曲柄滑块机构的定义

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-精品- 曲柄滑块机构的定义

曲柄滑块机构是铰链四杆机构的演化形式,由若干刚性构件用低副(回转副、移动副)联接而成的一种机构。是由曲柄(或曲轴、偏心轮)、连杆滑块通过移动副和转动副组成的机构。

曲柄滑块的特点及应用

常用于将曲柄的回转运动变换为滑块的往复直线运动;或者将滑块的往复直线运动转换为曲柄的回转运动。对曲柄滑块机构进行运动特性分析是当已知各构件尺寸参数、位置参数和原动件运动规律时,研究机构其余构件上各点的轨迹、位移、速度、加速度等,从而评价机构是否满足工作性能要求,机构是否发生运动干涉等。曲柄滑块机构具有运动副为低副,各元件间为面接触,构成低副两元件的几何形状比较简单,加工方便,易于得到较高的制造精度等优点,因而在包括煤矿机械在内的各类机械中得到了广泛的应用,如自动送料机构、冲床、内燃机空气压缩机等。

优点:

1.面接触低副,压强小,便于润滑,磨损轻,寿命长,传递动力大;

2.低副易于加工,可获得较高精度,成本低;

3.杆可较长,可用作实现远距离的操纵控制;

4.可利用连杆实现较复杂的运动规律和运动轨迹 。

-精品- 缺点:

1.低副中存在间隙,精度低;

2.不容易实现精确复杂的运动规律。

凸轮滑块机构的定义

凸轮机构是由凸轮,从动件和机架三个基本构件组成高副结构。

凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件,一般为主动件,作等速回转运动或往复直线运动。

与凸轮轮廓接触,并传递动力和实现预定的运动规律的构件,一般做往复直线运动或摆动,称为从动件。

凸轮滑块的特点及应用

.优点:

1.能够实现精确的运动规律;

2.设计较简单。

缺点:1.承载能力低,行程短;

2.凸轮轮廓加工困难。

丝杠螺母机构的定义

丝杠螺母机构又称螺旋传动机构。它主要用来将旋转运动变换为直线运动或

-精品- 将直线运动变换为旋转运动。有以传递能量为主的(如螺旋压力机、千斤顶等);也有以传递运动为主的如机床工作台的进给丝杠);还有调整零件之问相对位置的螺旋传动机构等。

丝杠螺母的特点及应用

优点:

1.结构简单,支撑稳定。

2.制动装置由于滚珠丝杠副的传动效率高,又无自锁能力。

缺点:

1.传动形式需要限制螺母的转动,故需导向装置

2.但其轴向尺寸不宜太长,否则刚性较差。因此只适用于行程较小的场合。

齿轮

齿轮齿条机构的定义

齿轮齿条传动是将齿轮的回转运动转变为往复直线运动,或将齿条的往复直线运动转变为齿轮的回转运动。

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齿轮齿条的特点及应用

齿轮传动是应用最广的传动机构之一,齿轮传动依靠主动轮于从动轮齿的啮合,传递运动与动力。

优点:

1.传递动力大,效率高;

2.寿命长,工作平稳,可靠性高;

3.能保证恒定的传动比,能传递任意夹角两轴间的运动。

缺点:

1.制造,安装精度要求较高,因而成本也较高;

2.不宜作与距离传动。

传动方案的选择

根据以上四种种方案的各个特点,选择第一种方案作为电动线锯机的传动系统方案。这样电动线锯机的主要驱动部件就是由曲柄滑块组成。这种机构是使回转运动和往复运动互相转换的一种机构。电机的回转运动通过驱动曲柄滑块机构准换成上下往复运动,曲柄滑块的特性是用r和L的比值(r/L)l来说明的,一般0.5,越小,机构的工作效率就越高。

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在运动分析中认为曲柄机构的曲柄等速回转,其角速度为:

W=π×n/30(弧度/秒)

式中:n—曲柄轴转速,已知转速为2800转/分

线锯机的曲柄轴角速度为

w=π2800/30

一般情况下0.5,在这里取0.15,则

=r/L=0.15

S=2r

r=15mm

又已知线锯机的上下往复行程为30mm

所以从上面公式可以计算出 L=100mm,r=15mm

图如上图所示:

调速系统的设计

齿轮调速:

-精品- 因为要求该线锯机的齿条速度在500~1500r/min之间可以进行调节,所以其总传动比

i=12/nn=2800/1500=934/500=1.867.

所以在我们设计齿轮的时候其传动比i=1.867.。

方案采用单级斜圆柱斜齿减速器,在相同的工作条件下,采用斜齿轮调速可比直齿轮获得较小的几何传动尺寸,也就是说斜齿轮传动比直齿轮传动具有较大的承载能力。齿轮调速又与其他调速(如皮带轮)相比、传动比精确、稳定、效率高、传递损失的功率最小。结构简图如图所示:

圆柱齿轮的传动的设计计算

1.选择齿轮材料

小齿轮: 45钢 调制 2501HB

大齿轮: 45钢 正火 1902HB

2.初步计算

-精品- 齿宽系数d:由教材(邱宣怀遍第四版,下同)

取:d=1

接触疲劳极限:MpaHim5601

MpaHim5302

初步计算许用接触应力[H]:

[1H]19.0H=0.9*560=504Mpa

[2H]0.92H=0.9*530=477Mpa

取dA值:由表得dA=85 估计15度

初步计算小轮直径1d:

3211)][(182HEHdZZuukTd

1d=

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