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曲柄滑块机构相关计算题,讨论

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发表于 2013-5-21 14:30:06 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 LIAOYAO 于 2013-5-22 09:36 编辑 4 C9 z8 d3 j7 R. [1 S
; U1 G% \5 u8 s  H) N
一曲柄滑块机构如图所示:
4 p. q* `8 i8 c$ M+ a  x( `2 A7 s9 R3 G条件:
, n5 b4 L2 C. u3 I/ s双园轴导向,最大行程 80,最高转速 2000,滑动部含连杆重量 10.0KG,. o: [7 `! r, X# q
驱动 H型橡胶同步带38.1宽,带轮齿数 28,单圆头平键 8x7 22长,7 T4 v2 u2 A8 E, b! y, R5 O
32# 轻油循环润滑,油泵出油量 1.2 L/分,LM 25 直线轴承 无油封,滑动铜套 15.0 长。2 d& z: }$ a" L

( r) C9 ^  F5 m- k+ u. `) }问题:+ i# }; [  h# Z$ m* d" W) O& ~
一、机构之最大输入转矩如何决定?
5 `9 P: ~! J$ i' G. i二、铜套和直线轴承共承受多大的径向分力?
* m" m& d1 {& V0 n4 O0 K- U三、无直线轴承时,铜套需要多大的紧固力?0 t3 s, }% h6 B% q( k4 g, b, s
四、铜套油沟采用何种形式?" r+ ?3 P. B8 \" a2 t
五、铜套采用何种材质才能满足需求?
3 c) ~) H( p% Z; U9 W! i" ~六、单独使用直线轴承能否满足需求?
# q; a2 T( J+ A. B$ H% p' C. q2 F3 [
         
+ x( j% k9 Q4 J0 ^" m" ?
$ P( y" v  i& u0 o8 J
8 m" Q+ ]" z- v- u; B# e% Y4 y! Z' W+ ~* F. k9 ~

" E/ Q$ Z1 U, j6 k/ x6 O6 B. P5 j
, h1 ~9 m0 i6 |  H# o

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zerowing + 1 问题描述清楚,显得很专业!

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发表于 2013-5-21 15:08:21 | 显示全部楼层
呵,这六个问题可有难度哦。先落个爪,明天起来弄吧。先确认几个事。
# r7 @2 M8 P# ^0 E( v. B1。扭矩功率部分可能缺参数,比如滑动部分是否带负载之类。
% Q3 T2 L1 Z: P* w' c* M2。滑动部分的重心位置。# R1 P' B7 C( ^5 S
3。你所说的锁紧力是指铜套与固定轴的?
) G2 P5 v1 u9 l& M- m4。你的期望寿命周期是多少?

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一、滑动部含连杆重量 10.0KG。无其他负载。三、锁紧力是指铜套与滑块的固定力。四、按无疲劳损坏计算。 二、另外以图示回帖。  发表于 2013-5-21 15:29
难道需要想用偏心曲柄滑块机构的急回特性?  发表于 2013-5-21 15:27
PS。多嘴一句,为什么用了个几乎无偏心的曲滑结构?这样效率不是低吗?  发表于 2013-5-21 15:10

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LIAOYAO + 1 讨论。

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发表于 2013-5-21 16:14:36 | 显示全部楼层
为毛滑块的连杆支点不做在对称中心线上呢

点评

有死点,但没有死点效果而以。曲柄主动的时候,死点是作为考察急回特性的参考。  发表于 2013-5-22 11:00
曲柄为主动件,保证可以做圆周运动,这里没有死点,只存在极点吧,反之则有  发表于 2013-5-21 22:32
死点问题。  发表于 2013-5-21 16:18
 楼主| 发表于 2013-5-21 16:56:36 | 显示全部楼层
图示坐标点(0,0,0)& V! x0 b- y- x
" s. ~6 `' \% n9 ^5 h
' g) t( ?+ c  Z6 B2 M$ o2 K
体积:              704067.0465
$ ]4 w; W7 B: J边界框:          X: -89.0000  --  0.00006 D0 j! X2 J# w: Q. p1 j- @) {
                      Y: -131.5000  --  0.0000
" l) b& _" L4 m1 w                      Z: -78.0000  --  78.0000
  G( O, w' o' Q) ^7 Q5 A质心:              X: -41.0727, v! A, [7 B: v, E7 ?1 K
                      Y: -39.6278
' h/ z/ a# s6 w1 i- k3 g                      Z: 0.0000$ P9 ?, r/ B: J
惯性矩:          X: 2812304210.8894
& I( E& j3 p- y1 g) ?2 }# W5 p8 J; l                      Y: 2712632815.7949
$ ]8 [* @8 }$ M( ~6 K3 R                      Z: 3377398059.3436, [3 }/ C% @0 Q- h$ F
惯性积:          XY: 1021605446.0908# I5 d. z- l7 d% q; L0 N
                     YZ: 0.0000. _. ?0 Q0 v! ?' M: o9 h
                     ZX: 0.0000
* Y. P0 N0 C2 j% j# g" K旋转半径        X: 63.2010
$ f1 J  s& B5 z' j3 J                      Y: 62.0710
; F0 e- w# N- ^" v$ ~0 H                      Z: 69.2603
0 A4 g1 G3 _5 i1 b7 c主力矩与质心的 X-Y-Z 方向:+ D1 T% n8 F+ Q. o  t
                      I: 1769801220.6195 沿 [0.8916 0.4527 0.0000]
5 H0 d/ I8 z# d- V$ W2 F                      J: 1461754796.8446 沿 [-0.4527 0.8916 0.0000]9 l* [+ g; y# S8 z
                      K: 1084017050.1234 沿 [0.0000 0.0000 1.0000]" g+ G( U  U) l! g* }( s/ J6 A

