振動(dòng)篩設(shè)計(jì)【8張CAD圖紙+PDF圖】
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連桿機(jī)構(gòu)連桿存在于車庫門裝置,汽車擦裝置,齒輪移動(dòng)裝置中。它是一給予很少關(guān)注的機(jī)械工程學(xué)的組成部分。聯(lián)桿是具有兩個(gè)或更多運(yùn)動(dòng)副元件的剛性機(jī)構(gòu),用它的連接是為了傳遞力或運(yùn)動(dòng)。在每個(gè)機(jī)器中,在運(yùn)動(dòng)期間,聯(lián)桿或者占據(jù)一相對(duì)于地面的固定位置或者作為一個(gè)整體來承載機(jī)床。這些連桿是機(jī)器主體被稱為固定連桿?;谟裳h(huán)的或滑動(dòng)的分界面的元件連接的布局被稱作連接。這類旋轉(zhuǎn)的和菱形的連接機(jī)構(gòu)被稱作低副。高副基于接觸點(diǎn)或彎曲分界面的。低副的例子包括鉸鏈循環(huán)的軸承和滑道以及萬向接頭。高副的例子包括通信區(qū)主站和齒輪。動(dòng)力分析得到,根據(jù)機(jī)件幾何學(xué)有利條件研究是一特別的機(jī)構(gòu),它是識(shí)別輸入角速度和角加速度等等的運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)合成作用是處理機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)到完成完成要求的任務(wù)。這里, 兩者的選擇類型和新的機(jī)制尺寸可能是運(yùn)動(dòng)學(xué)的綜合部份。平面的、空間性的和球面運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)平面的機(jī)構(gòu)是其中全部的點(diǎn)描述平面曲線是間隔和全部平面是共面的, 大多數(shù)連桿和機(jī)構(gòu)被設(shè)計(jì)成這樣,例如刨床體系。主要的理由是這個(gè)平面的體系對(duì)工程師來說更方便。計(jì)算機(jī)綜合法對(duì)工程師來說空間性的裝置會(huì)有更多的麻煩。平面低副機(jī)構(gòu)被稱作二維的連接裝置。平面的連接僅僅包括旋轉(zhuǎn)的和一對(duì)等截面的使用。空間機(jī)構(gòu)沒有對(duì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)的限制。平面的和球面運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是亞墊鐵等鍛工工具的空間機(jī)構(gòu)。空間機(jī)構(gòu)的連接不是被認(rèn)為這時(shí)候被記錄。球面運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)有一接觸點(diǎn)接通各個(gè)連桿,它是不動(dòng)的并且平穩(wěn)點(diǎn)在所有當(dāng)中聯(lián)桿場中工作。在所有機(jī)件當(dāng)中,運(yùn)動(dòng)是同心并且由他們的盲區(qū)接通球面表現(xiàn)出來,它是集中于普遍的定位??臻g機(jī)構(gòu)的連接認(rèn)為不是這時(shí)候被記錄??蓜?dòng)性連桿在運(yùn)動(dòng)中所表現(xiàn)的自由度數(shù)是一個(gè)很重要的問題。為了使裝置被送到指定位置應(yīng)控制獨(dú)立的活動(dòng)自由度。它可能是由桿的數(shù)量和連接方式?jīng)Q定的。一自由連桿通常有3個(gè)自由度(x , y, )。由于自由度數(shù)的限制在n連桿裝置中,通常把一個(gè)桿固定。自由度數(shù)=3(n-1).連接二連桿的機(jī)構(gòu)有兩個(gè)自由度約束的增加。