Informe de análisis del mecanismo de enlace plano del principio mecánico

El informe de análisis del mecanismo de enlace plano del principio mecánico es el siguiente:

1 Introducción a las ventajas y desventajas del mecanismo de enlace plano

Ventajas

1, el par cinemático es generalmente un par bajo, con poca presión y ligero desgaste.

2. Los componentes tienen principalmente forma de varillas, que son fáciles de procesar y fabricar y de bajo costo.

3. Larga distancia de transmisión y gran carrera.

4. Se pueden realizar una variedad de reglas de transformación de movimiento.

5. Las curvas de la biela son ricas y se pueden utilizar para cumplir con los requisitos de diseño de diferentes trayectorias de movimiento.

Desventajas

1. Generalmente, existen muchos y complejos componentes.

2. La cadena cinemática es larga, la precisión no es alta y el error es grande.

3. La fuerza de inercia es difícil de equilibrar y la carga dinámica es grande, lo que no favorece la transmisión de alta velocidad.

4. Generalmente, solo puede cumplir aproximadamente los requisitos del diseño de la ley de movimiento.

2. Tomando como ejemplo el mecanismo plano de cuatro barras, introduzca los tipos básicos y ejemplos de aplicación del mecanismo plano de cuatro barras.

En el mecanismo plano de cuatro barras, dependiendo Dependiendo de si se puede ajustar la biela, la rotación epicíclica se puede dividir en tres tipos básicos: mecanismo de manivela-balancín, mecanismo de doble manivela y mecanismo de doble balancín.

1. Mecanismo de manivela-balancín

Entre las dos bielas del mecanismo articulado de cuatro barras, si una es manivela y la otra es basculante, se llama manivela. Mecanismo basculante. En este mecanismo, cuando la manivela es el motor principal, la rotación continua del motor principal se puede transformar en el movimiento repetido del balancín. Como cizalla volante, mecanismo de transmisión intermitente, mecanismo de alimentación de cinta transportadora, etc. Cuando el balancín es el motor principal, el movimiento repetido del motor principal se puede convertir en una rotación completa de la manivela impulsada. Como el mecanismo de pedal de una máquina de coser.

La figura 1 muestra el mecanismo de corte volante. El componente 1 es la manivela. Después de girar, el balancín 3 oscila alrededor del punto D a través de la biela 2. Al cooperar con la biela 2, la manivela gira durante. una revolución. Habrá un momento en el que el eslabón 2 y el balancín se juntan formando una acción de corte.

La Figura 2 muestra un mecanismo de transmisión intermitente. El componente 1 es una manivela. Después de girar, el balancín 3 gira alrededor del punto D a través de la biela 2. Un componente para empujar materiales está instalado de forma fija en la biela 2. Durante Durante el movimiento de la manivela 1, la biela impulsa el componente para realizar una acción de empuje, y la manivela completa una acción de empuje en cada revolución. De esta manera, se puede lograr una transmisión intermitente.

La Figura 3 muestra el mecanismo de pedal de una máquina de coser. El componente 1 se balancea bajo la acción de la fuerza humana y es impulsado por la biela 2 para girar la manivela 3 alrededor del punto D. Este mecanismo de varilla tiene un punto muerto. y necesita la ayuda de una fuerza externa.

2. Mecanismo de doble manivela

Si las dos bielas del mecanismo de cuatro barras articuladas son ambas manivelas, se denomina mecanismo de doble manivela.

La Figura 4 muestra un mecanismo de pantalla inercial. El componente 1 es la manivela activa. Después de girar, la manivela impulsada 3 gira alrededor del punto D a través de la biela 2. La longitud de las manivelas en este mecanismo no es paralela. Cuando la manivela activa 1. Cuando gira a una velocidad constante, la manivela impulsada 3 gira a velocidades variables, de modo que la criba superior tiene una cierta aceleración para lograr el propósito de cribar materiales.

La Figura 5 muestra el mecanismo de apertura y cierre de puertas de un automóvil público. El componente 1 es la manivela activa (una puerta). Después de girar, la manivela impulsada 3 gira alrededor del punto D a través de la biela 2. Las dos manivelas de este mecanismo tienen la misma longitud pero no son paralelas, por lo que el movimiento de las manivelas maestra y esclava gira en direcciones opuestas. Cuando la manivela 1 gira, la manivela 2 gira en la dirección opuesta, permitiendo así que las puertas de ambos lados se abran al mismo tiempo y a la misma velocidad.

