常见运动功能机构选型Word格式.docx

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3）极限四杆机构（图7-3）

图7-3中构件长度l1=l2，l3=l4。

构件1和3的转向相同。

杆1转一周时，杆3转两周。

图7-3图7-4

4）以曲柄滑块为基础的转动导杆机构（图7-4）

图7-4中的曲柄滑块机构ABC与导杆机构CDE串接在一起。

当时，导杆5可作整周转动。

5）齿轮－连杆机构（图7-5）

图7-5a）中的四杆机构ABCD上装有一对齿轮2'

和5。

行星齿轮2'

和连杆2固联，而中心轮5与曲柄1共轴线并可分别自由转动。

当主动曲柄1以ω1等速转动时，从动齿轮5作非匀速转动，其角速度为：

式中为连件2的角速度，、为齿轮2'

、5的齿数。

通过改变杆长和齿轮节圆半径，可是从动齿轮5作单方向的非匀速转动，或作瞬时停歇的转动或带逆转的转动。

图7-5b）所示为用于铁板传输机构中的齿轮－连杆组合机构。

齿轮1与曲柄固联，齿轮2、3、4及构件DE组成差动论系。

该轮系的中心论2由齿轮1带动，而系杆DE由四杆机构带动作变速运动，因此，使从动轮4实现变速转动。

a）b）

图7-5

第二节往复运动机构选型

实现往复运动的机构除常见的曲柄滑块机构、曲柄摇杆机构、摆动导杆机构、凸轮机构、齿轮齿条机构、螺旋机构等以外，实际中还用到下面一些组合机构。

以改善其运动或动力特性。

1）差速凸轮机构（图7-6）

圆柱凸轮7上固定着钻卡9，7与齿轮3的轴用滑键联接，齿轮4、5、6、3的齿数分别为23、21、31、34，当齿轮4、5接合时，轮1带动3、6作差速运动，钻头实现自动慢速进刀。

