四杆机构“死点”位置及其使用的再切磋
发表时间: 2019-07-16

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  文章编号:1672—0121(2013)05—0033—03四杆机构“死点”位置及其使用的再切磋 (西安铁职业手艺学院机电工程系,陕西西安710014)摘要:以平面四杆机构为例,阐发“死点”的本色、机构极位、“死点”位置、“死点”位置的判断、“死点”位 置的解除、“死点”取机构“极位”和“自锁”的区别、死点正在工程机械中的使用等。研究成果表白:机构“死点”能 够解除,并存正在着较大的使用空间。 环节词:机械设想;四杆机构;死点;极位;自锁;解除;使用 中图分类号:THll2.1 文献标识码:A 0引言‘u “死点”问题是平面四杆机构的根基特征之一, 它取构件的活动和受力等环境亲近相关。若是机构 中呈现“死点”位置问题,将呈现整个机构“卡死”的 现象,并且从动杆件动弹标的目的也不克不及确定,对传动不 利,该当加以解除。本文次要从平面四杆机构“死点” 的定义、位置的判断,“死点”位置的解除以及“死点” 位置正在工程机械上的使用等几个方面,连系现实加 以初步研究和会商。 l机构“死点”位置阐发 1.1机构“死点”的定义【2】 图1所示的曲柄摇杆机构A曰CD,如不考虑各 构件的分量和摩擦力,则连杆BC为二力杆。当摇杆 CD为自动件,正在曲柄取连杆共线位置AB。C,D、 AB:c2D中,自动件摇杆cD通过连杆BG感化于从 动件曲柄A曰上的力正好通过转轴核心A,此时源 于连杆的驱动力对从动件曲柄AB的动弹力矩为 零,非论连杆日C对曲柄AB多大的感化力,都 不克不及使AB杆动弹,整个机构处于静止形态,且动弹 标的目的也不克不及确定。也就是说,曲柄A曰正在反转展转一周的 收稿日期:加13—04—16做者简介:(1956一),男,副传授,处置机械设想、机械制图取计 算机画图等教研 过程中,有两次取连杆曰c共线。摇杆cD别离处正在两个极限位置:c。D、 C2D,此时位置称为机构的“死点”。 1.2几种形态下的“死点”位置【3】 设:曲柄AB=o,连杆BC=6,摇杆CD=c,机架 AD=d。图2a中,连杆曰c为最长杆,则曲柄摇杆机构 ABcD存正在的前提是:叶6c+d,摇杆CJD为自动件, 架AD为最长杆,则曲柄摇杆机构ABcD存正在的前提是:n+d6+c,摇杆CD为自动件,则两个“死点” 位置为AB。c。D、AB3C3D;图2c中,摇杆CD为最长 杆,则曲柄摇杆机构ABCD存正在的前提是:o+c6+ d,摇杆CD为自动件,则两个“死点”位置为AB,c刀、 AB,C3D;图2d中,摇杆cD为最长杆且摇杆CD和 机架AD等长即c=d,则曲柄摇杆机构A曰cD存正在 的前提是:口+c6+d,摇杆cD为自动件,则两个“死 点”位置为A曰。c。D、AB3c3D。 图2几种形态下的死点位置 万方数据1.3机构“死点”位置的判断 (1)从动件取连杆能否共线(从动件取连杆的位 置能否沉合):如图2所示几种形态下的“死点”位置 能够看出,对于曲柄摇杆机构而言,若曲柄为自动件 时,摇杆CD取连杆Bc无共线位置,不会呈现死点; 当以摇杆为自动件时,曲柄AB取连杆曰c有两次共 线位置,将会呈现“死点”。 (2)用力矩判断:如正在曲柄摇杆机构中,当摇杆 自动而曲柄处于和连杆成一条曲线的两个极限位置 时[连杆传给曲柄的力不克不及发生使曲柄反转展转的力矩。 综上所述,对于统一机构,选择分歧连架杆做为 自动件,其机构有无死点位置的环境将会纷歧样,关 键问题是按照从动件能否取连杆共线机构“死点”取机构“极位”和“自锁”的区别【4】机构“死点”和机构“极位”现实上是机构的统一 位置,分歧的是机构的自动件纷歧样。当从动件取连 杆共线时为“死点”,机构正在“死点”时,非论驱动力多 大[都不克不及使机构起动。但如因冲击、振动等缘由使 机构分开“死点”而可继续活动时,从动件的活动方 向倒是不确定的,既可能正转也可能反转,故机构的 “死点”位置也是机构活动的转机点,而当自动件取 连杆共线时则为极位,正在极位附近,因为从动件的速 度接近于零,故可获得很大的增力结果。 所谓机构“自锁”,是指有些机构就其布局环境 阐发度大于零,因而只需加上脚够大的驱动力, 按理就可以或许沿着无效驱动力感化的标的目的活动,而实 际上因为摩擦的存正在,却会呈现无论该驱动力若何 增大,即便增大到无限大,也无法使它活动。这种现 象称机构的“自锁”。机构之所以呈现“自锁”,是因为 机构中存正在着摩擦。而机构处于“死点”位置时,即便 不存正在摩擦,机构也不克不及活动,这是机构“死点”取机 构自锁之间的素质区别。 2机构“死点”的解除取操纵 2.1机构“死点”位置的解除方式嘲 正在工程上,为了使机构可以或许成功通过“死点”而 用动加纫踏大利机构渡过死点,或操纵机构的组合错开死点位置。当一 个机构处于“死点”位置时,可借帮另一机构来越过 死点位置。例如机车车轮的联动安拆,图4所示蒸汽 机车车轮联动机构,就是采用两组不异机构错开一 定的角度安插,使两组机构的死点位置彼此错开,当 一个机构处于“死点”位置时,可借帮于另一个机构 越过“死点”,从而使曲轴获得无效的驱动力,不会使 车轮“卡死”。 图4蒸汽机车车轮联动机构 2.2“死点”位置正在实践中的使用同 2.2.1飞机升降架 飞机升降架如图5所示,就是操纵“死点”位置 使飞机下降平安靠得住。