是:极限位置附近是机构的具有较大力增益的区间。曲柄压机就是在曲柄滑块机构曲柄与连杆拉伸共线位置附近工作的。
2 1 图1.2 力增益的六杆Ⅱ级机构
具有急回特性且具有 “将转动转换为往复移动”功能的四杆机构是偏心式曲柄滑块机构,学生应该能组合出具有急回特性的且具有“将转动转换为往复移动”功能的六杆机构。 请一一列出。
经过这一步,你的备选机构还有多少?请一一列出。 1.1.4按预期运动规律筛选备选机构
冲床工作时要求实现较复杂的预期运动规律(见设计任务书之三),请相关学生列出其它能够实现较复杂运动规律的机构。牛头刨床要求切削时刨刀近似等速,学生应该知道控制住行程速比系数就能满足这一要求。
经过这一步,你的备选机构还有多少?请一一列出。 1.1.5 对机构进行变异、组合和扩展
你的备选机构都可能在某些方面有优点,而另一些方面有缺点。你能通过变异、组合和扩展等一系列手段改进机构吗?这一步不要求学生必修做,但可以试一试,尤其是做冲压床设计的学生。其他学生如何做,由指导教师决定。
1.1.6 确定最终方案
经过以上步骤,你已经得到了一系列备选方案,你需要在其中选出两个方案加以实施。请你通过列表比较的方式,比较各备选方案的优缺点,指出你的选择依据。表中要列哪些项目,由学生自己确定或征求指导教师的意见。
11
5 4 3 1.2 辅助执行机构的选型
辅助执行机构是指控制工件运动的机构(如工作台进给机构、送料机构)和调节机构(如行程调节机构位和置调节机构)。
1.2.1控制工件运动的辅助执行机构的选型
课程设计中控制工件运动的辅助执行机构的选型应考虑以下几点:
(1)与主执行机构有相同的工作周期。 这就要求辅助执行机构与主执行机构的运动严格协调,这也意味着辅助执行机构与主执行机构尽量用同一个原动件。
(2)辅助执行机构是“将连续转动转换成间歇运动”机构。 间歇运动机构是《机械原理》中“其它常用机构”章节的内容。有哪些“间歇运动机构”?各自的功能是将什么的运动形式转换成间歇运动的?间歇运动的形式?各有哪些优缺点?是平面机构还是空间机构?
如果某一“间歇运动机构”是“将连续转动转换成间歇运动”机构, 可直接使用吗?
如果某一“间歇运动机构”是“将往复摆动转换成间歇运动”机构,又怎么办? 如果某一“间歇运动机构”是平面机构,输出构件的运动平面与要求的不一致,怎么办?
回答出上述问题后,你可组合出许许多多控制工件运动的辅助执行机构,从中选出你所需的机构。图1.3所示为冲床的三种送料机构。
a)间歇滚轮传动 b)棘轮机构 c)推勾式送料机构
图1.3 冲床的送料机构
1.2.2调节机构的选型
(1)行程调节:行程调节机构是完成“执行构件行程能在一定范围内人工无级调整”这一功能的机构。理论上,“将连续转动转换成往复运动”的四杆机构都可以“通过适当调节杆长来改变输出构件的行程”。用螺旋机构就可改变杆长。有些构件杆长的变化对输出运动范围的影响极其显著,比如曲柄。图1.4给出了一种通过螺旋机构调节
12
曲柄长度的方法,图中螺杆1与曲柄2组成转动副,螺母3与螺杆1组成螺旋副,螺母3与曲柄2组成移动副,转动螺杆1即可调节转动副A和B之间的距离。
(2)位置调节:用螺旋机构调节即可两个构件的相对位置。
请相关学生选出或构造出至少一种行程调节位机构和至少一种置调节机构。 B A 3 2
图1.4 用螺旋机构调节曲柄的长度
13
1
2 原动机的选用
图2.1 给出了各种原动机的类型。课程设计中的原动机是交流异步电动机。 请学生根据输出功率、效率计算确定电动机的型号。在确定电动机额定转速时要顾及到传动系统的设计中的总传动比及分配问题。
汽油机
内燃机 液压马达
交流异步电动机
气动马达
直流电动机
电动机
交流变频变速电动机
液压马达
往复摆动
气动马达
力矩电动机
油缸
往复直线
伺服电动机 步进电动机 柴油机 燃气轮机
连续回转
原动件运动形式
气缸
直线电机
图2.1 各种原动机的类型
14