3. Mecanismo de doble balancín

Si las dos bielas del mecanismo de cuatro barras articuladas son ambas balancines, se denomina mecanismo de doble balancín. En este mecanismo, ambas bielas oscilan y pueden moverse dentro de un rango determinado. Ejemplos de sus aplicaciones incluyen trenes de aterrizaje de aviones, grúas, mecanismos de dirección de las ruedas delanteras de automóviles, etc.

La Figura 6 muestra el mecanismo de dirección de la rueda delantera de un automóvil. El componente 1 es la parte motriz. Es accionado por la biela 2 para hacer girar el balancín 3 alrededor del punto D. Este mecanismo permite que una potencia impulse el. dos ruedas delanteras en la misma dirección giran en el mismo ángulo.

La figura 7 muestra el mecanismo de la grúa. AB es el balancín principal, CD es el balancín pasivo y el peso está suspendido en la biela CE. Cuando el balancín activo AB se balancea, el balancín esclavo CD también se balancea y el peso está ubicado en la línea de extensión de la biela BC. está suspendido. El punto E se moverá a lo largo de una línea recta aproximadamente horizontal.

La Figura 8 muestra el mecanismo del tren de aterrizaje de la aeronave. El componente 1 es el balancín principal, que generalmente es impulsado por un cilindro hidráulico. Después de girar, el balancín esclavo 3 gira alrededor del punto D a través de la biela 2, y al mismo tiempo conduce Ruedas retraídas (extendidas).

Cuando las ruedas están en estado extendido, todo el mecanismo está en un estado de punto muerto, lo que ayuda a garantizar la seguridad de la aeronave al aterrizar.

3. El método de evolución y el proceso de evolución del mecanismo plano de cuatro barras, y ejemplos de aplicación del mecanismo evolucionado.

Convertir el par giratorio en un par móvil.

El proceso de evolución se muestra en la Figura a a continuación. El balancín 3 entre las cuatro varillas de bisagra tiene la forma de un control deslizante y, cuando se desliza hacia adelante y hacia atrás a lo largo del riel guía de arco, el mecanismo evoluciona. en el que se muestra en la Figura b. Mecanismo de manivela deslizante con rieles guía curvos. Luego, evolucione la longitud del balancín a ∞, y el mecanismo evoluciona a un mecanismo de manivela deslizante con desplazamiento e como se muestra en la Figura c. Cuando e = 0, se convierte en un mecanismo de manivela-deslizador centrado como se muestra en la Figura d.

La Figura 9 muestra la estructura de una punzonadora pequeña. El componente 3 es una manivela. Generalmente, se equipa un volante con una masa relativamente grande en la manivela de la punzonadora después de la rotación. Debido a la inercia rotacional del volante, se puede lograr una mayor fuerza de punzonado. El proceso de acción específico es que la manivela 3 gira para impulsar el movimiento de la biela 4 y, al mismo tiempo, el control deslizante 5 oscila hacia arriba y hacia abajo a lo largo de la ranura del riel guía.

Ejemplos de aplicación de este método de conversión son:

La Figura 10 muestra un diagrama estructural esquemático de un cilindro de trabajo de un motor de combustión interna. El componente 3 es el deslizador (pistón) y el. El pistón es diesel o gasolina. Se promueve el efecto de combustión y el movimiento alternativo hacia arriba y hacia abajo del pistón 3 hace que la manivela 1 gire a través de la biela 2, proporcionando así una fuente de energía para el automóvil.

Elige diferentes componentes para el rack.

El mecanismo deslizante de manivela de centrado es un mecanismo de cuatro barras con un par móvil. En el mecanismo deslizante de manivela que se muestra en la Figura a, si se toma el componente 1 como marco, se convertirá en una estructura. mostrado en b Gire el mecanismo de varilla guía; si el miembro 2 se toma como marco, se convierte en el mecanismo de balancín de manivela que se muestra en la Figura c; si el miembro 3 se toma como marco, se convierte en el mecanismo de bloque fijo; como se muestra en la Figura e.

