不同类型的联系

说明的链接类型

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联动是由两个或两个以上杠杆连接在一起形成的机构。 连接可设计为改变一个力的方向,或使两个或更多个物体同时移动。 许多不同的紧固件用于将连接连接在一起,但允许它们自由移动,如销钉,带螺母的端螺纹螺栓以及松松的铆钉。 有两个一般的联系类 : 简单的平面联系和更复杂的专门联系两者都能够执行诸如描述直线或曲线的任务,以及以不同速度执行运动。 这里所提供的联系机制的名称在所有教科书和参考资料中都是广泛但没有得到普遍接受的。 可根据其主要职能分类联系 :

  • 函数生成: 连接到框架的链接之间的相对运动
  • 路径生成: 跟踪点的路径
  • 运动生成: 耦合器链路的运动

简单平面链接

下面显示四个不同的简单平面链接 :

  • 反向运动链接,下面的 FIG 可以使物体或力在相反的方向移动 ; 这可以通过使用输入链接作为杠杆来完成。 如果固定支点与运动支点等距,输出连杆运动就等于输入连杆运动,但它会在相反的方向作用。 但是,如果固定支点未居中,那么输出链接运动将不等于输入链接移动。 通过选择固定支点的位置,可以设计联动产生特定的机械优势。 这个联动也可以通过 360° 旋转。
  • 推拉联动,图 b,可以使物体或力在同一方向移动,输出环节与输入环节在同一方向移动。 在技术上属于四连杆机构,它可以通过 360° 旋转而不改变它的功能。

说明的链接类型

  • 平行运动图 C,可以使物体或力在同一方向移动,但相隔一定距离。 平行四边形中对立环节的移动和固定支点必须等距,这样联动才能正确工作。 在技术上属于四连杆机构,这种联动也可以通过 360° 旋转而不改变其功能。 从架空电缆获得电动火车动力的受电弓是基于平行运动联动的。 绘制受电弓,允许手动复制原始图而不进行跟踪或影印也适用于此链接; 在其最简单的形式中,它还可以在打开工具箱盖时将工具托盘保持在水平位置。

  • Bell -曲柄连杆,图 . D,可将物体或力的方向改变 90°。 这种联动敲响了电拍前的门铃。 最近,这一机制已被改装用于自行车刹车。 这是通过将两个钟曲柄沿相反方向弯曲 90° 以形成夹箝来完成的。 通过挤压连接到每个曲柄的输入端的两个手柄杆,输出端将一起运动。 每个曲柄的输出端上的橡胶块抵靠在轮辋上,停止自行车。 如果形成固定支点的销在曲柄的中点处,则连杆运动将是相等的。 但是,如果这些距离不同,就可以获得机械优势。

专用链接

除了改变物体或力的运动外,还设计了更复杂的连杆来执行许多专门的功能:这些功能包括绘制或追踪直线;在缩回冲程中比在伸出冲程中更快地移动物体或工具;以及将旋转运动转换为线性运动,反之亦然。最简单的专用连杆是四杆连杆。这些连接具有足够的通用性,可以应用于许多不同的应用中。四连杆机构实际上只有三个运动连杆,但它们有一个固定连杆和四个销接头或枢轴。一个有用的机构必须至少有四个连杆,但三个连杆的闭环组件是结构中有用的元件。因为任何至少有一个固定连杆的连杆机构都是一种机构,所以前面提到的平行运动和推拉连杆机构在技术上都是机器。

四连杆机构具有共同的特性:三个刚性移动连杆,其中两个铰接在固定底座上,形成一个框架。连杆机构能够通过曲柄的旋转产生旋转、摆动或往复运动。链接可用于转换:

  • 连续旋转为另一种形式的连续旋转,具有恒定或可变的角速度比
  • 连续旋转为振荡或连续振荡为旋转,具有恒定或可变的速比
  • 一种形式的振荡变成另一种形式,或一种形式往复变成另一形式往复,具有恒定或可变的速比

四连杆机构有四种不同的方式可以绕固定枢轴点进行反转或完成旋转。一个枢转连杆被认为是输入或驱动器构件,另一个被认为是输出或从动构件。剩下的运动环节通常被称为连接环节。通过销或枢轴在两端铰接的固定连杆称为基础连杆。

