机械原理第4章习题4文档格式.docx
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取2扩展,得史蒂文逊链
4-2
A、包含1个运动副的方案设计
(一)牛头刨床主运动链特定化
对于牛头刨床主运动机构而言,运动链特定化时需要符合牛头刨床主运动的设计要求与约束,如:
(1)必须有一个构件作为床身(机架),为分散工作负载,增强机构整体刚度采用三副构件作为床身;
(2)必须有一个构件作为原动件,考虑到动力源情况和刨床急回的特点,原动件应为曲柄且是连架杆;
(3)必须有一个移动副作为滑枕执行往复直线主运动,且滑枕须是连架杆;
(4)根据本题要求只含一个移动副。
(5)机架(床身)、原动件和滑枕不可以在同一个子运动链环路中。
这是因为需要避免形成四杆机构输出运动不均匀而影响切削质量,而六杆机构可以极大地改善这种情况。
依据牛头刨床主运动的设计要求与约束,对运动链进行特定化如下:
(1)床身
要有一个构件作为床身,且床身须为三副构件,所以床身可以通过如下步骤确认:
1)对于Watt’slinkage,考虑到运动链对称性,分配机架的结果有一个,如图4-2-1a)所示。
2)对于Stephenson’slinkage,考虑到运动链对称性,分配机架的结果有一个,如图4-2-1b)所示。
a)b)
图4-2-1确认床身的运动链
(2)原动件
要有一个构件作为原动件,考虑到动力源情况和刨床需要急回的特点,原动件应为曲柄且是连架杆;
1)对于图4-2-1a)所示的情形,考虑到运动链对称性,符合要求的结果有两个,如图4-2-2a)、b)所示。
2)对于图4-2-1b)所示的情形,考虑到运动链对称性,符合要求的结果有两个,如图4-2-2c)、d)所示。
在确认机架和原动件后,有四个方案的运动链是可用的。
c)d)
图4-2-2确认床身和原动件的运动链
(3)滑枕
由刨床的工作原理决定必须要一个滑枕去执行往复直线切削运动,为了保证刨床加工精度滑枕须为连架杆,而且床身、原动件和滑枕不能同在一个四杆子链中,所以滑枕的确认步骤如下:
1)对于图4-2-2a)所示的情形,分配滑枕的结果有一个,如图4-2-3a)所示。
2)对于图4-2-2b)所示的情形,无论分配滑枕给剩下的哪个杆都会使床身、原动件和滑枕同在一个四杆子链中,所以没有满足要求的解,那么该方案终止。
3)对于图4-2-2c)所示的情形,分配滑枕的结果有一个,如图4-2-3b)所示。
4)对于图4-2-2d)所示的情形,考虑到运动链的对称性,分配滑枕的结果有一个,如图4-2-3c)所示。
a)b)c)
图4-2-3确认床身、原动件和滑枕的运动链
(二)牛头刨床主运动链具体化
(a)
(b)
(c)
B、包含3个移动副的方案设计
(4)根据本题要求含三个移动副。
注:
与滑枕4相连的构件3不能是滑块。
(1)
(2)
(3)
4-3
A、不含移动副的方案设计
构型约束:
(1)输入构件为转动连架杆;
(2)不含移动副;
(3)窗为与移动连架杆相连的连杆,即输出构件。
史蒂文逊链
瓦特链
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
B、含有一个移动副的方案设计
(2)与窗相连的从动连架杆为移动副;
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