第七十五讲 机构选型.doc

第七十五讲机构选型
1、实现执行构件各种运动形式的常用机构
实现执行机构某一运动形式的机构通常有好几种,设计者必须根据工艺动作要求,受力大小,使用维修方便与否,制造成本高低,加工难易程度等各种因素进行分析比较,然后择优而取。实现执行构件各种运动形式的常用机构有:
1)实现连续旋转运动的机构:
双曲柄机构(包括平行四边形机构、双滑块机构),转动导杆机构,定轴齿轮传动机构(包括圆柱、圆锥、交错轴斜齿轮传动机构等),蜗杆传动机构,周转轮系机构(包括少齿差、摆线针轮、谐波齿轮传动机构等),各种摩擦轮传动机构,各种柔型传动机构(如带传动,链传动等),非圆齿轮传动,齿轮—连杆机构,链轮—连杆机构,单、双万向联轴节等都能实现连续旋转运动。
2)实现间歇旋转运动的机构:
棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、凸轮式间歇运动机构等都能实现间歇旋转运动。
3)实现往复摆动的机构:
曲柄摇杆机构、摇块机构、摆动导杆机构、摆动从动件凸轮机构、双摇杆机构(包括等腰梯形机构)、由液压缸或汽缸驱动的齿条齿轮机构及输出运动为摆动的组合机构等都能够实现往复摆动。
4)实现间歇往复摆动的机构:
带有休止段轮廓的摆动从动件凸轮机构、输出运动为间歇往复摆动的组合机构等都能够实现间歇往复摆动。此外,一些间歇运动机构通过与实现往复运动的机构的组合,或者通过控制驱动液压缸(或汽缸),也能实现间歇往复摆动。
5)实现往复移动的机构:
曲柄滑块机构,正弦机构、移动导杆机构、齿轮齿条机构、螺旋机构、各种移动从动件凸轮机构等都能够实现往复移动。此外,通过曲柄摇杆机构与摇杆滑块机构的组合或凸轮机构与摇杆滑块机构的组合也能实现往复移动。
6)实现间歇往复移动的机构:
利用连杆曲线的圆弧段来实现间歇运动的平面连杆机构、凸轮轮廓有休止段的移动从动件凸轮机构、中间有停歇的斜面拔销机构、不完全齿轮—移动导杆机构组合等都能够实现间歇往复移动。此外,棘轮棘齿条机构还能实现单向间歇直线移动运动。
7)实现刚体导引引动的机构:
铰链四杆机构、曲柄滑块机构、凸轮连杆机构、齿轮—连杆机构等的连杆机构都能实现刚体导引运动。
8)实现给顶曲线(轨迹)运动的机构:
利用连杆曲线来实现给定运动轨迹的各种连杆机构,实现给定轨迹的各种组合机构,如凸轮—连杆机构、齿轮—连杆机构等。
2、机构选型的基本原则
1)原动机的运动形式
机械运动方案拟定的优劣与机器能否满足预定功能要求、制造难易、成本高低、运动精度、寿命、可靠性以及动力性能等密切相关。机构的选型不仅与执行构件(即机构的输出构件)的运动形式有关,而且还与机构的输入构件(主动件)有关,而主动件或原动件的运动形式则与所选的原动机类型有关。
常用的原动机的输出运动形式可分为:
(1)连续运动:如各种异步电动机、滑差电机、直流电机、汽油机、柴油机、液压马达、气动马达等等。
(2)往复移动:如活塞式汽缸和液压缸、直线电动机等。
(3)往复摆动:如双向电动机、摆动式液压缸或汽缸等。
(4)间歇运动:如步进电机等。
机器中使用最广泛的是交流电动机,因此,一般输入构件的运动大多数为连续运动。
2)机构选型的基本原则
在进行机构选型和组合时,设计者必须熟悉各种基本机构和常用机构的功能、结构和特点,并且还应该遵循下列的基本原则:
(1)满足工艺动作