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索式提取器折叠伞的收放机构以及人体假肢

时间:2020-04-18 18:14     浏览:

人类长期以来都在为提高机械效率而不懈努力。索式提取器影响机械效率提高的主要 因素是机械中的损耗,而这种损耗主要是由摩擦引起的。因此,研究材料表面间 的摩擦机理,寻找减少摩擦的途径,对提高机械效率具有重要意义。因此,控制 摩擦、减少磨损、改善润滑性能已成为节约能源、提高机械效率、缩短机械维修时 间、提高产品质量的主要措施,正日益受到机械设计者的重视。另外本章还先容 了运动副中的摩擦、机械效率和机械的自锁的计算。 


习 题 !"# 题 !"% 图所示楔形机构中,已知!&"& ’$(,有效阻力 !) & % $$$ *,各接触面的摩擦 系数 " & $"%+。试求所需的驱动力 !, 。 题 !"% 图 -# 第!章 平面机构的动力分析 !"# 在题 !"# 图所示机构中,已知 !$ % & ’’’ (,"#$ % &’’ )),"$% % "%& % #"#$ ,"%’ % "’& % "&! ,试求各运动副反力和平衡力矩 (* 。 题 !"# 图 !"! 在题 !"! 图所示曲柄滑块机构中,已知各构件的尺寸、转动副轴颈半径 ) 及当量摩 擦系数 *+ ,滑块与导路的摩擦系数 *。而作用在滑块 ! 上的驱动力为 !, 。试求在图示位置 时,需要作用在曲柄上沿 +— + 方向的平衡力 !* ( 不计重力和惯性力)。 题 !"! 图 !"$ 在题 !"- 图所示机构中,已知:+ % #$’ )),, % #’’ )),"#-# % &#. )),!, 为驱动 力,!/ 为有效阻力,.& % .! % #"0$ 12,.# % -"$3 12,/-# % ’"’&# 12·))# ,滑块 ! 以等速 0 % $ )45 向上移动,试确定作用在各构件上的惯性力。 !"% 在题 !"$ 图所示的悬臂起重机中,已知载荷 1 % $ ’’’ (,2 % - ),3 % $ ),轴颈直 径 4 % .’ )),径向轴颈和止推轴颈的摩擦系数均为 * % ’"&。设它们都是非跑合的,求使力臂 转动的力矩 (, 。 题 !"- 图 题 !"$ 图 !"& 题 !"6 图所示机构中,已知 + % &&’ )),, % -’ )),!& % -$7,"#$ % !’ )),"$% % 习 题 .! !" ##,!"# $ %&’& ##,!#$ $ () ##, !"%( $ %&’& ##;!" $ "* +,-./; &( $ ( 01, ’%( $ *’**) 01·##( 。设构件 & 上作用的有效阻力 (+ $ &** 2,!$( $ (* ##,试求各运动副中的反 力及需要加于构件 " 上的平衡力矩 )3 。 题 %’4 图 !"# 题 %’! 图所示为一楔块夹紧机构,其作用是在驱动力 (- 的作用下,使楔块 " 夹紧 工件 (。各摩擦面间的摩擦系数均为 *。试求: (")设 (- 已知,求夹紧力 (+ ; (()夹紧后撤掉 (- ,求滑块不会自行退出的几何条件。 题 %’! 图 题 %’) 图 !"$ 如题 %’) 图所示的缓冲器中,若已知各滑块接触面间的摩擦系统 * 和弹簧的压力 (5 ,试求: (")当楔块 (、% 被等速推开及等速恢复原位时力 (6 的大小; (()该机构的效率以及此缓冲器不发生自锁的条件。 !"% 如题 %’7 图所示,在手轮上加力矩 ) 均匀转动螺杆时,使楔块 + 向右移动并举起 滑块 ,,设楔角"$ "&8,滑块上 , 的载荷 (9 $ (* 02。螺杆为双头矩形螺纹,平均直径 -( $ %* ##,螺距 . $ ) ##。已知所有接触面的摩擦系数 * $ *’"&。若楔块 + 两端轴环的摩擦力矩 忽略不计,试求所需的力矩 )。 ): 第!章 平面机构的动力分析 题 !"# 图 !"#$ 题 !"$% 图所示机组是由一个电动机经带传动和减速器,带动两个工作机 ! 和 "。 已知两工作机的输出功率和效率分别为:#! & ’ (),!! & %"*,#" & ! (),!! & %"+;每对齿轮 出动的效率!$ & %"#,,每个支承的效率!’ & %"#*,带传动的效率!! & %"#。求电动机的功率和 机组的效率。 题 !"$% 图 习 题 *, 第 ! 章 平面连杆机构及其设计 本章主要先容平面四杆机构的基本形式和演化方法,平面四杆机构的工作 特性,连杆机构的传动特点及其功能,平面四杆机构的图解法设计以及实验法和 解析法设计。 !"# 平面连杆机构的特点和应用 连杆机构应用十分广泛,它不仅在众多工农业机械和工程机械中得到广泛 应用,而且诸如调整雷达天线俯仰角大小的连杆机构、铸造车间振实式造型机工 作台的翻转机构、折叠伞的收放机构以及人体假肢等等,也都用到连杆机构。图 !"#$ 所示的铰链四杆机构,图 % 所示的曲柄滑块机构和图 & 所示的导杆机构是 最常见的连杆机构形式。它们的共同特点是,其原动件 # 的运动都要经过一个 不直接与机架相连的中间构件 ’ 才能传动到从动件 (。这些机构统称为连杆机 构。 图 !"# 连杆机构 连杆机构具有以下一些传动优点: (#)连杆机构中的运动副一般均为低副(故连杆机构也称低副机构),两运 动副元素为面接触,压强较小,故可承受较大的载荷;


