.单万向铰链机构结构特点：两传动轴末端各有一个叉形支架，用铰链与中间的“十字形”构件相联，“十字形”构件的中心位于两轴交点处，轴间角为α。由图可得：ω'2＝ω1/cosαω21＝ω21A∴ω2＝ω'2＝ω1＋ω21A在图示位置时，∵ω2、ω1、ω21A共面，故可知:ω21B＝0ω1ω'2ω21αAω'2Aααω1B其中ω21是一个空间矢量，可分解成绕A、B轴旋转的两个分量：ω21＝ω21A＋ω21B可知ω2的变化范围为：在图示位置时，∵ω2、ω1、ω21B共面，故可知:ω21＝ω21Bω21A＝0∴ω2＝ω”2＝ω1＋ω21B由图可得：ω”2＝ω1cosα即：ω1cosα≤ω2≤ω1/cosαω”2≤ω2≤ω’2ω1αω21ω2αω1BBαAω2安装要求：①主动、从动、中间三轴共面；②主动轴、从动轴的轴线与中间轴的轴线之间的夹角应相等；③中间轴两端的叉面应在同一平面内。ααα2α1C21C2.双万向铰链机构为了消除从动轴变速转动的缺点，常将两个单万向铰链机构串联实用，构成双万向铰链机构。等速万向节三、机构的组合（一）机构的串联组合将两个或两个以上的单一机构按顺序连接，每一个前置机构的输出运动是其后续机构的输出运动，这样的组合方式称之为机构的串联组合。输入输出Φ0Φ1Φ2Φ3ⅠⅡⅢ1、构件固接式串联若将前一个机构的输出构件和后一个机构的输入构件固接，串联组成一个新的复合机构，这称之为构件固结式串联。（1）将匀速运动机构作为前置机构与另一机构串联，可以改变输出运动的速度和周期。（２）将一个非匀速运动机构作为前置机构与工作机构串联，则可改变机构的速度特性。（３）由若干个子机构串联组合可得到传力性能较好的机构系统。S87453216SS=g[f()]S=g()双曲柄机构与六杆机构串联7654321槽轮机构与导杆机构串联12345BADM２、轨迹点串联假若前一个基本机构的输出为平面运动构件上某一点Ｍ的轨迹，通过轨迹点Ｍ与后一个机构相连，这种连接方式称为“轨迹点串联“。（二）机构的并联组合以一个多自由度机构作为基础机构，将一个或几个自由度为１的机构（可称为附加机构）的输出构件接入基础机构，这种组合方式称为并联组合。并联组合的几种常见方式：铁板传送机构1324ADBCE12DAⅠ342HⅢABDCHⅡ4224zznnnnHH2422424nzznzzznH故当4222zzznnH时04n误差校正机构1232III123S121（三）机构的混接式组合综合运用串联—并联组合方式可组成更为复杂的机构，此种组合方式称之为机构的混接式组合。平台印刷机版台传动机构基础机构Ⅲ：两自由度的齿轮条机构。附加机构：双曲柄机构Ⅰ、曲柄滑块机构I’与凸轮机构Ⅱ。输入运动：曲柄ＡＢ的匀速转动。输出运动：上齿条固结的版台往复运动。ⅠⅠⅡ’ⅢⅡⅠ’ⅢⅠADCBDEFⅢABDCEFⅠ’Ⅰ版台传动机构平台印刷机（四）基于组合原理的机构设计举例步骤：（1）根据机械的工作原理确定执行构件所要完成的运动；（2）将执行构件的运动分解成机构易于实现的基本运动或动作，分别拟订能完成这些基本运动或构型的方案；（3）将上述各机构构型方案按某种组合方式组成一个新的复合机构。包装机的推包机构方案设计L’STHC1C2LOB1B20º270º180º（１）执行构件的运动要求：执行构件：平进－平退－下降－低位平退－上升的运动轨迹。平进Ｌ；平退Ｓ；上升、下降Ｈ。（２）方案设计•运动分解：水平方向的左右移动＋上升、下降运动•机构选型：水平方向移动：曲柄滑块机构OB1C1C来完成；上、下运动：摆动从动件移动凸轮机构来完成。•运动协调：为使水平移动和上、下运动协调，对凸轮机构进行演变，使其既作水平方向移动，又作摆动。•机构组合：以演变后的凸轮机构（具有两个自由度）作为基础机构，采用并联组合方式，将两套曲柄滑快机构（其原动件相位不同）和移动从动件凸轮机构组成推包机构。