Types of linkage mechanism

Arten von Verbindungsmechanismen

Ein Verbindungsmechanismus ist ein System aus miteinander verbundenen starren Körpern, auch Glieder genannt, das eine relative Bewegung zwischen einigen Teilen des Systems ermöglicht. Verbindungsmechanismen werden verwendet, um Kraft und Bewegung in Maschinen zu übertragen und Kraft und Bewegung in Werkzeugen und Instrumenten umzuwandeln. Verbindungsmechanismen findet man häufig in technischen Anwendungen und im Alltag, beispielsweise in Flugzeugs Steuerungssystemen, in der Fahrwerksaufhängung von Autos und in Kopiermaschinen, um nur einige zu nennen. Verbindungsmechanismen funktionieren mithilfe von Gliedern mit fester Länge, die durch Gelenke verbunden sind, oft Stiftverbindungen. Die Gelenke ermöglichen eine relative Bewegung zwischen den Gliedern, wodurch die gewünschte Bewegung oder Kraftübertragung entlang des Mechanismus ermöglicht wird.

• Viergelenkgetriebe

  Das Viergelenkgetriebe ist die häufigste Art von Verbindungsmechanismus. Es besteht aus vier Gliedern, die durch sechs Drehgelenke zu einer geschlossenen Kette verbunden sind. Die vier Glieder umfassen das Antriebsglied, das Abtriebsglied, das Kupplungsglied und das feststehende Glied. Das Antriebsglied ist in der Regel mit dem Antrieb des Mechanismus verbunden, während das Abtriebsglied mit dem Abtrieb des Mechanismus verbunden ist. Das Kupplungsglied verbindet das Antriebsglied und das Abtriebsglied. Das feststehende Glied ist fest mit dem Boden verbunden. Viergelenkgetriebe lassen sich je nach relativer Länge der Glieder als Grashof- oder Nicht-Grashof-Getriebe klassifizieren.

• Kurbel-Schubstangen-Mechanismus

  Der Kurbel-Schubstangen-Mechanismus besteht aus drei Gliedern, die durch vier Gelenke zu einer geschlossenen Kette verbunden sind. Er besteht aus einer Kurbel, einem Schieber und einer Verbindungsstange. Die Kurbel wird über ein Drehgelenk gedreht, während der Schieber gezwungen ist, sich entlang der Kurbel zu bewegen. Der Schieber ist über ein Stiftgelenk mit der Kurbel verbunden. Der Schieber wandelt die Drehbewegung der Kurbel in eine gleitende Linearbewegung um.

• Doppelschieber-Kurbel-Mechanismus

  Ein Doppelschieber-Kurbel-Mechanismus besteht aus vier Gliedern, die durch vier Gelenke zu einer geschlossenen Kette verbunden sind. Er besteht aus zwei Schiebern, einer Kurbel und einer Kupplung. Die beiden Schieber sind gezwungen, sich auf den beiden festen parallelen Führungen zu bewegen. Die beiden Schieber sind durch eine Kupplung verbunden, die gezwungen ist, sich um die Kurbel zu drehen.

• Parallelmechanismus

  Ein Parallelmechanismus besteht aus drei oder mehr identischen geschlossenen kinematischen Ketten, die die bewegliche Plattform mit der festen Basis verbinden. Der Parallelmechanismus besteht aus einer beweglichen Plattform, einer festen Basis und einer geschlossenen Kette, die die bewegliche Plattform mit der festen Basis verbindet. Der Parallelmechanismus kann Translations- und Rotationsbewegungen ausführen.

Spezifikation und Wartung von Arten von Verbindungsmechanismen

• Der 4-Gelenk-Mechanismus

  Alle Glieder haben eine Länge, L1, L2, L3 und L4. L1 = 6 Zoll, L2 = 8 Zoll, L3 = 10 Zoll und L4 = 4 Zoll. Diese Werte sind in Zoll angegeben. Sie beziehen sich auf die Glieder eines 4-Gelenk-Mechanismus mit einer Kurbel-Wipphebel-Konfiguration.

