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索式提取器折疊傘的收放機構以及人體假肢

時間:2020-04-18 18:14     瀏覽:

人類長期以來都在為提高機械效率而不懈努力。索式提取器影響機械效率提高的主要 因素是機械中的損耗,而這種損耗主要是由摩擦引起的。因此,研究材料表面間 的摩擦機理,尋找減少摩擦的途徑,對提高機械效率具有重要意義。因此,控制 摩擦、減少磨損、改善潤滑性能已成為節約能源、提高機械效率、縮短機械維修時 間、提高產品質量的主要措施,正日益受到機械設計者的重視。另外本章還介紹 了運動副中的摩擦、機械效率和機械的自鎖的計算。 


習 題 !"# 題 !"% 圖所示楔形機構中,已知!&"& ’$(,有效阻力 !) & % $$$ *,各接觸面的摩擦 系數 " & $"%+。試求所需的驅動力 !, 。 題 !"% 圖 -# 第!章 平面機構的動力分析 !"# 在題 !"# 圖所示機構中,已知 !$ % & ’’’ (,"#$ % &’’ )),"$% % "%& % #"#$ ,"%’ % "’& % "&! ,試求各運動副反力和平衡力矩 (* 。 題 !"# 圖 !"! 在題 !"! 圖所示曲柄滑塊機構中,已知各構件的尺寸、轉動副軸頸半徑 ) 及當量摩 擦系數 *+ ,滑塊與導路的摩擦系數 *。而作用在滑塊 ! 上的驅動力為 !, 。試求在圖示位置 時,需要作用在曲柄上沿 +— + 方向的平衡力 !* ( 不計重力和慣性力)。 題 !"! 圖 !"$ 在題 !"- 圖所示機構中,已知:+ % #$’ )),, % #’’ )),"#-# % &#. )),!, 為驅動 力,!/ 為有效阻力,.& % .! % #"0$ 12,.# % -"$3 12,/-# % ’"’&# 12·))# ,滑塊 ! 以等速 0 % $ )45 向上移動,試確定作用在各構件上的慣性力。 !"% 在題 !"$ 圖所示的懸臂起重機中,已知載荷 1 % $ ’’’ (,2 % - ),3 % $ ),軸頸直 徑 4 % .’ )),徑向軸頸和止推軸頸的摩擦系數均為 * % ’"&。設它們都是非跑合的,求使力臂 轉動的力矩 (, 。 題 !"- 圖 題 !"$ 圖 !"& 題 !"6 圖所示機構中,已知 + % &&’ )),, % -’ )),!& % -$7,"#$ % !’ )),"$% % 習 題 .! !" ##,!"# $ %&’& ##,!#$ $ () ##, !"%( $ %&’& ##;!" $ "* +,-./; &( $ ( 01, ’%( $ *’**) 01·##( 。設構件 & 上作用的有效阻力 (+ $ &** 2,!$( $ (* ##,試求各運動副中的反 力及需要加于構件 " 上的平衡力矩 )3 。 題 %’4 圖 !"# 題 %’! 圖所示為一楔塊夾緊機構,其作用是在驅動力 (- 的作用下,使楔塊 " 夾緊 工件 (。各摩擦面間的摩擦系數均為 *。試求: (")設 (- 已知,求夾緊力 (+ ; (()夾緊后撤掉 (- ,求滑塊不會自行退出的幾何條件。 題 %’! 圖 題 %’) 圖 !"$ 如題 %’) 圖所示的緩沖器中,若已知各滑塊接觸面間的摩擦系統 * 和彈簧的壓力 (5 ,試求: (")當楔塊 (、% 被等速推開及等速恢復原位時力 (6 的大小; (()該機構的效率以及此緩沖器不發生自鎖的條件。 !"% 如題 %’7 圖所示,在手輪上加力矩 ) 均勻轉動螺桿時,使楔塊 + 向右移動并舉起 滑塊 ,,設楔角"$ "&8,滑塊上 , 的載荷 (9 $ (* 02。螺桿為雙頭矩形螺紋,平均直徑 -( $ %* ##,螺距 . $ ) ##。已知所有接觸面的摩擦系數 * $ *’"&。若楔塊 + 兩端軸環的摩擦力矩 忽略不計,試求所需的力矩 )。 ): 第!章 平面機構的動力分析 題 !"# 圖 !"#$ 題 !"$% 圖所示機組是由一個電動機經帶傳動和減速器,帶動兩個工作機 ! 和 "。 已知兩工作機的輸出功率和效率分別為:#! & ’ (),!! & %"*,#" & ! (),!! & %"+;每對齒輪 出動的效率!$ & %"#,,每個支承的效率!’ & %"#*,帶傳動的效率!! & %"#。求電動機的功率和 機組的效率。 題 !"$% 圖 習 題 *, 第 ! 章 平面連桿機構及其設計 本章主要介紹平面四桿機構的基本形式和演化方法,平面四桿機構的工作 特性,連桿機構的傳動特點及其功能,平面四桿機構的圖解法設計以及實驗法和 解析法設計。 !"# 平面連桿機構的特點和應用 連桿機構應用十分廣泛,它不僅在眾多工農業機械和工程機械中得到廣泛 應用,而且諸如調整雷達天線俯仰角大小的連桿機構、鑄造車間振實式造型機工 作臺的翻轉機構、折疊傘的收放機構以及人體假肢等等,也都用到連桿機構。圖 !"#$ 所示的鉸鏈四桿機構,圖 % 所示的曲柄滑塊機構和圖 & 所示的導桿機構是 最常見的連桿機構形式。它們的共同特點是,其原動件 # 的運動都要經過一個 不直接與機架相連的中間構件 ’ 才能傳動到從動件 (。這些機構統稱為連桿機 構。 圖 !"# 連桿機構 連桿機構具有以下一些傳動優點: (#)連桿機構中的運動副一般均為低副(故連桿機構也稱低副機構),兩運 動副元素為面接觸,壓強較小,故可承受較大的載荷;


