广东正名精工科技有限公司

最新消息

最新推荐

连杆机构的类型和应用

编辑:正名机械发布时间:2019-05-21

根据构件之间的相对运动为平面运动或空间运动,连杆机构可分为平面连杆机构和空间连杆机构。根据机构中构件数目的多少分为四杆机构、五杆机构、六杆机构等,一般将五杆及五杆以上的连杆机构称为多杆机构。当连杆机构的自由度为1时,称为单自由度连杆机构;当自由度大于1时,称为多自由度连杆机构。根据形成连杆机构的运动链是开链还是闭链,亦可将相应的连杆机构分为开链连杆机构和闭链连杆机构。单闭环的平面连杆机构的构件数至少为4,因而最简单的平面闭链连杆机构是四杆机构,其他平面多环闭链机构无非实在其基础上扩充杆组而成;单闭环的空间连杆机构的构件数至少为3,因而可由三个构件组成空间三杆机构。
 
连杆机构设计的基本问题和方法
    连杆机构(organization)设计通常包括(bāo kuò)选型、运动设计、承载能力计算、结构设计和绘制机构装配(assemble)图与零件工作图等网站内容,其中选型是确定连杆机构的结构组成,包括构件数目以及运动副的类型和数目;运动设计是确定机构运动简图的参数,包括各运动副之间的相对位置尺寸以及描绘(trace)连杆曲线(Curve)的点的位置尺寸等等;承载能力计算是基于强度(strength)理论,确定关键(解释:比喻事物的重要组成部分)零件的主要结构参数;结构设计是在运动设计、承载能力计算的基础上,综合考虑(consider)安装、调整、加工工艺性等因素(factor),对各零部件结构参数的全面细化。
平面连杆机构(organization)的运动设计是本章的主要研究(research)网站内容,它一般可归纳(指归拢并使有条理)为以下三类基本问题:

  (1)实现构件给定位置(亦称刚体导引),即要求连杆机构(organization)能引导某构件按规定(guī dìng)顺序精确或近似地经过给定的若干位置。行星齿轮减速机又称为行星减速机,伺服减速机。在减速机家族中,行星减速机以其体积小,传动效率高,减速范围广,精度高等诸多优点,而被广泛应用于伺服电机、步进电机、直流电机等传动系统中。其作用就是在保证精密传动的前提下,主要被用来降低转速增大扭矩和降低负载/电机的转动惯量比。

  (2)实现已知运动规律(rhythmical)(亦称函数生成),即要求原、从动件满足已知的若干组对应位置关系,包括满足一定的急回特性要求,或者在原动件运动规律一定时,从动件能精确或近似地按给定规律运动。硬齿面齿轮减速机为达到特别低的输出转速,可以通过两个齿轮减速机相联的方法来实现。当采用这种传动方案时,可配置电机的功率必须依赖于减速机的极限输出扭矩,而不能通过电机功率来计算减速机的输出扭矩。

  (3)实现已知运动轨迹(亦称轨迹生成),即要求连杆机构(organization)中作平面运动的构件上某一点精确或近似地沿着给定的轨迹运动。
    在进行平面连杆机构(organization)运动设计时,往往是以上述运动要求为主要设计目标(cause),同时还要兼顾一些运动特性和传力特性等方面的要求,如整转副要求、压力角或传动角要求、机构占据空间位置要求等。行星齿轮减速机相对其他减速机,行星减速机具有高刚性,高精度(单级可做到1分以内),高传动效率(单级在97%-98%),高的 扭矩/体积比,终身免维护等特点。另外,设计结果还应满足运动连续(Continuity)性要求,即当原动件连续运动时,从动件也能连续地占据预定的各个位置,而不能出现错位或错序等现象。
平面连杆机构(organization)运动设计的方法主要是几何法和解析法,此外还有图谱法和模型实验(experiment)法。几何法是利用机构运动过程(guò chéng)中各运动副位置(position )之间的几何关系,通过(tōng guò)作图获得有关运动尺寸,所以几何法直观形象,几何关系清晰,对于一些简单设计问题的处理(chǔ lǐ)是有效而快捷的,但由于作图偏差的存在,所以设计精度(精确度)较低。解析法是将运动设计问题用数学方程加以描述(description),通过方程的求解获得有关运动尺寸,故其直观性差,但设计精度高。随着数值计算方法的发展和计算机的普及应用,解析法已成为各类平面连杆机构运动设计的一种有效方法。

top-back