且有利于润滑,磨损较小; 此外,运动副元素的几何形状较简单,便于加工制造。 (’)在连杆机构中,当原动件的运动规律不变,可用改变各构件的相对长度 来使从动件得到不同的运动规律。 (!)在连杆机构中,连杆上各点的轨迹是各种不同形状的曲线(称为连杆曲 线),其形状还随着各构件相对长度的改变而改变,从而得到形式众多的连杆曲 线,大家可以利用这些曲线来满足不同轨迹的设计要求。 此外,连杆机构还可以很方便地用来达到增力、扩大行程和实现远距离传动 等目的。 连杆机构也存在如下一些缺点: (")由于连杆机构的运动必须经过中间构件进行传递,因而传递路线较长, 易产生较大的误差积累,同时,也使机械效率降低。 (#)在连杆机构运动过程中,连杆及滑块的质心都在作变速运动,所产生的 惯性力难于用一般平衡方法加以消除,因而会增加机构的动载荷,所以连杆机构 不宜用于高速运动。 此外,虽然可以利用连杆机构来满足一些运动规律和运动轨迹的设计要求, 但其设计却是十分繁难的,且一般只能近似地得以满足。正因如此,所以如何根 据最优化方法来设计连杆机构,使其能最佳地满足设计要求,一直是连杆机构研 究的一个重要课题。 !"# 平面四杆机构的基本类型和演化 连杆机构是由若干刚性构件用低副连接所组成。在连杆机构中,若各运动 构件均在相互平行的平面内运动,则称为平面连杆机构;而平面四杆机构是平面 连杆机构的最基本类型。 !"#"$ 平面四杆机构的基本类型 在平面连杆机构中,结构最简单且应用最广泛的是由 $ 个构件所组成的平 图 $%# 铰链四杆机构 面四杆机构,其他多杆机构均可以看成 是在此基础上依次增加杆组而组成。本 节先容平面四杆机构的基本类型。 所有运动副均为转动副的四杆机构 称为铰链四杆机构,如图 $%# 所示,它是 平面四杆机构的基本类型。在此机构 中,构件 $ 为机架,直接与机架相连的构 件 "、! 称为连架杆,不直接与机架相连 的构件 # 称为连杆。能做整周回转的连 架杆称为曲柄(如构件 "),仅能在某一角度范围内往复摆动的连架杆称为摇杆 (如构件 !)。如果以转动副相连的两构件能作整周相对转动,则称此转动副为 !"# 平面四杆机构的基本类型和演化 ’& 周转副(如转动副 !、");不能作整周相对转动的称为摆转副(如转动副 #、$)。 在铰链四杆机构中,按连架杆能否作整周转动,可将四杆机构分为 ! 种基本 形式。 !" 曲柄摇杆机构 在铰链四杆机构中,若两连架杆中有一个为曲柄,另一个为摇杆,则称为曲 柄摇杆机构,图 "#! 所示的缝纫机踏板机构,图 "#" 所示的搅拌器机构均为曲柄 摇杆机构的应用。 图 "#! 缝纫机踏板机构 图 "#" 搅拌器机构 #" 双曲柄机构 在图 "#$ 所示的铰链四杆机构中,两连架杆均为曲柄,称为双曲柄机构。这 种机构的传动特点是当原动曲柄连续等速转动时,从动曲柄一般作不等速转动。 图 "#$ 双曲柄机构 图 "#% 所示为惯性筛机构,它利用双曲柄机 构 !"#$ 中的从动曲柄 ! 的变速回转,使筛 子 % 具有所需的加速度,从而达到筛分物料 的目的。 在双曲柄机构中,若两对边构件长度相 等且平行,则称为平行四边形机构,如图 "#& 所示。这种机构的传动特点是原动曲柄和 从动曲柄均以相同角速度转动,连杆作平 动。 平行四边形机构有一个位置不确定问题,


如图 "#’ 中的位置 #( 、#( ) 所示。 ’’ 第!章 平面连杆机构及其设计 图 !"# 惯性筛机构 为解决此问题,可以在从动曲柄 !" 上加装一个惯性较大的轮子,利用惯性维持 从动曲柄转向不变。也可以通过加虚约束使机构保持平行四边形(如图 !"$ 所 示的机车车轮联动的平行四边形机构),从而避免机构运动的不确定问题。 图 !"% 平行四边形机构 图 !"& 平行四边形机构的运动不确定 图 !"$ 机车车轮联动的平行四边形机构 两曲柄长度相同,而连杆与机架不平行的铰链四杆机构,称为反平行四边形 图 !"’( 反向平行 四边形机构 机构,如图 !"’( 所示。这种机构原、从动曲柄转向相 反。图 !"’’ 所示的汽车车门开闭机构即为其应用实 例。 !" 双摇杆机构 在铰链四杆机构中,若两连架杆均为摇杆,则称 为双摇杆机构。图 !"’) 所示的鹤式起重机中的四杆 机构 #$!" 即为双摇杆机构,当原动摇杆 #$ 摆动 时,从动摇杆 !" 也随之摆动,位于连杆 $! 延长线 上的重物悬挂点 % 将沿近似水平直线移动。 在双摇杆机构中,如果两摇杆长度相等,则称为等腰梯形机构,汽车前轮转 向机构中的四杆机构(图 !"’*)即为等腰梯形机构。 !"# 平面四杆机构的基本类型和演化 &$ 图 !"## 汽车车门开闭机构

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