浙江理工大学学报
,
第
卷
,
第
期
,
年
月
,
,
文章编号
:
16733851
(
2009
)
02025605
收稿日期
:
基金资助
:
国家自然科学基金
(
),
浙江省自然科学基金
(
),
浙江理工大学人才引进科研启动基金
(
)
作者简介
:
蒋
森
(
),
男
,
湖南怀化人
,
硕士研究生
,
主要从事机械设计及理论研究
。
椭圆齿轮
—
曲柄滑块机构运动特性分析
蒋
淼
,
陈建能
,
赵
匀
(
浙江理工大学机械与自动控制学院
,
杭州
)
摘
要
:
为获得椭圆齿轮
—
曲柄滑块机构特定的运动输出特性
,
建立了该机构的运动学数学模型
,
编写了辅助
分析软件
,
分析了偏心率
、
滑块偏置量
、
椭圆齿轮长轴偏角等重要参数对该机构运动特性的 影响
。
研究结果表明
,
该
机构能实现工作行程匀速
(
或近匀速
)
运动
,
回程快速返回的要求
。
关键词
:
椭圆齿轮
;
曲柄滑块机构
;
运动特性
中图分类号
:
文献标识码
:
0
引
言
曲柄滑块机构是一种通过连杆将曲柄的连续转动转变成滑块往复移动的机构
,
它在工程中广泛应用
,
如
内燃机
、
往复式抽水机
、
空气压缩机和冲床等
。
现在许多机械要求往复运动的构件在工作行程匀速
(
或近匀速
)
运动而回程快速返回
。
如果只是采用单
一的曲柄滑块机构往往不能很好满足这一要求
,
通常的做法是采用组合机构
。
如
:
文献
[
]
和文献
[
]
采用变
性椭圆齿轮
—
曲柄滑块机构实现了工作行程匀速
(
或近匀速
)
运动而回行程快速返回
,
但是由于变性椭圆加
工困难
,
成本比普通椭圆齿轮高得多
,
应用受到限制
,
所以本文采用普通椭圆齿轮
—
曲柄滑块机构来实现这
一要求
。
主动轮
,
从动轮
,
偏置滑块
图
椭圆齿轮
—
曲柄滑块机构及其初始位置
1
椭圆齿轮
—
曲柄滑块机构
图
所示为椭圆齿轮
—
曲柄滑块机构的简图及其初始位置
。
主动椭圆齿轮
的旋转中心为椭圆齿轮的 一个焦点
,
主动椭圆
齿轮长轴偏角为
δ
(
主动椭圆齿轮长轴与两椭圆齿轮转动中心连
线
的夹角
),
滑块的偏置量为
。
本文通过椭圆齿轮和曲柄滑
块
的传动
,
达到滑块工作行程匀速
(
或近匀速
)
运动而回行
程快速返回的要求
。
图
椭圆齿轮啮合初始位置
从动椭圆齿轮角位移和角速度数学模型建立
首先以从动椭圆齿轮角位移和角速度建立数学模型
。
[
]
椭圆齿轮
—
曲柄滑块机构的相关参数见表
。
椭圆齿轮啮合
初始位置如图
,
和
分别为椭圆齿轮
和
的一个同相焦点
,
为椭圆齿轮转动中心
。
啮合点
任何时刻都处于
的连线上
,
因此两齿轮在任意位置啮合时
,
传动平稳
,
这是椭圆齿轮实现非
资源评论
