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位置、速度、加速度与惯性力(LCA与机构构思方法-5)

  • 2022.03.21 20:18:39
  • 米思米
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 在此,为您讲解LCA(低成本自动化)机械结构的运动的表现方法。这是将匀速旋转运动转换为往复直线运动的典型LCA机械结构示例(参见 【图1】)。

位置、速度、加速度与惯性力(LCA与机构构思方法-5)

(1)机构的速度

 对于驱动侧的速度,可以以机构上的固定节为基准,获知其他节的速度。分析方法包括转移法和映射法。在LCA中,一系列的整体作业速度要比单动的速度更重要。

(2)位移/速度/加速度的线图

 分别以时间t为横轴,以位移s、速度v和加速度a为纵轴,绘制位移图、速度线图和加速度线图。在旋转运动的情况下,每个位置的位移、速度和加速度之间的关系可以通过在横轴上取旋转角(rad) 来理解(参见【图2】)。

位置、速度、加速度与惯性力(LCA与机构构思方法-5)

(3)加速度的处理

 当速度变化并产生加速度(a)时,惯性力(质量继续运动的作用:F)会发生作用。

  惯性力 F = m・a
     m:可动体的质量
     a:可动体的加速度

 这一惯性力会对机构产生应力影响。尤其是高速状态下,加速度变得非常大,可能会超过因静态载荷而产生的应力,因此需要考虑采用增加结构强度的设计。此外,高速旋转的凸轮和高速间歇运动部件上,往往会产生运动传动部件无法跟随,产生振动、噪音等诸多问题。

4)防振动措施的原则

防振动措施的3大原则

1.不产生……耐振措施(难以产生振动)

2.不穿透……防共振措施(防止共振)

3.不响应……防振措施(防止振动传播)

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