且有利于潤滑,磨損較小; 此外,運動副元素的幾何形狀較簡單,便于加工制造。 (’)在連桿機構中,當原動件的運動規律不變,可用改變各構件的相對長度 來使從動件得到不同的運動規律。 (!)在連桿機構中,連桿上各點的軌跡是各種不同形狀的曲線(稱為連桿曲 線),其形狀還隨著各構件相對長度的改變而改變,從而得到形式眾多的連桿曲 線,我們可以利用這些曲線來滿足不同軌跡的設計要求。 此外,連桿機構還可以很方便地用來達到增力、擴大行程和實現遠距離傳動 等目的。 連桿機構也存在如下一些缺點: (")由于連桿機構的運動必須經過中間構件進行傳遞,因而傳遞路線較長, 易產生較大的誤差積累,同時,也使機械效率降低。 (#)在連桿機構運動過程中,連桿及滑塊的質心都在作變速運動,所產生的 慣性力難于用一般平衡方法加以消除,因而會增加機構的動載荷,所以連桿機構 不宜用于高速運動。 此外,雖然可以利用連桿機構來滿足一些運動規律和運動軌跡的設計要求, 但其設計卻是十分繁難的,且一般只能近似地得以滿足。正因如此,所以如何根 據最優化方法來設計連桿機構,使其能最佳地滿足設計要求,一直是連桿機構研 究的一個重要課題。 !"# 平面四桿機構的基本類型和演化 連桿機構是由若干剛性構件用低副連接所組成。在連桿機構中,若各運動 構件均在相互平行的平面內運動,則稱為平面連桿機構;而平面四桿機構是平面 連桿機構的最基本類型。 !"#"$ 平面四桿機構的基本類型 在平面連桿機構中,結構最簡單且應用最廣泛的是由 $ 個構件所組成的平 圖 $%# 鉸鏈四桿機構 面四桿機構,其他多桿機構均可以看成 是在此基礎上依次增加桿組而組成。本 節介紹平面四桿機構的基本類型。 所有運動副均為轉動副的四桿機構 稱為鉸鏈四桿機構,如圖 $%# 所示,它是 平面四桿機構的基本類型。在此機構 中,構件 $ 為機架,直接與機架相連的構 件 "、! 稱為連架桿,不直接與機架相連 的構件 # 稱為連桿。能做整周回轉的連 架桿稱為曲柄(如構件 "),僅能在某一角度范圍內往復擺動的連架桿稱為搖桿 (如構件 !)。如果以轉動副相連的兩構件能作整周相對轉動,則稱此轉動副為 !"# 平面四桿機構的基本類型和演化 ’& 周轉副(如轉動副 !、");不能作整周相對轉動的稱為擺轉副(如轉動副 #、$)。 在鉸鏈四桿機構中,按連架桿能否作整周轉動,可將四桿機構分為 ! 種基本 形式。 !" 曲柄搖桿機構 在鉸鏈四桿機構中,若兩連架桿中有一個為曲柄,另一個為搖桿,則稱為曲 柄搖桿機構,圖 "#! 所示的縫紉機踏板機構,圖 "#" 所示的攪拌器機構均為曲柄 搖桿機構的應用。 圖 "#! 縫紉機踏板機構 圖 "#" 攪拌器機構 #" 雙曲柄機構 在圖 "#$ 所示的鉸鏈四桿機構中,兩連架桿均為曲柄,稱為雙曲柄機構。這 種機構的傳動特點是當原動曲柄連續等速轉動時,從動曲柄一般作不等速轉動。 圖 "#$ 雙曲柄機構 圖 "#% 所示為慣性篩機構,它利用雙曲柄機 構 !"#$ 中的從動曲柄 ! 的變速回轉,使篩 子 % 具有所需的加速度,從而達到篩分物料 的目的。 在雙曲柄機構中,若兩對邊構件長度相 等且平行,則稱為平行四邊形機構,如圖 "#& 所示。這種機構的傳動特點是原動曲柄和 從動曲柄均以相同角速度轉動,連桿作平 動。 平行四邊形機構有一個位置不確定問題,


