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死点位置

(2020-04-12 17:31:03) 百科综合
死点位置

死点位置

当从动件上的传动角等于零时,驱动力对从动件的有效迴转力矩为零,这个位置称为机构的死点位置,也就是机构中从动件与连桿共线的位置称为机构的死点位置。发生死点的条件是机构中往复运动构件主动,曲柄从动;发生死点的位置为连桿与曲柄的平面连桿机构共线位置。

基本介绍

  • 中文名:死点位置
  • 外文名:dead center position
  • 定义:从动件上的传动角等于零的位置
  • 领域:机械原理
  • 特点:机构中从动件与连桿共线
  • 影响:对机构的连续转动产生阻碍

简介

图中所示为脚踏缝纫机上的曲柄摇桿机构,摇桿1(脚踏板)为主动件。当它处于两个极限位置DC1和DC2时,从动曲柄3的传动角γ=0,这时主动件1通过连桿2作用于从动件3上的力恰好通过构件3的迴转中心,所以构件3不能转动,出现了“顶死”现象。因此,将从动件的传动角γ为零时机构所处的位置称为死点位置。
脚踏缝纫机上的曲柄摇桿机构脚踏缝纫机上的曲柄摇桿机构



原理及判断

在曲柄摇桿机构中,当摇桿为主动件时,存在曲柄和连桿共线的位置就是死点位置。
双曲柄机构死点位置判断: 双曲柄机构判定条件机构若为双曲柄机构时,满足条件为:最短桿与最长桿之和小于或等于其余两桿长度之和;取最短桿为机架得到双曲柄机构。
图1图1
在图1示曲柄摇桿机构中,若摇桿为主动件,而曲柄为从动件,则当摇桿摆动到极限位置C1D或C2D时,连桿与从动件曲柄共线,曲柄的传动角g=0°(即θ=90°),通过连桿加于从动件上的力将经过铰链中心A,从而驱使从动件曲柄运动的有效分力为零。机构的这种传动角为零的位置称为死点位置。
四桿机构是否存在死点位置,决定于连桿能否运动至与转动从动件(摇桿或曲柄)共线或与移动从动件移动导路垂直。当原动件与连桿共线时为极位。在极位附近,由于从动件的速度接近于零,故可获得很大的增力效果。

影响及消除

死点位置对于传力机构的运动是有害的,为了使机构能顺利地通过死点而连续运转。在设计时必须採取适当的措施。
图2图2
消除死点位置对机构传动的不利影响,程上通常採用以下两种办法:
(1)在曲柄轴上安装飞轮,利用飞轮转动的惯性,使机构冲过死点位置,如缝纫机上的飞轮(即大带轮)和发动机曲轴上安装的飞轮。如单缸内燃机上採用安装飞轮的方法,利用惯性使曲柄转过死点;缝纫机也是藉助于大带轮的惯性通过死点的。
(2)利用多组机构错位的办法,使机构顺利通过死点。如多缸内燃机发动机上,其各组活塞连桿机构由于点火时间不同,死点位置相互错开,就是用错位法的例子。又如,图2所示的蒸汽机车车轮联动机构,其两侧的曲柄滑块机构的曲柄位置相互错开90度。
机构的死点位置并非总是起消极作用,在有些机械中就利用了死点的特性来实现一定的工作要求。例如,图3-a所示的飞机起落架机构,在机轮放下时处于死点位置,以便承受着陆的巨大冲击;又如图3-b所示的钻床夹具,在夹紧工件时处于死点位置,工件的反作用力丁再大也不能使夹具鬆开,若要鬆开夹具就在手柄上施加压力P。
图3图3

实例套用

套用稳定死点位置设计夹紧机构
在曲柄摇桿机构中,设曲柄AB为主动件,BC为连桿,摇桿CD为从动件。把主动件AB与从动件CD对换,使主动件AB变为从动件,从动件CD变为主动件,称为运动倒置。运动倒置前的机构称为正置机构,运动倒置后的机构称为倒置机构。
图4图4
在倒置曲柄摇桿机构ABCD中,摇桿CD为主动件,当摇桿CD处于两个极限位置C1D和C2D时,连桿BC和从动件曲柄AB共线:一个位置是重叠共线,一个位置为拉直共线。在这两个位置出现了传动角的γ=0情况,这时主动件摇桿CD通过连桿BC作用于从动件曲柄AB上的力恰好通过其迴转中心A,所以不论该力有多大,也不能推动从动件曲柄AB转动,机构这种位置称为死点位置。
图5图5
套用实例:
图4所示为套用连桿BC和摇桿CD拉直重合位置设计的夹紧机构。
图5所示为一种基于“连桿BC与摇桿CD重叠重合位置”的夹紧机构设计方案。

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