有兩個(gè)約束的二連桿連接,其中一個(gè)自由度是來約束這個(gè)系統(tǒng)的。有一個(gè)約束的連桿機(jī)構(gòu)的自由度是j1,有兩個(gè)約束的連桿機(jī)構(gòu)的自由度是j2。這個(gè)系統(tǒng)的自由度數(shù)可表示為 m = 3 (n-1) - 2 j 1 - j 2以下為可動(dòng)的連桿機(jī)構(gòu)裝置的示例0是這個(gè)體系中可動(dòng)的機(jī)構(gòu)。系統(tǒng)中僅僅由一連桿的位置固定可以將可動(dòng)1安裝在固定位置。系統(tǒng)中需要一個(gè)可動(dòng)的2與兩個(gè)連桿來確定連接位置。這是個(gè)一般的規(guī)則,但也存在例外,它可以作為一個(gè)可動(dòng)性連桿布局的很有用的參考。格朗定律當(dāng)設(shè)計(jì)一連接連桿時(shí),在連續(xù)地旋轉(zhuǎn)連桿處,例如由一馬達(dá)輸入時(shí),連線可以自由地旋轉(zhuǎn)完全運(yùn)行驅(qū)動(dòng)是很重要的。如果連桿鎖在任一點(diǎn)則方案不會(huì)工作。四桿聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)和grashof定律對(duì)這個(gè)情況進(jìn)行提供了簡單的測驗(yàn)。格朗的定律如下:b(短的鏈環(huán))+c(長的鏈環(huán))a+d四個(gè)典型的四連桿機(jī)構(gòu)注意:如果非之上情況則只有連桿滑塊機(jī)構(gòu)可行。四連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)四連桿機(jī)構(gòu)按比例增大了施加在主動(dòng)桿上的輸入扭矩。可以證明其正比例系數(shù)是Sin( )其中是c、d 兩桿之間的角度。反比例于sin( )。其中是b、c兩桿之間的角度。這些角度不恒定,因此很明顯,機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是規(guī)律性的變幻。 如下圖顯示當(dāng)角度=0 o或則=180 o時(shí)接近于無限增矩機(jī)構(gòu)。這些位置是極限位置, 這些位置使四連桿機(jī)構(gòu)可以用于夾具機(jī)構(gòu)。角被叫做“傳輸角度”。當(dāng)傳輸角度的sin值趨于無限小時(shí),機(jī)構(gòu)的增距接近于0。在這樣的情況下連桿容易因?yàn)楹苄〉哪Σ炼a(chǎn)生自鎖。一般來說,當(dāng)使用四連桿機(jī)構(gòu)時(shí),避免采用低于400到500的傳輸角度。弗洛伊德方程這些方程提供了確定內(nèi)外連桿位置及連桿長度的簡單代數(shù)學(xué)方法。假設(shè)四連桿機(jī)構(gòu)如下所示:四連桿的位置矢量如下:l 1 + l 2 + l 3 + l 4 = 0 水平位移方程:l 1 cos 1 + l 2 cos 2 + l 3 cos 3 + l 4 cos 4 = 0 垂直位移方程:l 1 sin 1 + l 2 sin 2 + l 3 sin 3 + l 4 sin 4 = 0 假設(shè) 1 = 1800 then sin 1 = 0 and cos 1 = -1 Therefore 而l 1 + l 2 cos 2 + l 3 cos 3 + l 4 cos 4 = 0 l 2 sin 2 + l 3 sin 3 + l 4 sin 4 = 0方程兩邊同時(shí)消去l 3:l 32 cos 2 3 = (l 1 - l 2 cos 2 - l 4 cos 4 ) 2 l 32 sin 2 3 = ( - l 2 sin 2 - l 4 sin 4) 2由以上兩式可得如下關(guān)系cos ( 2 - 4 ) = cos 2 cos 4 + sin 2sin 4 ) and sin2 + cos2 = 1結(jié)果如下所示弗洛伊德方程得出這樣的參數(shù)關(guān)系結(jié)論K 1 cos 2 + K2 cos 4 + K 3 = cos ( 2 - 4 )K1 = l1 / l4 K2 = l 1 / l 2 K3 = ( l 32 - l 12 - l 22 - l 2 4 ) / 2 l 2 l 4 這個(gè)方程符合四連桿機(jī)構(gòu)的有限元分析。