如圖 "#’ 中的位置 #( 、#( ) 所示。 ’’ 第!章 平面連桿機構及其設計 圖 !"# 慣性篩機構 為解決此問題,可以在從動曲柄 !" 上加裝一個慣性較大的輪子,利用慣性維持 從動曲柄轉向不變。也可以通過加虛約束使機構保持平行四邊形(如圖 !"$ 所 示的機車車輪聯動的平行四邊形機構),從而避免機構運動的不確定問題。 圖 !"% 平行四邊形機構 圖 !"& 平行四邊形機構的運動不確定 圖 !"$ 機車車輪聯動的平行四邊形機構 兩曲柄長度相同,而連桿與機架不平行的鉸鏈四桿機構,稱為反平行四邊形 圖 !"’( 反向平行 四邊形機構 機構,如圖 !"’( 所示。這種機構原、從動曲柄轉向相 反。圖 !"’’ 所示的汽車車門開閉機構即為其應用實 例。 !" 雙搖桿機構 在鉸鏈四桿機構中,若兩連架桿均為搖桿,則稱 為雙搖桿機構。圖 !"’) 所示的鶴式起重機中的四桿 機構 #$!" 即為雙搖桿機構,當原動搖桿 #$ 擺動 時,從動搖桿 !" 也隨之擺動,位于連桿 $! 延長線 上的重物懸掛點 % 將沿近似水平直線移動。 在雙搖桿機構中,如果兩搖桿長度相等,則稱為等腰梯形機構,汽車前輪轉 向機構中的四桿機構(圖 !"’*)即為等腰梯形機構。 !"# 平面四桿機構的基本類型和演化 &$ 圖 !"## 汽車車門開閉機構

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