飞机升降架机构是双摇杆机 图5飞机升降架机构 构,通过从杆 丘D层可使轮子正在飞机 下降时放下,刚好是 死点位置(BD杆取 DE杆共线),庞大的 着陆反力不会使从 杆DE动弹,以便于飞机平安着陆;起飞后正在摇 杆DE的摆动下,使轮子收起,以减小空气阻力。 2.2.2折叠家具 图6所示折叠桌的撑起位置就是四杆机构 ABCD的“死点”位置,折叠桌收合位置就是四杆机 构ABCD机架、连架杆、连杆的共线电气设备开关的分合闸机构 电气设备开关的分合闸机构使用的是搭钮四连 图7电气设备开关的分合闸机构 杆机构“死点”位置合闸 的道理,确保设备运转 的平安靠得住。图7所示 为道理图,合闸机会构 处于死点位置,此时触 头连系力9和弹簧力F 对构件发生的力矩 万方数据 无论多大,也不克不及鞭策构件A曰动弹而分闸;当超负 荷需要分闸时,通过节制安拆(图中未暗示)发生较 小的力来鞭策构件AB使机构分开死点位置,构件 CD便能动弹从而达到分闸的目标。如图7中虚线正在伞中的使用 机构是一个摆动导杆机构,撑起的位置就是机构 的“死点”位置。 2.2.5正在夹紧器械 中的使用m (1)垂曲式夹具 垂曲式夹具应 用的是搭钮四连杆 机构的道理,如图9 0B BI:忡D 所示。夹紧形态下即机构“死点”位置。(2)杠杆式夹紧钳 杠杆式夹紧钳使用的是搭钮四连杆机构的原 理,如图10所示。当A曰取Bc处于统一曲线时,夹 紧钳就处于“死点”位置,此时将手把抓紧,所夹的东 西仍然处正在夹紧形态。通过调整螺钉可改变张开的 大小,从而使夹紧钳处于“死点”位置。 (3)钻床夹具图11中工件夹紧后BCD成一条曲线,即便工 件反力很大也不克不及使机构反转,从而工件的夹紧牢 固靠得住。 3竣事语“死点”对机构有益有弊,对传送活动的机构来 说,“死点”是无害的,应设法解除;而对于那些需要 操纵“死点”处于不变位置的机构来说是有益的,应 按照分歧的设想要求矫捷使用,做到对症下药。“死 点”使用的实例良多,文中列出的几种并不全面,希 望能起到抛砖引玉的感化。 【参考文献】 h新平易近,王月华,万春风.机械设想根本【M].西安:西安电子科技大学出书社,20ll:164一165. [2】郭谆钦,金莹.机械设想根本[M】.青岛:中国海洋大学出书社, 2011:36—38. [3】王先安,谭加才.曲柄摇杆机构死点环境阐发及其使用[J】.湖南工 程学院学报,2004,14(3):48—49. [4】马学勤.机构死点阐发及其使用[J】.株洲师范高档专科学校学报, 2006,ll(5):27—29. 【5】程引正.平面四杆机构死点问题切磋及使用.【EB,OL】.http:/, wenku.baidu.c0Ill,view。2012,4. 【6】lu_hkun.浅析六种机构死点位置的使用.【EB,0L】.hnp:,/wenku. baidu.corIl,view.2012.1. 【7]张夕琴,谢建庆.机构死点正在工程上的使用阴.配备制制手艺, 2008,(12):178—179. 【8】陈伶,胡范文,周桓.机械压力机多连杆机构优化设想取动 画仿实.锻压配备取制制手艺,2003,38(2). Exploration of“dead point”position four—barHIIkage itsappUcation GUO Ping (Depanment ElectricalEngineering,Xi7an Railway Vocational TechnicalInstitute, xi,an 710014,Shanxi China) Abstract:Taking planarfour—bar linkage example,thefollowing including point",poleassignment, “dead point"position,the judgment&exclusion “deadpoint"position,and diff.ere between“dead point”,“extreme”and“self-locking"have been anELIyzed,as weU deadpoin machiner)rengineering.The research results show deadpoint can eliminatedwhich has aapplication range. Keywords:Mechanism;Dead point;Extreme;Self.10ck;Exclusion;Application 万方数据四杆机构“死点”位置及其使用的再切磋 做者: GUOPing 做者单元: 西安铁职业手艺学院机电工程系,陕西西安,710014 刊名: 锻压配备取制制手艺 英文刊名: China Metalforming Equipment ManucturingTechnology 2013,48(5)参考文献(8条) 1.卜新平易近;王月华;万春风 机械设想根本 2011 机械设想根本2011 曲柄摇杆机构死点环境阐发及其使用[期刊论文]-湖南工程学院学报(天然科学版)2004(03) 机构死点阐发及其使用[期刊论文]-株洲师范高档专科学校学报2006(05) 平面四杆机构死点问题切磋及使用2012 6.lu_haokun 浅析六种机构死点位置的使用 2012 机构死点正在工程上的使用[期刊论文]-配备制制手艺2008(12) 机械压力机多连杆机构优化设想取动画仿实[期刊论文]-锻压配备取制制手艺2003(02) 援用本文格局:.GUO Ping 四杆机构“死点”位置及其使用的再切磋[期刊论文]-锻压配备取制制手艺 2013(5)