- 临界案例
- 运动类型
- 符合格拉斯霍夫定律的机制
- -双曲柄机制
- -更多符合Grashof法则的机制
- 曲柄机构-翘板
- 双摇杆机构
- 铰接平行四边形机构
- 关节反平行四边形
- 应用领域
- 曲柄机构-翘板
- 铰接平行四边形机构
- 铰接式反平行四边形机构
- 参考文献
该格拉斯霍夫的法律规定:在扁四 - 杆机构铰接有一个固定的,至少一个酒吧,可以充分转弯,提供更长的最短栏的总和与酒吧小于或等于其他两个之和。
有五个符合Grashof定律的扁平四连杆机构或连杆机构(示例如图1所示)。为了使符合法律的机构的杆或连杆完整地转动,有必要在实际布置中,每个杆占据不同的平行平面。
图1.符合Grashof定律的四杆机构。资料来源:维基共享资源。
格拉斯霍夫定律是一条简单的规则,它允许设计一种需要全旋转的机构,这是因为要连接电动机,或者相反,因为您希望将振荡运动转换为旋转运动,因此它是数学的。并且身体上可行。
临界案例
假设四个连杆的长度从最小到最大依次为:
格拉斯霍夫(Grashof)法则规定,对于至少一根钢筋或连杆以完成一圈或一圈的旋转,必须满足以下条件:
这种不平等具有以下含义:
-唯一可以相对于另一圈进行完整旋转的钢筋或连杆是最短的钢筋。
-如果较短的条相对于另一条完整旋转,则它也将对所有其他条完整旋转。
运动类型
符合格拉斯霍夫定律的铰接四边形运动可以是以下类型:
-如果最短的杆是固定的,而相邻的杆则完成一圈,则双转或曲柄。
-如果短条与固定条相邻,则来回移动。
-双摇杆,前提是最短的杆与固定杆相对。
当在Grashof公式中满足等式时,我们处于极限情况下,其中最短柱与最长柱的总和等于其他两个柱的总和。
在这种情况下,该机构可以采用四个杆对齐的构造。在此位置,未固定的关节可以无差别地沿一种方式或另一种方式行进,从而导致该机构锁定。
满足Grashof条件的机制更加可靠,并且关节和链接受到的压力较小,因为它们距离平等的极限情况还很远。
符合格拉斯霍夫定律的机制
我们将用A,B,C和D表示连续的关节,然后:
-A和B是固定的枢轴。
-AB = d1(固定格)
-BC = d2
-CD = d3
-DA = d4
-双曲柄机制
杆b2和b4完全旋转,并满足格拉斯霍夫定律:
d1 + d3 <= d2 + d4。
图2.曲柄-曲柄机构。资料来源:自制。
-更多符合Grashof法则的机制
下面列出并描述了符合格拉斯霍夫定律的其他机制的特征:
曲柄机构-翘板
满足D2 + d3 <= d1 + d4
较短的杆d2完全旋转,而相对的杆d4进行摇杆运动。
图3.曲柄-摇杆机构。资料来源:维基共享资源。
双摇杆机构
-固定杆AB大于相对杆CD,并满足以下条件:
d1 + d3 <= d2 + d3
-对于较短的杆(与固定杆相反),它可以转一整圈。
铰接平行四边形机构
-横条AD和BC的长度相等,并且始终平行。
-就其本身而言,杆AB和CD的长度相等,并且始终平行。
-对于对置的钢筋,它们具有相同的长度,并且根据Grashof的定律满足d1 + d2 = d3 + d4。
-最后,横条AD和BC完全朝同一方向旋转。
关节反平行四边形
-横条AD和BC的长度相等且不平行。
-对于AB和CD钢筋,它们的长度必须相等,并且不能平行。
-另一方面,相对的杆具有相同的长度,其中两个是交叉的。
-在这种机制下,必须满足以下条件:
-杆AD和BC的旋转已完成,但方向相反。
图4.铰接的反平行四边形机制,符合Grashof定律。资料来源:维基共享资源。
应用领域
符合格拉斯霍夫定律的机制有多种应用:
曲柄机构-翘板
它应用于踏板缝纫机,在没有电的地方有用,在这种情况下,踏板会产生摇摆或摇摆运动,并传递到通过皮带轮连接到缝纫机的轮子上。
另一个要提到的例子是挡风玻璃刮水器机构。在这种情况下,电动机连接到执行完整转弯的曲柄杆,将摇动运动传递到使系统的第一个电刷运动的杆。
图5.带有两个摇杆曲柄机构的风挡刮水器系统,耦合到同一电机。资料来源:维基共享资源。
曲柄摇杆机构的另一个应用是用于从地面抽油的摇臂。
图6.抽油跷板。资料来源:
电机连接到曲柄,该曲柄完全转动,并将运动传递到泵头或摇臂。
铰接平行四边形机构
该机构过去用于连接蒸汽机车的车轮,从而使两个车轮都沿相同的方向和相同的速度旋转。
该机构的主要特征是,连接两个车轮的杆的长度与相同车轴的间距相同。
图7.受电弓是一个铰接的平行四边形。资料来源:维基共享资源。
受电弓是一种用于复制和放大图像的绘图工具。它基于四杆机制,其中有四个关节形成平行四边形的顶点。
铰接式反平行四边形机构
这是网球发球机中使用的机制,其中推动和发射球的轮子需要沿相反的方向旋转。
参考文献
- Clemente C.曲柄的虚拟实验室-摇杆机构。机械工程专业学位。阿尔梅里亚大学。(2014)。从以下位置恢复:repositorio.ual.es
- Hurtado F. Grashof定律。从以下网址恢复:youtube.com
- 机械设计师。运动学Grashof标准。从以下位置恢复:mechdesigner.support。
- Shigley,J.机器和机制理论。麦格劳·希尔(Mc-Graw Hill)。
- 我们是F1。四杆机构分析。从以下网址恢复:youtube.com
- 联阿特派团。开发用于教学的四杆机构。从以下位置恢复:ptolomeo.unam.mx
- 维基百科。四杆联动。从以下位置恢复:en.wikipedia.com
- 维基百科。格拉斯霍夫定律。从以下位置恢复:es.wikipedia.com