如果外連桿機(jī)構(gòu)中的三個(gè)參量已知,那么可以由公式得出其他連桿的位置與長度參數(shù)。連桿的速度矢量桿上一點(diǎn)的速度必須與桿的軸向垂直否則連桿的長度將產(chǎn)生變化。在B下的連桿速度為vAB = .AB,方向垂直于AB桿,速度矢量圖如下: 考慮到下面四連桿機(jī)構(gòu)的實(shí)例,速度矢量圖表示如下:1)A和D相連并固定,相對(duì)加速度=0,A和D位于同一點(diǎn)2)B點(diǎn)相對(duì)A點(diǎn)加速是vAB = .AB垂直于AB桿。3)C點(diǎn)相對(duì)D點(diǎn)速度通過D點(diǎn)垂直于CD桿。4)P店讀速度由速度矢量圖和比例bp/bc = BP/BC獲得。速度矢量簡圖如下所示:連桿上滑塊的速度認(rèn)為B滑塊繞著A在連桿上滑動(dòng),滑塊瞬間位移到B點(diǎn)。B點(diǎn)的速度為A = .AB并垂直于線的方向。其鏈接滑塊和速度矢量圖如下所示: 連桿的加速矢量桿上一點(diǎn)相對(duì)另一點(diǎn)的加速矢量由兩部分組成:1)向心加速度由其角速度和連桿長度決定為 2.L2)角加速度由連桿角加速度度決定以下圖表顯示如何到構(gòu)造一矢量圖表下圖顯示如何構(gòu)造單連桿機(jī)構(gòu)的加速矢量向心加速度ab = 2.AB方向指向圓心,角加速度為bb = . AB方向垂直于桿。下圖顯示如何構(gòu)造四連桿機(jī)構(gòu)的加速矢量畫法1). A和D相連并固定,相對(duì)加速度=0(a,d同)2). B點(diǎn)相對(duì)A點(diǎn)加速在上面的桿上畫出3). B點(diǎn)相對(duì)C點(diǎn)向心加速度為:B = v 2CB,方向指向B。4). B點(diǎn)相對(duì)C點(diǎn)角加速度未知但是方向已知5). C點(diǎn)相對(duì)D點(diǎn)向心加速度為:D = v 2CD, 與d( dc2)方向相同。6). C點(diǎn)相對(duì)D點(diǎn)角加速度未知但是方向已知7). 通過線c1 和c 2的交叉點(diǎn)找出cP點(diǎn)的速度由比例bp/bc=bp/bc獲得,且其絕對(duì)加速度為P = ap。下面的圖表顯示其構(gòu)造方式和轉(zhuǎn)桿上滑塊的加速矢量圖。兩個(gè)滑塊之間呈dw角。連桿上點(diǎn)的速度與B點(diǎn)變化一致,變化范圍為.r =a b 1 到 ( + d) (r +dr) = a b 2b1b2速度的變化分為沿桿方向的r d 及沿其切線方向的dr + r d?;瑝K上B點(diǎn)的速度與連桿上相關(guān)點(diǎn)的變化有關(guān)v = a b 3 to v + dv = a b 4.沿著dv與v d 方向速度的變化= b3b4 。在速度切線方向總變化= dv- r d 加速度 = dv / dt = r d / dt = a - 2 r 速度在正切方向總變化= v d + dr + r 正切加速= v d / dt + dr/dt + r d / dt = v + v + r = r + 2 v 加速矢量圖表顯示如下:注: 其中2 v代表塊的正切加速度。每當(dāng)鏈接滑通過一個(gè)旋轉(zhuǎn)的塊,相對(duì)一致點(diǎn)沿著一旋轉(zhuǎn)鏈環(huán)一塊滑動(dòng)。- 7 -
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