Ejemplos de aplicación de este método de conversión son:

La imagen muestra la estructura de una cepilladora pequeña. La parte ABC en la imagen es el mecanismo de varilla guía giratoria. El componente 1 es la manivela. A través del cursor 2, la varilla guía 3 se mueve para girar. Durante el movimiento, el bloque deslizante C se desliza sobre la varilla guía. El extremo de la varilla guía está conectado a la cepilladora E a través de otra varilla. Característica de retorno brusco.

La imagen muestra la estructura de una cepilladora de cabeza de toro. La parte ABC en la imagen es el mecanismo de la barra guía de giro. El componente 2 es la manivela. El control deslizante C hace que la barra guía 3 se balancee. , el control deslizante C se desliza sobre la varilla guía, el bloque deslizante se fija en un conducto y el bloque deslizante impulsa la cepilladora para moverse.

La imagen muestra el mecanismo de elevación de la cabina del camión volquete. La parte ABC de la imagen es el mecanismo de balancín de manivela, en el que el balancín 3 es el cilindro de aceite que se utiliza para empujar el pistón. voltear la cabina.

La imagen muestra una bomba manual. La parte ABC en la imagen es el mecanismo de bloque fijo. El componente 1 es el balancín. El bloque fijo 3 está conectado al balancín a través de la biela 2. limitado al conducto. El pistón 4 de la bomba se mueve para completar la acción de recogida de agua.

Cambia la forma del componente y cambia el tamaño del par giratorio.

En el mecanismo de manivela-balancín que se muestra en la Figura a, si el radio del compañero de rotación en el extremo de la manivela 1 aumenta para exceder la longitud AB de la manivela 1, el mecanismo como se muestra en la Figura b ser obtenido. En este momento, la manivela l se convierte en un disco excéntrico con un centro geométrico B y un centro de rotación A. Su excentricidad e es la longitud de la manivela original. Las características de movimiento de este mecanismo son las mismas que las del mecanismo de manivela y balancín original, y el diagrama de movimiento del mecanismo también es exactamente el mismo. Al diseñar el mecanismo, cuando la longitud del cigüeñal es muy corta, el pasador del cigüeñal debe soportar una gran carga de impacto y la carrera de trabajo es pequeña, esta estructura de disco excéntrico se usa a menudo en punzonadoras, cizallas, máquinas herramienta de impresión y bombas de aceite de émbolo. y otros equipos, se puede ver esta estructura.

4. Innovación de los mecanismos de vinculación

En comparación con los mecanismos de vinculación tradicionales, el análisis de simulación se ha utilizado plenamente en los diseños de los últimos años, como el uso de métodos vectoriales para describir el movimiento y los vínculos planos. Análisis dinámico del mecanismo, utilizando software como ANSYS para realizar simulación de movimiento en el modelo del mecanismo de enlace. Con estos medios, se ha aumentado considerablemente la proporción de métodos modernos de análisis matemático para resolver el sistema de biela, lo que no sólo reduce la dificultad del diseño, sino que también hace que la viabilidad del sistema satisfaga en la mayor medida las necesidades de diseño.

Según la información, los diseños innovadores comunes de bielas incluyen un mecanismo de articulación de tijera de proporción variable, múltiples conjuntos de mecanismos de cuatro barras en serie, mecanismos de seis barras, etc.

La imagen muestra una estructura de tijera con variación de trayectoria curva. Al cambiar la posición del pasador para que se desvíe del centro de las dos varillas, cuando se despliega el mecanismo de tijera, su dirección de apertura mostrará una curva. . estado.

5. Materiales de referencia

1. Editor en jefe Huang Hualiang y Peng Wensheng, publicado por Higher Education Press, "Basics of Mechanical Design"

2. Editor en jefe Ruan Baoxiang, Machinery Industry Publicado por la editorial "Mechanical Fundamentals of Industrial Design"

3 Editor en jefe Sun Huan, Chen Zuomo y Ge Wenjie, publicado por Higher Education Press, "Principios mecánicos"

4 Editado por Yang Jiajun, Huazhong Science and Technology University Press, Principios mecánicos (segunda edición)

5. Yongsheng, publicado por Tsinghua University Press, Principios mecánicos