3.4 機(jī)構(gòu)的擺動力和擺動力矩
將列陣 B 中的彈簧試樣的壓縮力 FT去掉，在動態(tài)靜力分析方程中得到由慣性載荷引起的附加動反力，此時(shí)所得 Md是與慣性載荷相對應(yīng)的平衡力矩。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)通過滑塊與導(dǎo)柱的移動副、曲柄固定座的轉(zhuǎn)動副與機(jī)架相連，通過這兩個(gè)運(yùn)動副將約束反力作用在機(jī)架上，機(jī)架受力簡圖如圖 8所示。
為減小由于慣性載荷引起的擺動力和擺動力矩，對機(jī)構(gòu)的連桿和滑塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，增加減輕孔減小重量。優(yōu)化后的機(jī)構(gòu)參數(shù)見表 1。
將表 1 的機(jī)構(gòu)參數(shù)代入曲柄滑塊機(jī)構(gòu)動態(tài)靜力分析方程，將機(jī)構(gòu)的運(yùn)動周期離散化，得機(jī)構(gòu)在一個(gè)周期中擺動力、擺動力矩及平衡力矩隨曲柄轉(zhuǎn)角 θ1變化的情況，見圖 9－圖 12。圖 9 中，y 方向擺動力 Fsy優(yōu)化后與優(yōu)化前峰值的比值為 0．58，圖 10中，x 方向擺動力 Fsx優(yōu)化后與優(yōu)化前峰值的比值為0．81; 圖 11 中，擺力矩 Ms優(yōu)化后與優(yōu)化前的峰比值為 0．51; 圖 12 中，平衡力矩 Md優(yōu)化后與優(yōu)化前的峰值比值為 0．59。可見，優(yōu)化后大大減小了擺動力、擺動力矩、平衡力矩中的峰谷數(shù)值，從而減小了整機(jī)的振動和驅(qū)動系統(tǒng)的輸入力矩。
為加強(qiáng)試驗(yàn)機(jī)的隔振效果，在主機(jī)底座下安裝4個(gè)減振座，試驗(yàn)中可以使整機(jī)的振動減緩后傳送到地面。
4 .結(jié) 論
通過解析法對試驗(yàn)機(jī)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)進(jìn)行動力學(xué)分析，得到機(jī)構(gòu)在一個(gè)周期中的運(yùn)動副反力和平衡力矩的變化情況，為驗(yàn)算各構(gòu)件的強(qiáng)度、確定電動機(jī)的功率，提供了理論依據(jù)。同時(shí)，對連桿和滑塊進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，得到機(jī)構(gòu)對機(jī)座的擺動力和擺動力矩優(yōu)化前后的變化情況，對減少整機(jī)的振動和減小驅(qū)動力矩的輸入具有一定的作用。
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