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机电工程学院学院机构分析与综合学 号：S310070053专 业：机械制造及其自动化学生姓名：裴自力任课教师：孔凡凯 教授 2011年4月工业厂房上悬钢天窗启闭机构裴自力0 引言在现代工业厂房的设计中，为提高厂房的通风换气能力，均要设置上悬式钢天窗。上悬式钢天窗位于厂房的顶部距地面较高，因此，电动启闭机构是上悬式钢天窗设计的难点。在某些开窗机中，采用的是平面五杆机构，通过采用大销孔和增加销钉长度的方法，使其可以实现一定的空间运动。但是，由于采用平面机构来实现空间运动，所以经常发生卡死现象，并且构件运动范围受到限制，天窗启闭角度较小一般45。为此，这里提出了采用RSSP(R一转动副，S一球面副，P一移动副)空间机构实现上悬式钢天窗启闭的方案-并进行了机构综合。图1是RSSP机构的机构示意图。图中：AB为上悬钢天窗，滑块D为主动件，BC为连杆。1 RSSP机构的可动性由空间机构的自由度计算公式：式中：=6，=1，=0，=1+3+3+1=8；所以：=1该式说明主动滑块的移动可导致天窗AB的确定运动。2 RSSP机构的综合2.1设计参数A点坐标为：A=0, 0, B点坐标为：B=-sin, 0, -cosC点坐标为：C= 天窗运动平面位于xoz坐标系，滑块移动平面位于平行xoy坐标系中且移动方向平行y轴。天窗关闭状态时。AB重合于z轴。= =900，1200，1500的三种规格取决于钢窗尺寸。滑块D的导路尺寸受安装尺寸限制也受传动器尺寸限制。可以假设：200xc500；一200zc200。2.2 RSSP机构结构综台BC杆的定杆长约束方程为： （ j=1，2，3 ）其分量方程为：进一步整理后，可有下式：设：代入上式方程后得： （ j=1，2，3 ）根据工程需要，选择。上式方程写成矩阵形式：利用LU分解解上式方程组可求得，继而可求得：3 一种实际综合结果根据天窗的尺寸规格及通风换气要求，给定，且最大开启角60，最小传动角30，利用上述方法进行综合，可得到如下结论：=1157，=580，=550，S=1000。同时满足：=30时，s=740。此时最大开启角=60.4，最小传动角=30.1上述结果既可满足启闭角度及运动位置要求，又满足动力要求，完全可以实现预期的运动。由此可见：新式上悬钢天窗启闭机构采用RSSP机构不仅
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