第五章 常用机构.doc

第五章 常用机构.doc第五章常用机构■机器人的结构十分复杂,它的操纵控制系统也非常先进;毕竟,机器人肢体动作的传动还是要由各种各样的基本机构来完成。牛头刨床加工工件时,刀架(随着滑枕)的直线往复运动是通过摆动导杆机构來实现的§5_]饺链四木十机构一、饺链四杆机构的组成及基本形式缝纫机踏板的上下摆动是应用曲柄摇杆机构而转化为带轮转动的。内燃机活塞的冲程直线运动是应用曲柄滑块机构而转化为旋转运动的。饺链(即转动副)的形式很多,在日常生活中,门和家具上用的合页也是狡链连接的具体应用。较链四杆机构是由四个杆件通过较链连接而成的传动机构,简称四杆机构。在机构简图中,小圆圈表示饺链,线段表示构件;带一组短斜线的线段或者两同定饺链间的假想连线表示机构中同定不动的构件。较链四杆机构中各构件名称在饺链四杆机构中固定不动的构件4称为机架,与机架直接相连的构件1、3称为连架杆,与机架不直接相连的构件2称为连杆。■在连架杆中,能做整周转动的称为曲柄,不能作整周转动的称为摇杆。较链四杆机构的基本形式:根据两连架杆屮曲柄存在形式的不同,饺链四杆机构分为三种基本形式:1) 曲柄摇杆机构2) 双曲柄机构3) 双摇杆机构二、曲柄摇杆机构在饺链四杆机构的两连架杆屮,若一个为曲柄,而另一个为摇杆,则称为曲柄摇杆机构。■较链四朴机构中,曲柄存在的朴长条件为:最短杆与最长杆的长度Z和小于或等于其余两杆的长度之和。曲柄摇杆机构应用实例:■剪板机■雷达天线俯仰摆动机构■搅拌器■汽车窗刮雨器■缝纫机踏板机构曲柄摇杆机构运动特性分析•当曲柄为主动件并作匀速转动时,摇杆作往复摆动口有急冋运动特性;•而当摇杆为主动件驱动曲柄作整周转动时,机构会出现两个止点位逍。•急冋特性若曲柄匀速转动,很明显曲柄转过角01=180。+〃比转过角02=18()。・0需要的时间要多,这说明摇杆往复摆动的平均速度不同。较链四杆机构的这种特性称为摇杆的急回运动特性。止点位置摇杆经连杆施加给曲柄机构所处的这种位置称摇杆处于C1D或C2D两极限位置时,连杆BC与曲柄A〃两次共线,此时,的力F1或F2必然通过狡链中心A,曲柄不能获得转矩,机构将趋于静止状态。为止点位置。三、双曲柄机构若将曲柄摇杆机构屮的最短杆固定为机架时,根据转动副运动的可逆性原理,与机架相连的两连架杆均可作整周转动,即形成双曲柄机构。常见的双曲柄机构形式有:1) 两曲柄长度不同的不等长双曲柄机构;2) 四个杆件形成平行四边形的平行双曲柄机构;3) 相对的两杆件分别等长但互不平行的反向双曲柄机构。双曲柄机构应用实例1——惯性筛双曲柄机构应用实例2——天平双曲柄机构应用实例3——码垛机械手c2将曲柄摇杆机构中的最短杆的对杆I舌I定为机架时,即形成双摇杆机构;若饺链四杆机构中,最短杆与最长杆的长度Z和大于其余两杆的长度Z和,不论以哪一杆为机架,均为双摇杆机构。双摇杆机构应用实例1——起重吊车机构两摇杆和DC往复摆动,连ffBC外伸端部E点的运动轨迹近似水平,能使重物平稳移动双摇杆机构应用实例2 车轮转向机构四杆件构成等腰梯形,按箭头方向牵动摇杆CD的延伸端点E,可使两摇杆AB,CD同向摆动并带动两轮同时转向。双摇杆机构应用实例3——总机起落架机构•主动摇杆AB通过连杆BC带动从动摇CD杆动作,实现起落架的收放。图示状态,摇杆与连杆BC共线,。夹紧机构双摇杆机构应用实例4手柄与连杆BC连为一体,扳动手柄可夹紧或松开工件。图示状态,连杆BC与摇杆CD共线,机构处于止点位置,可提高工件夹紧的可靠性。五、曲柄滑块机构及其演化形式曲柄滑块机构,它是将曲柄摇杆机构中的摇杆转化为滑块而得来的一种演化形式。当曲柄4B匀速转动时,通过连杆BC带动滑块3在机架导轨上作往复直线运动。曲柄滑块机构应用实例1——内燃机气缸曲柄滑块机构应用实例2——冲压机曲柄滑块机构的演化形式——摆动导杆机构取曲柄滑块机构屮的曲柄作机架,使原有连杆缩短于机架并转化为新的曲柄。(原导轨转化为摆动导杆)曲柄滑块机构的演化形式——摇块机构取曲柄滑块机构中的连杆作机架。(原滑块转化为摇块)曲柄滑块机构的演化形式——移动导杆机构以曲柄滑块机构中的滑块为机架。(原导轨转化为移动导杆)§5—2 凸轮机构凸轮是具有控制从动件运动规律的曲线轮廓的构件,含有凸轮的机构称为凸轮机构。多缸内燃机配气机构T作时,匀速回转的凸轮1迫使气门3往复移动,以使气口开启或关闭;通过多个凸轮的协调动作,控制着各个气缸按预定规律完成进气和排气的T作循环。b)一、凸轮机构的组成和特点凸轮机构的组成凸轮机构,它主要由凸轮、从动件和固定机架三个构件组成。从动件靠重力或弹簧力与凸轮紧密接触,凸轮转动吋,从动件作往复移动。凸轮机构的特点•凸轮机构的基本特点是能使从动件获得较复杂且准确的预期运动规律;•凸轮轮廓与从动件的接触