  Für die Wartung ist es wichtig, den 4-Gelenk-Mechanismus regelmäßig zu inspizieren. Achten Sie auf alle Anzeichen von Verschleiß oder Beschädigungen. Ersetzen Sie alle verschlissenen Teile durch neue. Reinigen Sie den Verbindungsmechanismus mit einem weichen Tuch und einer milden Reinigungslösung.

  Verwenden Sie Schmiermittel an den beweglichen Gelenken des Verbindungsmechanismus. Wählen Sie ein Schmiermittel, das für die im Mechanismus verwendeten Materialien geeignet ist.

  Prüfen Sie die Spannung aller flexiblen Elemente, wie z. B. Kabel oder Riemen, und stellen Sie sie gegebenenfalls ein. Achten Sie darauf, dass alle Befestigungselemente, wie z. B. Schrauben und Muttern, richtig angezogen sind.

• Kurbel-Schubstangen-Mechanismus

  Ein Kurbel-Schubstangen-Mechanismus hat 4 Teile. Dies sind P, Q, R und S. Die Länge der Glieder ist wie folgt: Länge des Glieds PQ = 3 Zoll (Kolben); Länge des Glieds QR = 6 Zoll (Kurbel); Länge des Glieds RS = 9 Zoll (Verbindungsstange); Länge des Glieds PS = 4 Zoll (Schieber). Diese Längen sind in Zoll angegeben und stellen die verschiedenen Glieder im Kurbel-Schubstangen-Mechanismus dar.

  Für die Wartung ist es wichtig, den Kurbel-Schubstangen-Mechanismus regelmäßig zu inspizieren. Achten Sie auf alle Anzeichen von Verschleiß oder Beschädigungen. Lose oder verschlissene Teile sollten repariert oder ersetzt werden. Reinigen Sie den Mechanismus mit einem weichen Tuch und einer milden Reinigungslösung.

  Tragen Sie Schmiermittel auf die beweglichen Gelenke des Mechanismus auf. Verwenden Sie ein Schmiermittel, das für die im Mechanismus verwendeten Materialien geeignet ist. Prüfen Sie die Spannung aller flexiblen Elemente, wie z. B. Kabel oder Riemen.

  Stellen Sie die Spannung gegebenenfalls ein. Stellen Sie sicher, dass alle Befestigungselemente, wie z. B. Schrauben und Muttern, richtig angezogen sind.

• Kreuzgelenk

  Kreuzgelenke haben zwei Gabeln und ein Kreuz. Die Gabeln haben unterschiedliche Größen. So könnte beispielsweise die linke Gabel 2 Zoll breit und die rechte Gabel 3 Zoll breit sein. Das Kreuz ist 1 Zoll lang. Diese Größen sind in Zoll angegeben. Sie beziehen sich auf den Kreuzgelenkmechanismus.

  Für die Wartung ist es wichtig, den Kreuzgelenk-Verbindungsmechanismus regelmäßig zu reinigen. Verwenden Sie ein weiches Tuch und eine milde Reinigungslösung, um Schmutz und Ablagerungen zu entfernen. Untersuchen Sie den Mechanismus auf alle Anzeichen von Verschleiß oder Beschädigungen. Ersetzen Sie alle verschlissenen oder beschädigten Teile, wie z. B. Gabeln oder das Kreuz, um eine einwandfreie Funktion zu gewährleisten.

  Tragen Sie Schmiermittel auf die beweglichen Teile des Kreuzgelenkmechanismus auf. Verwenden Sie ein Schmiermittel, das für die im Mechanismus verwendeten Materialien geeignet ist. Prüfen Sie die Festigkeit aller Befestigungselemente, wie z. B. Schrauben und Muttern, und ziehen Sie sie gegebenenfalls an.

