2005第9章 其他常用机构的运动分析和设计

1、第九章其他常用机构的运动分析和设计9.1 间歇运动机构实现构件周期性的运动和停歇运动u 伺服电机或步进电机驱动u 连杆机构（利用连杆机构的连杆曲线）u 凸轮机构 （远休止或近休止）u 间歇运动机构9.1.1 棘轮机构当摇杆逆时针方向转动时，棘爪插入棘轮的齿间， 推动棘轮转过一个角度；当摇杆顺时针方向转动时，止动棘爪阻止棘轮的转动，棘爪在棘轮的齿上滑过，棘轮静止不动。1-摇杆，2-棘爪，3-棘轮，4-止动棘爪，5-弹簧棘轮每次运动的角度都是 2p 的整数倍，其大小与摇杆的z摆角、各个构件的几何尺寸有关，同时也是可以调整的，调整的方法有：1、改变摇杆的摆角(调整O2A长度）2、在棘轮外加装一个棘轮

2、罩图9-2 棘轮机构输出转角的调节方法改变摇杆的摆角9.1.2 槽轮机构一般主动拨盘以角速度匀速转动。当主动拨盘上的圆销A没有进入槽轮的槽中的时候，槽轮上的内凹锁止弧被拨盘上外凸的锁止弧卡住，槽轮静止；当主动拨盘上的圆销进入槽轮的槽中的时候，拨盘锁止弧与槽轮锁止弧分离，拨盘拨动槽轮转动，直到圆销与槽轮的槽脱离为止。图93槽轮机构1主动拨盘,2 从动槽轮 ，3机架为防止在圆销进入和脱离槽轮的槽的时刻产生刚性冲击，在设计时应使圆销在这两个瞬时的线速度方向沿着槽的中心线。因此，有2a1+2j2=p在槽轮机构的运动设计中，圆销的数目和槽轮的槽数确定了机构的运动情况。设：槽轮的槽数z、圆销数n、运动系数

3、k机构的运动系数t110 k 22z0 kk 1n z - 2槽数z越大，槽轮机构的运动就越平稳，动力特性就越好。但是，在中心距一定的情况下，槽轮机构的几何尺寸就越大。因此，槽数z的取值通常在4-8之间。9.1.3不完全齿轮机构当不完全齿轮1上的轮齿与从动齿轮2上的轮齿相啮合时，从动轮运动； 当两轮上的锁止弧起定位作用时，从动轮静止。在从动轮进入啮合和脱离啮合时，会产生刚性 冲击。为了克服这一缺点， 可以在两轮上加装瞬心线附加板。图9-4 不完全齿轮机构 两轮上加装瞬心线附加板在从动轮进入啮合时，从动轮的角速度由零突然增大到某一值，机构将产生刚性冲击。同样，在从动轮脱离啮合时，也会产生刚性冲击

4、。 瞬心线附加板O2w2Lw 2= w1 (O1 P / O2 P)w1KPO1P逐渐远离O1向两轮节点移动，使速度从0逐渐增到稳定值。9.2 螺旋机构螺旋机构是由螺旋副构成的机构。螺旋副中的螺母相对于螺杆运动为转动和移动，两种相对运动之间的关系为l=js2plS-螺旋线的导程；螺母相对于螺杆的转角；螺母相对于螺杆沿轴向移动的距离。S与方向之间的关系符合左（右）手定则：螺旋线为左（右）旋，则用左（右）手，四指为螺母相对于螺杆转动的方向，大拇指的方向为螺母相对螺杆 移动S的方向。两个螺旋副可以组成差动螺旋机构和复式螺旋机构在差动螺旋机构中，螺旋副A、B的旋向相同，螺母2 相对于机架3的位移为-

5、lBl As=j2p在复式螺旋机构中，螺旋副A、B的旋向相反，螺母2相对于机架3的位移为+ lls=j AB 2p复式螺旋机构9.3 空间连杆机构机器人机构一般都为空间连杆机构。为了清楚表达每个构件相对于其相邻构件的位置，可在每个构件上固结一个坐标系。在建立了坐标系之后，可以用Denavit-Hartenberg参数描 述杆件的尺寸及构件与构件之间的位置关系。以Denavit-Hartenberg参数为基础，可以推导出坐标系i 与坐标系i -1间的齐次变换矩阵。然后，将这些变换矩阵依次0T =0T 1T 2TLn - 1 T连乘起来，得到n123n变换矩阵cos qi-cos qsinqicos a0ai - 1sinasinqcos a-sina-dsini - 1i i