对原动件为非连架杆的平面机构的分析研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第18卷第4期内蒙古民族大学学报(自然科学版)V01．18No．42003年8月JournalofInnerMongoliaUniversityforNationalitiesAug．2003对原动件为非连架杆的平面机构的分析研究苏和平，王立群，赵华洋(1．内蒙古民族大学物理与机电学院，内蒙古通辽028043；2．呼和浩特铁路局包头铁路客车检测中心，内蒙古包头014000)摘要：对原动件为非连架杆的平面机构中的含有液压气动元件的结构进行分析，给出其杆组的独特分法；通过举例说明了如何利用已知的相对

2、运动对机构进行速度、加速度分析及注意点．关键词：平面机构；结构分析；运动分析中图分类号：THlll文献标识码：A文章编号：1671—0185(2003)04—0325—04AnalysisonPlanarMechanismofMotiveMemberUsedUnsideLinksuHe—ping，WANGLi—qud，ZHAOHua—yang(1．CollegeofPhysicsandElectromechanics，InerMongoliaUniversityforNationalities，Tongliao028043，China；2．B

3、aotouRailwayVehicleCheckCenter，HuhhotRailwayBureau，Baotou014000，China)Abstract：Analyzingthestructureinplanarmechanismwithliquidhydraulicpneumaticcomponentwhichmotivememberisnotsidelink，someparticulardivisionmethodsoflinkgrouparegiven．Andexplaintoanalyzevelocity，acceleration

4、ofstructureandwhattopayattentiontowhichknownoppositemotionthroughtheexamples．Keywords：Planarmechanism；Structureanalysis；Motionanalysis机构学中讨论较多的是原动件为连架杆情况的机构分析与综合问题．但实践中也存在一些原动件为非连架杆的机构应用，如包含液压气动元件的平面机构、电风扇摇头机构、一些特殊爬行机构、机器人机构等．这些机构与普通机构的分析方法是有一些区别的，或者要经过一些变化处理的．1对含有液压气动元件平面连

5、杆机构的结构分析对一般机构而言，平面机构的组成是由若干个杆组(通过外接副)依次联接到原动件和机架上而成的．杆组是这种不能再分解的零自由度的构件组．杆组可分为Ⅱ级组、Ⅲ级组、Ⅳ级组等等．含有液压气动元件的平面连杆机构是一类原动件为非连架杆的平面机构．对含有液压气动元件的平面连杆机构的组成原理，不能直接引入上述方法，而要进行一些特别的处理．具体如下：可以设想将前述的基本杆组演变成含有液压气动元件的“杆组”，如图1所示．假设在Ⅱ级杆组中将某构件一分为二，并用液压气动元件联接，从而派生出一缸Ⅱ级“杆组”；同理，由Ⅲ级杆组和Ⅳ级杆组分别派生出一缸Ⅲ级“

6、杆组”和一缸Ⅳ级“杆组”，以此类推．当然，在基本杆组中也可引出二缸某级“杆组”、三缸某级“杆组”⋯⋯，从而构成含有液压气动元件的多缸“杆组”．通过计算而知：在基本杆组中引进液压气动元件而形成的“杆组”的自由度数等于气(液)的缸数，反之，消除自由度后的“杆组”即为基本杆组．这种平面连杆机构可以认为由基本杆组和包含液压气动元件的“杆组”，依次联结到运动已确定的一个构件或几个构件(包括机架)上去的方法来组成．可见，含有液压气动元件的平面连杆机构又是一种变自由度机构，消除自由度后的“杆组”即为基本杆组，当液气缸中的自由度消失后，机构就是普通机构或桁架

7、，当液气缸中的自由度存在时，机构的自由度便增加了．收稿日期：2oo3—03—21作者简介：苏和平(1956一)，男(蒙古族)，内蒙古通辽人，副教授，从事机械学研究维普资讯http://www.cqvip.com326内蒙古民族大学学报2003年Ⅱ级杆组一缸Ⅱ级“杆组”Ⅲ级杆组一缸Ⅲ级“杆组”Ⅳ级杆组一缸Ⅳ级“杆组”图1基本杆组及其派生的含有液压气动元件的“杆组”Figure1Basiclinkgroupanditsderived'‘linkgroup”withliquidhydraulicpneumaticcomponent如图2所示为一两自

8、由度装卸机构，一缸Ⅱ级“杆组”1—2—3与机架9联结形成摆动液压缸机构，其次一缸Ⅱ级“杆组”4—5—6分别与机架9和构件1联接，最后Ⅱ级组7—8分别与构件6和1联结