轮6相对轮3差一转所需时间为

图7-6

2）行程增大（减小）的圆柱凸轮机构（图7-7）

齿轮2和凸轮3、5固联，主动齿轮1转动时，凸轮既转且移。

从动杆6的往复行程由凸轮3的转动和移动两者合成。

设凸轮3、5曲线槽的升程分别是S3、S5，杆6的移动距离为S6，当滚子放在图示位置时，，若两凸轮的曲线同向时，上式用正号，反向时用负号。

图7-7图7-8

3）可调行程凸轮机构（图7-8）

滑块6的上、下面分别和滑块5及滚子2铰接，滚子2嵌入在凸轮1的凹槽中。

杆3被螺钉4固定在不同位置时，从动杆7的行程就不同。

这种机构可用作绕线机的排线机构。

第三节间歇运动机构选型

除槽轮机构、棘轮机构、不完全齿轮机构、间歇凸轮机构等以外，实际中还采用下面一些组合机构来改善间歇机构的运动或动力特性。

1）凸轮控制离合器实现间歇运动的机构（图7-9）

图7-9图7-10

主动轴Ⅰ通过离合器4带动从动轴Ⅱ转动，同时又经蜗杆1带动蜗轮2转动。

当固结在蜗轮上的凸块A推动杆3使离合器脱开时，轴Ⅱ停止转动。

轴Ⅱ的停、动时间可以通过更换凸块来调整。

2）间歇喂料机构（图7-10）

主动曲柄1通过杆2、3使杆4往复摆动，再经超越离合器5使喂料辊6作单向间歇转动，把料仓中的原料向下间歇送进。

改变曲柄的长度，可调节送进量的大小。

3）凸轮—槽轮机构（图7-11）

圆销4可在销轮3的槽中滑动。

当3转动时，4带动槽轮1转动，同时随固定凸轮板2的槽形而改变它到轮心的距离，这可改善槽轮1的运动和动力性能。

图7-11

图7-12

4）椭圆齿轮—槽轮机构（图7-12）

主动椭圆齿轮1带动椭圆齿轮2，2和拨杆2，固联，2，在角速度大的情况下带动槽轮3转动，则可缩短槽轮的运动时间。

如机床转位机构可用此方法缩短辅助时间，增加工作时间。

若2，在角速度较低的时候带动槽轮运动，则可以降低槽轮的角加速度和振动。

5）凸轮控制定时脱啮的连杆—齿轮机构（图7-13）

带齿条的连杆5可在摇块4的槽中滑动，4又与3铰接，轮6的转轴上装有滚子，并嵌在3的导槽中。

凸轮1通过杠杆2使件3上移，并使3下部的齿条和6啮合，而同时又使5上的齿条和6脱离，这时，6被锁住。

当凸轮1通过2使件3下移，并使3下部的齿条和6脱离啮合，并使5和6啮合时，6才开始运动。

所以轮6的停、动时间均受凸轮1控制。

图7-13图7-14

6）单侧停歇的摆动机构（图7-14）

当主动曲柄1作连续转动时，通过连杆2使摇杆3上的滚子A在范围内摆动。

当滚子与从动杆4的沟槽脱离时，4停歇不动，并由锁止弧B保证停歇位置不变。

7）双侧停歇的摆动机构（图7-15）

曲柄1转动时，通过连杆2使扇形板3摆动，3上有可滑移的齿圈4。

图示位置，3顺时针方向转动，挡块A推动齿圈4使齿轮5逆时针方向转动。

当3逆时针方向回摆时，齿圈在3上滑移，而齿轮5停歇不转，直至齿圈接触挡块B后，才推动齿轮5作顺时针方向转动。

3再次变向摆动时，轮5同样也有一段停歇时间。

故这种机构具有双侧停歇的特性。

改变间距l，可调整停歇时间的长短。

8）单侧停歇的曲线槽导杆机构（图7-16）

导杆2的导槽由如图示的a、b、c三段圆弧槽组成。

当主动曲柄1在1200范围内运动时，滚子位于b段圆弧槽内，导杆停歇。

所以从动杆具有单侧停歇的间歇运动特性。

可用于食品加工机械中作为物料的推送机构，其结构紧凑，制造简单，运动性能较好。

如果导槽曲线由两段相对的圆弧构成，则可获得双侧停歇的间歇运动。

图7-15图7-16

9）弹力急回间歇送进机构（图7-17）

当主动盘1匀速转动时，通过盘上的圆弧槽的A端和滚子2带动杆4运动，使推头5慢速移动，推送物料。

在此过程中，弹簧3逐渐拉伸。

当主动盘转到某一位置时，弹簧把滚子2由圆弧槽A端迅速拉向B端，并使推头快速退回。

在圆弧槽的A端与滚子2再一次接触前，推头5有一段停歇时间。

由于急回时的冲击、噪声较大，故高速时不宜应用。

图7-17图7-18

10）利用轨迹的近似圆弧段实现间歇运动的机构（图7-18）

内齿轮1固定，转臂2转动时，行星齿轮3上A点的轨迹为短幅内摆线。

若曲线段和半径为r的圆弧很接近，则可取连杆4的长度为r，于是当A点在段上运动时，滑块5可看作没有移动（近似停歇）。

11）利用连杆轨迹的近似直线段实现间歇运动的机构（图7-19）

连杆M点的轨迹m上有一近似直线段M1M1，如在M点加上滑块1和导杆2（导槽与M1M1重合），则M点走到直线段M1M1上时，导杆近似停歇。

图7-19图7-20

12）利用连杆轨迹的近似圆弧段实现双侧停歇的机构（图7-20）

喷气织机开口机构中的棕框1在上、下极限位置时，需要一段停歇时间，以便引入纬纱。

图中连杆BC上E点的轨迹如点划线所示时，其上段均与半径为r的圆弧很接近，圆弧中心分别为F、F，点。

今在的垂直平分线上取一点G，以为摇杆2，以为连杆3，则当E点运动至段上时，摇杆2在和两极限位置近似停歇。

13）不完全齿轮—移动导杆机构（图7-21）

不完全齿轮1主动，它通过齿轮6及与锁止弧5铰接的滑块3推动移动导杆4作两侧停歇的往复运动。

图中轮6齿数为20，轮1保留9个齿（末齿高修低），可使轮1每转两周，4完成一次往复运动，并在行程的两端各有一停歇时间。

2和5是分别与齿轮1和6固联的锁止弧，1、6不啮合时，齿轮6被2、5锁住。

图7-21图7-22

14）链轮—连杆组合机构（图7-22）

主动链轮1和从动曲柄2同轴，连杆3的一端和链条4铰接于E。

主、从动轴的转数比等于链条节数与主动链轮齿数之比。

从动曲柄2的角速度是变化的。

大体上是：

E在段时，曲柄作等速转动；

在过B点到进入链轮5的直线段上是减速；

在从脱离5到A点的直线段上是加速。

适当选择机构参数，则当铰接点处在C点附近时可找到曲柄转速为零的一个位置，并在此位置附近曲柄的转速较低，甚至有小范围的折返运动，这可近似的认为曲柄处在停歇状态。

15）齿轮—连杆组合机构（图7-23）

曲柄摇杆机构ABCE上有四个齿数相同的齿轮2、3、4、5，曲柄1与齿轮2固联且长度与其节圆半径r相等。

当1转一周时，从动齿轮5也转一周，但是5在一周内的转速ω5是变化的，其中还有一段短暂的停歇时间（即ω5≈0）。

因此，与5固联的送纸辊6也有短时停歇，以配合切纸刀的切纸动作。

由于ω5连续变化，所以机构的动力特性较好。

图7-23

16）曲柄摇杆—摆动导杆机构（图7-24）

曲柄摇杆机构ABCD的摇杆CD在极位C1D、C2D附近时角速度较小；

摆动导杆机构FEG的导杆在极位E1G、E2G附近时角速度也较小。

用齿轮机构将它们联系起来，并使之同时达到极位，这就使导杆在两个极限位置附近时的近似停歇时间较长。

图7-24

第四节实现预期运动轨迹的机构选型

1）精确直线导向机构（图7-25）

如各构件的长度满足以下关系：

，则当杆2转动时，M点的轨迹为垂直于OA的一条直线。

图7-25图7-26

2）双曲线型近似直线导向机构（图7-26）

取，则AB中点M在行程为h范围内（相应摆角）的轨迹近似直线。

3）起重机的近似直线导向机构（图7-27）

要求吊钩能作较大距离的水平直线运动时，采用图示双摇杆机构ABCD中连杆上M点轨迹的近似直线段作为吊钩的轨迹。

4）装卸机液压连杆机构（图7-28）

油缸Ⅰ使动臂1转动，同时油缸Ⅱ使装料斗2在升降时保持平移运动，在装卸料时使2翻转。

图7-27图7-28

5）手动插秧机连杆凸轮（活舌滑道）式分插机构（图7-29）

分插手柄1往复摆动，秧爪排5上的B点沿固定凸轮轮廓2运动，M点走图示轨迹（点划线）进入秧箱4进行分秧动作，并带