• Zahnstange und Ritzel

  Ein Zahnstangen-Ritzel-Mechanismus hat ein Ritzel und eine Zahnstange. Das Ritzel ist ein Zahnrad mit 10 Zähnen, wobei jeder Zahn 0,5 Zoll hoch ist. Die Zahnstange ist ein gerader Stab mit Zähnen im Abstand von 1 Zoll und einer Länge von 20 Zoll. Diese Maße sind in Zoll angegeben und stellen die Komponenten des Zahnstangen-Ritzel-Mechanismus dar.

  Für die Wartung ist es wichtig, den Zahnstangen-Ritzel-Mechanismus regelmäßig zu inspizieren. Prüfen Sie das Ritzel, die Zahnstange und andere Teile auf Verschleiß oder Beschädigungen. Ersetzen Sie alle verschlissenen oder beschädigten Teile. Reinigen Sie den Mechanismus, um Schmutz und Ablagerungen zu entfernen.

  Tragen Sie Schmiermittel auf die gleitenden und rotierenden Teile des Zahnstangen-Ritzel-Mechanismus auf. Verwenden Sie ein geeignetes Schmiermittel für die im Mechanismus verwendeten Materialien. Prüfen Sie die Zahnflanken und stellen Sie gegebenenfalls das Spiel zwischen Ritzel und Zahnstange ein.

• Verbindungsmechanismus

  Ein Verbindungsmechanismus hat Glieder mit unterschiedlichen Längen. Beispielsweise beträgt die Gliedlänge 1 (L1) = 5 Zoll; Gliedlänge 2 (L2) = 7 Zoll; Gliedlänge 3 (L3) = 4 Zoll; Gliedlänge 4 (L4) = 6 Zoll; und Gliedlänge 5 (L5) = 3 Zoll. Diese Längen sind in Zoll angegeben und stellen die Glieder im Verbindungsmechanismus dar.

  Für die Wartung ist es wichtig, den Verbindungsmechanismus regelmäßig zu inspizieren. Achten Sie auf alle Anzeichen von Verschleiß oder Beschädigungen. Ersetzen Sie alle verschlissenen Teile durch neue. Reinigen Sie den Verbindungsmechanismus mit einem weichen Tuch und einer milden Reinigungslösung. Verwenden Sie Schmiermittel an den beweglichen Gelenken des Verbindungsmechanismus. Wählen Sie ein Schmiermittel, das für die im Mechanismus verwendeten Materialien geeignet ist.

So wählen Sie Arten von Verbindungsmechanismen

Bei der Vielzahl an verfügbaren Verbindungssystemen kann es eine Herausforderung sein, das richtige System auszuwählen. Hier sind einige Möglichkeiten, um den besten Verbindungsmechanismus für spezifische Anforderungen auszuwählen:

• Die Anwendung verstehen: Es ist notwendig zu verstehen, wofür der Verbindungsmechanismus eingesetzt werden soll. Verschiedene Verbindungsmechanismen eignen sich für verschiedene Anwendungen. Wenn der Benutzer beispielsweise einen Mechanismus für die Federung eines Autos benötigt, könnte das Doppelquerlenker-Fahrwerk aufgrund seiner Fähigkeit, ein komfortables Fahrverhalten und gute Handlingeigenschaften zu gewährleisten, besser geeignet sein. Wenn der Verbindungsmechanismus jedoch für eine kleine mechanische Uhr benötigt wird, könnte ein einfacherer und kompakterer Mechanismus wie ein Viergelenkgetriebe besser geeignet sein.

• Last- und Kraftanalyse: Bevor ein Verbindungsmechanismus ausgewählt wird, ist es wichtig, eine Last- und Kraftanalyse durchzuführen. Dies beinhaltet das Verständnis der Kräfte, die auf das Getriebe wirken, und der Lasten, die es tragen soll. Getriebe wie das Parallelogrammgetriebe können sich für Anwendungen eignen, bei denen die Kraftumwandlung wichtig ist, da sie die Eingangs- und Ausgangskräfte parallel und proportional halten.

