按曲柄与滑块相对对应位移设计曲柄滑块机构的解析法

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1、o。,第8卷第3期享新矿业学院学才良vl8沁11989年JOURNALOFFUXINININGINSTITUTEar。,19893月MM按曲柄与滑块相对对应位移设计曲柄滑块机构的解析法冷兴聚(机械设计研究宝)要很据〔l〕文中所提出的设计四不卜{几构的原理,由运动儿何学人手,讨阵了用解析法没二}曲栖滑块机构的数学构摸型的建立以及求解的一些问题。并以验证利用本文给出的方法设计曲柄滑块机时.不仅提高了设计的精度而且具有数形结合的特点。:;;,;;;关键词曲柄滑块机构偏置寸心导路转动极许用值1引言。,曲柄沿块机构是由铰涟四杆机构演化而来的一种带有移动副的四杆机构因此文

2、,。〔1〕中的原理对于设计实现两连架构件相对对应位移的曲柄滑块机构也是适用的,,但是由于曲柄滑块机构中只有一个连架构件曲柄绕其转动中心作回转运动而另一连架构件滑块的转动中心,则在垂直于导路的无穷远处,所以致使沿块沿其导路作直。,线运动若直接引用文〔1〕中的计算公式欲求得满足两连架构件相对对应位移的曲柄、滑块机构是不能凑效的怎样才能把文〔1〕中的原理应用到曲柄滑块机构的设计之中。呢?这是本文将要讨论的问题2实现两连架构件一对相对对应位移2.1偏里曲柄滑块机构。e如图1当曲若给定两连架构件曲柄和滑块的一对相对对应位移以及偏心距所示,2,柄的第二个位置相对第一个位置

3、转过,角时而滑块的第二个位置相应的相对第一位s,:。置移动了距离1。,。l:。为了使所设计的曲柄滑块机构能够实现曲柄和滑块的对应的相对位移(甲)。。首先要任选一点A作为曲柄的回转中心并根据对滑块导路的要求确定导路的位置,:,,:然后由等视角作图法求得曲柄和沿块的相对转动极R如图2所示则有.本文198了年1月26日收到第1期按曲柄与滑块相对时应位移设计曲柄滑块机构的解析法匕习一旦群图11:12夕一叭(1),‘,t,,1。一rl“乙12。12‘2)八二八~2::;,:。;Z,:若使凡绕Rl转过任意选定的角到一新位置且RB与过A点所作的:I,,:l::。与AFI或任

4、意选定的甲角的射线相交于B点而Rc与导路t相交于C连:,;,::,:I:::。Bc又因AFI平行于导路“且分别垂直于RlE于F和E则由直角三角::;::形△RAF求得_‘_。。ctg(,上2”12::·1)RF二AF’‘~‘匕p一2~认012粤(3)乙乙一12SzZAFRxZ4)A二sin口,:,(1Sln气。甲1乞]‘2a:由图中()和(b)可知Rz2E12二RzZFzZ+eR,2刀,:一R,ZF12一e或,为简便起见将这两种情况合并起来则有R一ZE12~R::F,:e士(S)R,:,Z,,:::由三角形△EC可求出Rc为享新矿业学院学报1989年洲才512

5、;一_A;才了士士甚醚一、!:丈7材异~C12图2xZ12RE一::RC二COSy珍R12Fl:e士(6)COSylZ,,上两式(5)和(6)中十号适用于下偏置的曲柄滑块机构而一号适用于上偏。置的曲柄滑块机构R,2,,:在△^B中则有1z12一2乙R2AB-兀一匕RAF一甲-__~t兀」1一~(7)万甲12一甲2艺R12BI兀一yl:12I乙A一一乙RAB第1期按曲柄与滑块相对时应位移设计曲柄滑块机构的解析法1_二1_._.,.2‘r一2-二一12一下,甲卞甲(8)乙艺zo·Sln下22RA:,‘.__」一__1_1(9AB)bil通气天兀一犷12一万甲xZ十

6、甲乙乙12·一一RA(二、1sin工甲l:一华)l:一RB二(10).:,___11bil卫、下兀一丫比一。职“卞甲)乙乙12lc;:,:再由△RB可求出Bc为1,二_~,,,。_,,__一。~~~_1一-..,.es-OILI一贬K12DI十八rZLI一‘找12廿1KI艺(1C(万L二甲言,)J(11)匕,,:,,工,。,当求得AB和BC之后还要根据曲柄存在的条件进行判断BC)AB士则,。该机构存在曲柄否则不存在曲柄当所设计的机构不存在曲柄时,一可以重新设计。此时,只要改变甲的值或改变y:::,。的值或同时改变,与y的值而使所设计的机构具有曲柄这时可以借助于

7、作图来判12,t:定甲和丫的变动趋势并将变动后的切和夕代入上述公式中计算出曲柄和连杆的长。l:,。度由于甲和y是任意选定的因此所设计的机构有无穷多组解.22对心曲柄滑块机构,。,对心曲柄滑块机构可以看作是。二o的偏置曲柄滑块机构因此只要把。一O,。代入到上面的公式中则可求得对心曲柄滑块机构的曲柄和连杆的长度3实现两连架构件两对相对对应位移:12,:。,,3,(3若给定曲柄和滑块的两对相对对应位移为(甲S)(切S)以及偏距己时,设计一,3。曲柄滑块机构已知条件如图所示享新矿业学院学报1989年,人J3.一,.曰..一一--一-~~司.~认价E一一之厂卜‘一买二七

8、主尸州一!组3.’,,、3扩‘,,,;