連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計小軟件,本軟件根據(jù)給定的行程系數(shù)比計算出四桿機(jī)構(gòu)的各邊長,以及擺角,最小傳動角,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)(除純用移動副連接的楔塊機(jī)構(gòu)以外)。
連桿機(jī)構(gòu)的特點 :
連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)件運動形式多樣,如可實現(xiàn)轉(zhuǎn)動、擺動、移動和平面或空間復(fù)雜運動,從而可用于實現(xiàn)已知運動規(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:運動副單位面積所受壓力較小,且面接觸便于潤滑,故磨損減;制造方便,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維系的,它不象凸輪機(jī)構(gòu)有時需利用彈簧等力封閉來保持接觸。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)的缺點是:一般情況下,只能近似實現(xiàn)給定的運動規(guī)律或運動軌跡,且設(shè)計較為復(fù)雜;當(dāng)給定的運動要求較多或較復(fù)雜時,需要的構(gòu)件數(shù)和運動副數(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)運動規(guī)律對制造、安裝誤差的敏感性增加;機(jī)構(gòu)中作復(fù)雜運動和作往復(fù)運動的構(gòu)件所產(chǎn)生的慣性力難以平衡,在高速時將引起較大的振動和動載荷,故連桿機(jī)構(gòu)常用于速度較低的場合。
近年來,隨著連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計方法的發(fā)展,電子計算機(jī)的普及應(yīng)用以及有關(guān)設(shè)計軟件的開發(fā),連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計速度和設(shè)計精度有了較大的提高,而且在滿足運動學(xué)要求的同時,還可考慮到動力學(xué)特性。尤其是微電子技術(shù)及自動控制技術(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)計大為簡化,使用范圍更為廣泛。
連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計的基本問題和方法 :
連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計通常包括選型、運動設(shè)計、承載能力計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計和繪制機(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)目以及運動副的類型和數(shù)目;運動設(shè)計是確定機(jī)構(gòu)運動簡圖的參數(shù),包括各運動副之間的相對位置尺寸以及描繪連桿曲線的點的位置尺寸等等;承載能力計算是基于強(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)計是在綜合考慮安裝、調(diào)整、加工工藝性等因素情況下對各零件結(jié)構(gòu)參數(shù)的全面細(xì)化。
平面連桿機(jī)構(gòu)的運動設(shè)計是本章的主要研究內(nèi)容,它一般可歸納為以下三類基本問題:
1) 實現(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)過給定的若干位置。
2) 實現(xiàn)已知運動規(guī)律(亦稱函數(shù)生成),即要求主、從動件滿足已知的若干組對應(yīng)位置關(guān)系,包括滿足一定的急回特性要求,或者在主動件運動規(guī)律一定時,從動件能精確或近似地按給定規(guī)律運動。
3) 實現(xiàn)已知運動軌跡(亦稱軌跡生成),即要求連桿機(jī)構(gòu)中作平面運動的構(gòu)件上某一點精確或近似地沿著給定的軌跡運動。
在進(jìn)行平面連桿機(jī)構(gòu)運動設(shè)計時,往往是以上述運動要求為主要設(shè)計目標(biāo),同時還要兼顧一些運動特性和傳力特性等方面的要求,如整轉(zhuǎn)副要求、壓力角或傳動角要求、機(jī)構(gòu)占據(jù)空間位置要求等。另外,設(shè)計結(jié)果還應(yīng)滿足運動連續(xù)性要求,即當(dāng)主動件連續(xù)運動時,從動件也能連續(xù)地占據(jù)預(yù)定的各個位置,而不能出現(xiàn)錯位或錯序等現(xiàn)象。
平面連桿機(jī)構(gòu)運動設(shè)計的方法主要是幾何法和解析法,此外還有圖譜法和模型實驗法。幾何法是利用機(jī)構(gòu)運動過程中各運動副位置之間的幾何關(guān)系,通過作圖獲得有關(guān)運動尺寸,所以幾何法直觀形象,幾何關(guān)系清晰,對于一些簡單設(shè)計問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)計精度較低。解析法是將運動設(shè)計問題用數(shù)學(xué)方程加以描述,通過方程的求解獲得有關(guān)運動尺寸,故其直觀性差,但設(shè)計精度高。隨著數(shù)值計算方法的發(fā)展和計算機(jī)的普及應(yīng)用,解析法已成為各類平面連桿機(jī)構(gòu)運動設(shè)計的一種有效方法。