双曲柄机构
四连杆机构
在铰链四杆机构中,若两连架杆均为曲柄,此四连杆机构称为双曲柄机构。在机构中,主动曲柄做等速运动,从动曲柄做变速运动。双曲柄机构中,常见的还有平行四边形机构和反平行四边形机构。利用曲柄机构的变速运动原理可以制作惯性筛等。
类型分类
【1】不等长双曲柄机构
说明:曲柄长度不等的双曲柄机构。
结构特点:无死点位置,有急回特性
应用实例:惯性筛
【2】平行双曲柄机构 
说明:连杆机架的长度相等且两曲柄长度相等、曲柄转向相同的双曲柄机构。
结构特点:有2个死点位置,无急回特性。
应用实例:天平
【3】反向双曲柄机构
说明:连杆与机架的长度相等且两曲柄长度相等、曲柄转向相反的双曲柄机构。
结构特点:有死点位置,有急回特性
运动特点:以长边为机架时,双曲柄的回转方向相反;以短边为机架时,双曲柄回转方向相同,两种情况下曲柄角速度均不等。
应用实例:汽车门启闭系统
特殊机构
双曲柄机构中,常见的还有平行四边形机构和反平行四边形机构
1.平行四边形机构
如图1中左图所示,两个曲柄长度相等,且连杆和机架的长度也相等,呈平行四边形,两曲柄的转动速度和方向相同。平行四边形机构在机器中的应用较为广泛,如机车车轮机构,其内含有一个虚约束,以防止在曲柄与机架共线时运动不确定。
平行四边形机构有一个位置不确定问题,如图2所示。一般解决方法为:(1) 加惯性轮利用惯性维持从动曲柄转向不变。(2)加虚约束通过虚约束保持平行四边形,如机车车轮联动的平行四边形机构
2.反平行四边形机构
如图1中右图所示,两曲柄长度相同,连杆与机架的长度也相同,但不平行,这样的机构为反平行四边形机构。车门开启机构就是应用反平行四边形机构,当主动曲柄转动时,从动曲柄做反向转动,使两扇车门同时开启和关闭。
判别方法
1.最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆长度之和。
2.机架为最短杆。
应用实例
双曲柄机构车内球面夹具
材料ZQSn6-6-3,结构如图4所示,为对合轴瓦,内孔呈半封闭形内球面,在这种情况下,用一般摆动式的刀杆车内球面夹具就无能为力。
用样板车刀加工,每班只能车二三件,精度不能保证,工人的劳动强度也大。为此,设计一套双曲柄机构车内球面夹具,经实践证明效果很好。成品率达100%,工效由原来的班产二三件提高到每班30件,提高了10倍。
1)设计原理
双曲柄机构车内球面夹具是根据“平行双曲柄机构”的原理设计而成。
2)夹具结构
夹具结构(图5)比较简单。夹具体2(材料为铸铁)的中部有前后支承滑板19。左压板18和右压板20分别由内六角螺栓与夹具体紧固而成上、下滑轨,约束滑板在垂直方向的运动。闷套7、17压入滑板的两个圆柱孔内,小轴8和16的上端与闷套的内孔滑配,而下端与曲柄6和l 5的小端孔紧配,由两个圆锥销9和14分别定位。曲柄轴4和13的下端与蜗轮11刚性连接,中部与轴套3、12滑配。定位轴10的上端压入夹具体的中心定位孔中,下端与机床中拖板的转盘中心孔动配。蜗杆21的两端装有单列圆锥滚子轴承。夹具体的底部有中心距为155mm的两个孔,作为机床中拖板连接用。专用车刀1的上下平面经磨削加工,由两个六角螺栓与滑板19紧固。
3)调试与操作
撤掉车床的小拖板,换上夹具紧固。摇动手柄,使滑板19的对刀标记与右压板的对刀标记对齐。摇动机床大拖板使车刀刀尖与工件的内球面中心重合,将机床大拖板锁紧。启动主轴,中拖板进刀。摇动蜗杆,蜗轮做同向旋转,曲柄做等速摆动。滑板在曲柄的带动下平行摆动而切削出半径为35mm的内球面。由于蜗轮蜗杆配合间隙的影响,正反进刀会产生带刀现象。在粗车时可以正反进刀;精车时最好是单向进刀。从加工了千例的效果来看,质量一直很稳定,成品率达100%。如果能与机床纵向定位挡铁配合使用,效果更好。
参考资料
最新修订时间:2024-03-19 14:33
目录
概述
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