1 M2 K6 a, m( g+ p3 a/ e% m% I* O/ R# S, W3 `' _' L2 R/ I
图示坐标点(0,0,0)7 l0 f6 R7 E, U! Y6 S) O8 W

' m/ q) a. J- Q/ b- z* k7 A4 b; S7 o! r- ~
体积:              55908.1098, d& F- B/ J5 N$ i
边界框:          X: -144.0000  --  20.00008 J. j6 r  D; e8 g
                      Y: -29.0000  --  29.00002 J! |4 n! }& }
                      Z: -8.0000  --  8.00000 r# }) j3 Q6 `! c7 W+ K6 v$ ]
质心:              X: -64.82389 |7 c/ ]! |0 W8 P5 R
                      Y: 0.0000
: `  Q4 _0 R$ e4 y! ?6 V: w" H( M( [                      Z: 0.0000
9 b5 U6 _+ r3 _& l$ B* z' [5 V4 w惯性矩:          X: 14490529.5431
, G7 C8 k2 }" x" a1 F/ s- G; ~& }                      Y: 356566868.53432 w" [# \  G( i8 V. `/ p6 g
                      Z: 368953932.0969
( c: _: C8 k4 ~惯性积:         XY: 0.0000
+ D& r; L0 L  \0 j) F; M+ k4 w" P                     YZ: 0.00001 ~0 M/ P7 }7 [3 C* X  @6 Z5 F" j
                     ZX: 0.00007 R  c& o# u! g) \7 g: L+ v
旋转半径:       X: 16.0992
2 ]; Z$ H/ `9 f/ Z2 u) i                      Y: 79.8607
/ d: M, S) O& K8 |4 H                      Z: 81.2360
/ h) G( i6 U1 w主力矩与质心的 X-Y-Z 方向:
. W/ g) Z7 a# F3 ]+ p, h% g) n                      I: 14490529.5431 沿 [1.0000 0.0000 0.0000]% e9 T' m9 f4 ], Q
                      J: 121633992.4833 沿 [0.0000 1.0000 0.0000]; \3 ^* G0 p  V. x8 i
                      K: 134021056.0458 沿 [0.0000 0.0000 1.0000]  ~) p% k. L; i! m. D- i1 w

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AUTOCAD 2004做的。  发表于 2013-5-22 11:05
你这是ansys做的?好奇怪的表达方法。  发表于 2013-5-22 10:36
X: -144.0000 -- 20.0000 =总外侧长 164 ,中心距 115.0  发表于 2013-5-22 09:15
连杆长度是16.0992?不像啊。目测115大概。先这么算吧。你来了麻烦告诉下。  发表于 2013-5-22 07:35
发表于 2013-5-21 17:21:26 | 显示全部楼层
最高2000转的转速,惯性力必须考虑!
发表于 2013-5-21 18:12:09 | 显示全部楼层
怕是光轴受不了,惯性条件下疲劳接触应力太大了

点评

光轴采用 GCr15 高频+镀铬。淬火层 60~62 HRC 淬深1.0mm以上。  发表于 2013-5-21 18:34
发表于 2013-5-21 20:23:52 | 显示全部楼层
东西做出来之后噪音怕也是个问题

点评

请问 噪音来自何处?可否 请详述。  发表于 2013-5-21 20:40
发表于 2013-5-21 21:07:09 | 显示全部楼层
为什么我什么都听不懂,难道机械非常有必要要找个师傅带么,我现在呆的小厂没人带,本人小白,求解

点评

阁下去读书了不?有无文凭和读书是两码子事。看得懂字就都可以在社区里学习到知识,但是真的要用心去学习。  发表于 2013-5-21 21:20
发表于 2013-5-21 22:02:53 | 显示全部楼层
目测楼主挖了好大一个坑。 哈哈。
/ x5 y( U" v0 i. J+ V0 S上班先。/ t% I) ~7 ]- r  B# e& q
不过,目前跟据图纸看,建议楼主把曲柄结构改改,改旋臂为简支。2000rpm+10kg,冲击不会小,你的轴承这样子玩不起。

点评

下班回去算算,估计只能给你发手写版的扫描件了,坛子里写电子版的公式太麻烦。  发表于 2013-5-21 23:13
原始机构偏心距是可调,实际实用中偏心在10mm以下达到1500转还正常运作。开题所述条件为设计期望值。在另一款类似机构里,已将悬臂部分改为简支,运动部分也改变为曲柄滑块带动摇杆再带动另一滑块及曲柄摇杆+滑块.  发表于 2013-5-21 22:41
图已经有简化过,您说的那悬臂轴外还有套,套和偏心盘有滑槽辅助托撑。最后是用M16螺帽将悬臂部分和偏心盘紧固。  发表于 2013-5-21 22:14

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LIAOYAO + 1 法眼。

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发表于 2013-5-21 22:27:27 | 显示全部楼层
qinghuap123 发表于 2013-5-21 20:23
( y" h5 z$ O# [' a- n  r# M" }) G东西做出来之后噪音怕也是个问题
+ e: a4 H/ J) q2 s
应该会有噪声的,如果你做的一点噪声都没有,请分享一下,谢谢。
, \- _, p; B0 a, X! T! e) |* D

点评

噪声是有标准定义的,依据场合及时间段会有所不同,70dB是法定之最大值。还不能理解阁下所说的“一点噪声都没有”的意思。  发表于 2013-5-21 22:55
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