球形空壓機(jī)球形構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)原理分析
1.從動(dòng)半球塊的運(yùn)動(dòng)分析一從動(dòng)球求塊4一軸 圖7-63給出的構(gòu)件的工作如同單萬向聯(lián)軸器,它的工作示意圖如圖7-65所示。
其主動(dòng)半球塊的旋轉(zhuǎn)軸線1和從動(dòng)半球塊的旋轉(zhuǎn)軸線3相交于0點(diǎn),該交點(diǎn)也是十字塊 的擺動(dòng)中心點(diǎn)。
由單萬向聯(lián)軸器的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知,當(dāng)主動(dòng)半球塊以等角速度w 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),從動(dòng)半球塊將以變角速度W3運(yùn)轉(zhuǎn),ws的大小隨主動(dòng)半球塊的轉(zhuǎn)角 o的改變而改變。
若取主動(dòng)半球塊軸線與從動(dòng)半球塊軸線所成平面為度量q的起點(diǎn),則有 將此式對(duì)時(shí)間t求導(dǎo),并注意到得從動(dòng)半球塊的角加速度e,由此式可見, ez是w、a和p的函數(shù),當(dāng)w、a一定時(shí),ez隨q做周期性變化。

2.十字塊的運(yùn)動(dòng)分析取圖7-65所示的Oxyz 直角坐標(biāo)系,其原點(diǎn)O位于球形的中心, Oz軸沿主動(dòng)半球塊旋轉(zhuǎn)軸線方向,球形的半徑為R。
A、B兩點(diǎn)為鉸接主動(dòng)半球塊和十字塊的轉(zhuǎn)子軸軸線的兩個(gè)外端點(diǎn) (即該軸軸線與半徑為R的球面的兩個(gè)交點(diǎn)),C則為鉸接從動(dòng) 半球塊的軸軸線的一個(gè)外端點(diǎn)。
A、B、C 三點(diǎn)又共同位于十字塊的中心平面I 上,對(duì)十字塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析,就是要找出1平面位置的變化規(guī)律。
很顯然,轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),A、B兩點(diǎn)始終位于與軸線1垂直的1平面(即xOy平面),C點(diǎn)則位于過O點(diǎn),且與 軸線3垂直的加平面上。
軸線3沿矢量方向,則以軸線3為法線的亞平面方程為 經(jīng)運(yùn)算、整理,即得過A、B、C三點(diǎn)的II平面在柱面坐標(biāo)系內(nèi)的方程。
當(dāng)qA=0"和180"時(shí),此式變?yōu)榉匠?7-123),即I面與1面重合,當(dāng)qA= 90“和270"時(shí),方 程式(7-125) 又變成方程式(7-121),I1面與皿重合。
這說明主動(dòng)半球塊回轉(zhuǎn)一周, 十字塊的中心平面11將在平面和口平面之間做周期性擺動(dòng)。
由式(7-125)、式(7.120) 和式(7-123),可找出11平面與I平面的法向矢量(為使兩 平面夾角以銳角計(jì),取其正法向矢量的z 向分量皆指向- -Z 方向) 分別為從而求得11平面與1平面之間的夾角02為 同理,可得I1平面和亞平面間的夾角。
這同樣反映出了平面1在固定不動(dòng)的1平面和皿平面間做周期性擺動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特征。
由上兩式可進(jìn)一步求得11平面繞口點(diǎn)擺動(dòng)的角加速度ez和ez3和分別為 可見,在w、a一定時(shí),e2i和ez3也隨q的改變做周期性變化。
從動(dòng)半球塊角加速度e3和十字塊角加速度E2和ez3的存在,使得從動(dòng)半球塊、轉(zhuǎn) 子十字塊以及與它們相關(guān)的配件,皆耍受到慣性力偶矩M的作用,從而導(dǎo)致空壓機(jī)運(yùn)行時(shí)可能 產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)。
因慣性力偶矩M=Je (J 為變速運(yùn)動(dòng)零件對(duì)其質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量),由 (7.118)、式(7.126)和式(7-127)等各e值計(jì)算式可見。
采用降低轉(zhuǎn)速n,減小主從動(dòng)軸夾角a,域小球徑R,以及域小變速運(yùn)動(dòng)零件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等措施, 有助于減小空壓機(jī)的機(jī)械振動(dòng)。