曲柄摇杆机构

曲柄摇杆机构,上图,展示了第二个反转。最短链路AB与基础链路AD相邻。连杆AB可以旋转360圈,而相对的连杆CD只能振荡并描述圆弧。

曲柄摇杆机构

下面的双摇杆机构展示了第三次翻转。链路AD是基础链路,它与最短链路BC相对。尽管连杆BC可以旋转360圈,但枢转连杆AB和CD都只能摆动和描述圆弧。

双摇杆机构

第四个反转是另一个曲柄摇杆机构,其行为方式类似于下面所示的机构

瓦的直线发电机

直线发电机

能够描述直线的链接被称为直线生成器。这些连杆是各种类型机器,特别是机床的重要部件。刚性连杆的尺寸在确保这些机构正确工作方面发挥着重要作用。

直线发电机的一个例子是瓦特的直线发电机。这种连接能够描述一条短的垂直直线。它由相等长度的连杆AB和CD组成,它们分别铰接在A和D处。连杆BC的中点E在整个机构偏移上描绘了一个八字形图案,但在偏移的一部分中描绘了一条直线,因为点E在行程的顶部向左发散,在行程的底部向右发散。1769年左右,苏格兰仪器制造商詹姆斯·瓦特在蒸汽驱动的游梁泵中使用了这种连杆机构,它也是早期蒸汽驱动机器中的一个突出机构。

直线发电机的另一个例子是Scott Russell直线发电机。这种连接也可以描述一条直线。连杆AB在点A铰接,并在点B销接至连杆CD。连杆CD在点C铰接至滚轮,这限制了其水平摆动。

能描述直线的经典链接

能描述直线的经典链接

能描述直线的经典链接

 旋转/线性连杆

 

旋转/线性连杆,也称为滑块曲柄机构,是将旋转运动转换为线性运动或反之亦然的机械装置。它们由三个连杆组成——旋转曲柄、滑动连杆和滑块或活塞。

曲柄是连接到电机或发动机上的旋转杆,而连杆是在通道或槽内来回滑动的刚性连杆。滑块或活塞连接到连杆的端部,并沿线性方向移动。

当曲柄旋转时,它来回移动连杆,使滑块或活塞沿线性方向移动。这种线性运动可用于执行工作,例如驱动泵、提升负载或移动传送带。

反之亦然——线性运动可以转化为旋转运动。当一个力作用在滑块或活塞上时,它会前后移动连杆,使曲柄旋转。这种旋转运动可用于为发电机、锯片或砂轮提供动力。

曲柄滑块机构广泛应用于各种应用,包括发动机、泵、压缩机和许多类型的制造设备。它们高效、可靠且易于维护,是许多工业流程的重要组成部分。

不同类型的联系

苏格兰轭机构的工作原理

苏格兰轭机构是一种将旋转运动转换为直线运动的往复运动机构。它是以苏格兰工程师詹姆斯·瓦特的名字命名的,他曾在蒸汽机中使用过它。

该机构由一个旋转的曲轴组成,曲轴上连接着一个称为轭的销。轭在滑块或滑块上的槽的引导下沿直线来回移动。滑块连接到活塞或其他需要线性运动的装置。

当曲轴旋转时,轭架在直线上来回移动,同时推动和拉动滑块。滑块的运动可用于执行工作,如泵送流体或沿轨道移动物体。

Scotch轭机构的主要优点是,它为滑块提供了平稳、等速的运动,而不像其他机构那样会产生急动或不均匀的运动。然而,它也有一些缺点,例如由于轭和滑块之间的滑动接触而导致的高摩擦和磨损,以及需要轭和滑块的精确对准以避免粘结。

总的来说,苏格兰轭机构是将旋转运动转换为线性运动的一种简单有效的方法,它已被广泛应用,包括发动机、泵和制造设备。

不同类型的联系

旋转到线性机构的工作原理

旋转转线性机构是一种将旋转运动转换为线性运动的机构。这可以通过各种机制来实现,每种机制都有其独特的优点和缺点。

旋转到线性机构的一种常见类型是螺杆机构,它由螺杆和螺母组成。该螺杆具有螺纹轴,该螺纹轴通过马达或其他旋转运动源旋转。螺母拧在螺钉上,并在螺钉旋转时沿螺钉的长度移动。这种线性运动可用于执行工作,例如移动平台或提升负载。

另一种类型的旋转到线性机构是曲轴机构,它通常用于发动机。曲轴有一系列偏离轴中心线的曲轴或轴颈。当轴旋转时,曲柄推动和拉动连接到活塞或其他需要线性运动的装置上的连杆。

另外一种旋转到线性机构是凸轮机构,它使用旋转凸轮来产生直线运动。 该凸轮具有非圆形形状,其使得随着凸轮旋转而在线性路径中运动,例如滚子或杠杆。 这可用于执行各种功能,例如打开和关闭阀门或沿轨道移动平台。

总体而言,旋转到线性机制是许多机器和设备中必不可少的组件。 机制的选择取决于诸如所需直线运动量,运动速度和精度,以及可用空间和动力源等因素。

不同类型的联系

 

为了了解其他级别的杠杆,我们创建了一些博客帖子,如下所示 :

一级杠杆计算器

二级杠杆计算器

第三级杠杆计算器

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