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空间机构的应用实例（空间机构的应用实例分析）

发布时间：2023-03-05 22:29:38 稿源：创意岭阅读： 571 问大家

大家好！今天让创意岭的小编来大家介绍下关于空间机构的应用实例的问题，以下是小编对此问题的归纳整理，让我们一起来看看吧。

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文章目录列表:

1、问一下类似于双螺旋丝杠这种将回转运动转化为往复直线运动的机构都有
2、确定急回运动的条件是什么?
3、ANSYS案例——20例ANSYS经典实例】
4、举一平面连杆机构应用实例，并画出简图和计算自由度

空间机构的应用实例（空间机构的应用实例分析）

一、问一下类似于双螺旋丝杠这种将回转运动转化为往复直线运动的机构都有

一、曲柄连杆机构

1.1 曲柄滑块机构定义

在普通四杆机构中，四个构件之间都是通过转动副连接，这样可以实现曲线与曲线运动之间的转换。而曲柄滑块机构是保留曲柄杆、中间杆和固定杆(机架)，将另一根杆退化为滑块，使滑块与中间连杆用转动副连接，滑块与固定杆用移动副连接，这样就可以实现曲柄端的回转运动与滑块端的直线运动相互转化。

1.2 曲柄滑块机构的特点及应用

1.2.1 优点

①低副连接，运动副单位面积受力小，便于润滑，磨损小;

②对于长距离的控制也可以实现;

③构件之间的运动靠几何封闭来维系，比力封闭的可靠。

1.2.2 缺点

①结构设计较复杂，且对制造安装的敏感性大;

②高速时将引起很大的振动和动载荷。

1.2.3 应用

曲柄滑块机构在机械中的应用很广泛，例如，内燃机通过活塞往复运动将内能转换为曲柄转动的机械能;压力机结构中通过曲柄的连续转动，经连杆带动滑块实现加压作用;牛头刨床主运动机构中，导杆绕一点摆动，带动滑枕做往复运动，实现刨削;抽水机结构中，摇动手柄时，在连杆的支承下，活塞杆在筒(固定滑块)内做上下运动，以达到抽水目的。另外，工程中的搓丝机、自动送料装置及自卸翻斗装置等机械中都用到曲柄滑块机构。

二、凸轮机构

2.1 凸轮机构的组成和特点

凸轮机构是由凸轮、从动件和机架三个部分组成，其中凸轮是主动件，从动件的运动规律由凸轮的轮廓决定。凸轮是具有曲线轮廓或沟槽的构件，若从动件是移动构件，那么这样的凸轮机构便能实现回转运动、直线运动的转换。

凸轮机构特点是：

①可以用于对从动件任意运动规律要求的场合;

②可以高速启动，动作准确可靠，结构简单紧凑;

③凸轮和从动件以点或线接触，单位面积上压力高，难以保持良好的润滑，易磨损;

④凸轮形状复杂，加工维修较困难。

2.2 凸轮机构的分类及应用

凸轮机构根据各构件相对运动的位置，可分为平面凸轮机构和空间凸轮机构两大类，根据从动件的运动形式，凸轮机构可分为移动从动凸轮机构和摆动从动凸轮机构两大类，根据凸轮形状，凸轮机构可分为盘形凸轮机构、柱体凸轮机构、椎体凸轮机构和球体凸轮机构。凸轮机构主从动件接触形式有尖顶、滚子、平底三种，如果要改善主从动件受力形式可以采用偏置结构。

内燃机的配气机构就是凸轮机构应用的典型实例，当凸轮转动时，依靠凸轮的轮廓，可以迫使从动件气阀杆向下移动打开气门(借助弹簧作用力关闭)，这样就可以按预定时间打开或关闭气门，以完成内燃机的配气动作。另外，车辆走行部的制动控制元件、纺织机械中大量使用凸轮机构，总之，在一个往复运动系统中，凸轮是最好的应用(在很多要求较高往复运动中，替代曲柄滑块机构，因为可以实现设计中需要的速度变化)。

三、齿轮齿条机构与滚珠丝杠机构

目前，机床制造中，齿轮齿条传动是使用较为广泛的一种传动形式，它能实现齿轮的回转运动与齿条的直线运动间的转化，这种形式的传动有很多优点，特别是在很多大型机床上，利用这种形式的传动，很方便的就得到高速直线运动，而且根据车床各方面的不同我们可以制作出各种材质的齿条，使得刚度和机械效率大大提高。但是在很多时候也存在着各种各样的缺点，因为这种传动形式的平稳性是依赖齿条和齿轮精度，如果精度不够高，机床在加工其他零件时，就会有一定的误差。所以如果想要消除这类零件的误差，或使其在机床中运转噪音减少，就要不断提高对齿条和齿轮的精度要求，并在材质上增加耐磨性和耐热性。所以，在一些精度要求比较高的场合，我们常常选用滚珠丝杠机构。

滚珠丝杠采用滚珠螺旋传动，是一种直线与曲线运动相互转换的理想机构，主要由滚珠、螺杆、螺母及滚珠循环装置组成，其工作原理是：在螺杆和螺母的螺纹滚道中装一定数量的滚珠，当螺杆与螺母作回转运动时，滚珠在螺纹滚到内滚动，并通过滚珠循环装置的通道构成封闭循环，从而实现螺杆与螺母间的滚动摩擦。滚珠丝杠传动摩擦阻力小、传动效率高、运动平稳、动作灵敏，但结构复杂，外形尺寸较大，对制造技术要求高，因此成本也高。目前主要应用于精密传动的数控机床以及自动控制装置、升降机构、精密测量仪器等。

丝杠传动具有速比大、行走慢、传动质量高、结构复杂等特点，而齿轮齿条传动速比小、行走快、传动质量差、结构简单。在长距离重负载直线运动上，丝杠有可能强度不够，就会导致机子出现震动、抖动等情况，严重的，会导致丝杠弯曲、变形、甚至断裂等;而齿条就不会有这样的情况，齿条可以长距离无限接长并且高速运转而不影响齿条精度(当然这个跟装配、床身本身的精度都有关系)，但在短距离直线运动中，丝杠的精度明显要比齿条高得多。

二、确定急回运动的条件是什么?

极位夹角觉得急回运动，当极位夹角等于0时无急回运动，不等于0时有急回运动

三、ANSYS案例——20例ANSYS经典实例】

高耀东编著《ANSYS18_2有限元分析与应用实例》

用ANSYS软件提取单元及结构刚度矩阵

用SOLID185单元分析悬臂梁的剪切闭锁

厚壁圆筒的体积闭锁分析

观察沙漏

平面桁架的受力分析

关键点和线的创建实例——正弦曲线

一些特殊线的创建。包括：过一个已知关键点作一个已知圆弧的切线、作两条圆弧的公切线、作一组折线、按函数关系作曲线——正弦曲线、圆锥阿基米德螺旋线、圆锥对数螺旋线和创建椭圆线

圆柱面的创建