• Größen- und Platzbedenken: Größen- und Platzbedenken spielen eine entscheidende Rolle bei der Auswahl des richtigen Verbindungsmechanismus. In Anwendungen, bei denen der Platz begrenzt ist, können kompakte Getriebe wie das Viergelenkgetriebe oder Kurbel-Schieber-Mechanismen besser geeignet sein. Für größere Anwendungen wie Fahrzeuge oder Baumaschinen steht mehr Platz für größere und komplexere Getriebe zur Verfügung.

• Einfachheit vs. Komplexität: Manchmal reicht ein einfacher Verbindungsmechanismus aus, um die Aufgabe effektiv zu erledigen. Bevor ein Verbindungsmechanismus ausgewählt wird, ist es wichtig zu bestimmen, ob ein einfacher oder komplexer Mechanismus erforderlich ist, um die Aufgabe zu erfüllen. Einfache Getriebe sind einfacher zu entwerfen, zu verstehen und zu warten. Komplexe Getriebe bieten jedoch mehr Vielseitigkeit und können auf spezifische Bedürfnisse zugeschnitten werden.

• Materialauswahl: Die Wahl des richtigen Materials für die Getriebekomponenten ist entscheidend für Langlebigkeit und Leistung. Verbindungsmechanismen werden in der Regel aus Metallen wie Stahl und Aluminium hergestellt. In Anwendungen wie der Robotik, bei denen leichte Komponenten von Vorteil sind, können jedoch auch Verbundwerkstoffe verwendet werden.

• Montage und Demontage: Wenn der Verbindungsmechanismus häufig montiert und demontiert werden muss, ist es wichtig, Getriebe auszuwählen, die einfach zusammengesetzt und wieder auseinandergenommen werden können. Dies kann die Wahl von Befestigungselementen, Gelenken und dem gesamten Design des Verbindungsmechanismus beeinflussen.

So bauen und ersetzen Sie Arten von Verbindungsmechanismen

Die meisten Verbindungsmechanismen lassen sich leicht austauschen und reparieren. Es ist wichtig, den Verbindungsmechanismus regelmäßig zu inspizieren, um zu wissen, wann er repariert werden muss. Heimwerker können die folgenden einfachen Schritte verwenden, um verschiedene Arten von Verbindungsmechanismen zu ersetzen oder zu reparieren.

• Austausch des Schaltgestänges am Auto

  Beginnen Sie, indem Sie das Auto mit einem Wagenheber anheben und auf Wagenheberstützen stellen. So haben Sie ausreichend Platz zum Arbeiten. Öffnen Sie die Motorhaube und entfernen Sie den Lufteinlasskanal, um Zugang zur Oberseite des Getriebes zu erhalten. Suchen Sie das Gestänge und trennen Sie es. Das Gestänge ist oft mit einer Klammer oder Schraube befestigt, die leicht entfernt werden kann.

  Begeben Sie sich unter das Auto, um das Gestänge an der Unterseite des Getriebes zu erreichen. Trennen Sie es und entfernen Sie das Gestänge aus dem Fahrzeug. Installieren Sie das neue Gestänge, indem Sie es an beiden Enden anschließen. Ziehen Sie dann die Klammer oder Schraube fest. Testen Sie das Gestänge, indem Sie den Schalthebel bewegen und sicherstellen, dass die Gänge korrekt ansprechen. Anschließend setzen Sie den Lufteinlasskanal wieder ein und senken Sie das Auto ab.

• Austausch eines Fahrrad-Schaltgestänges

  Stellen Sie das Fahrrad auf einen Ständer und legen Sie die Kette auf das kleinste Kettenblatt und Ritzel. Lösen Sie die Schraube, die den Umwerfer am Verbindungsmechanismus hält, und entfernen Sie sie. Trennen Sie dann den Umwerfer mit einem Kabel von den Schaltgriffen und ersetzen Sie das Kabel.

  Schließen Sie das neue Kabel wieder an den Schaltgriff an und spannen Sie es, indem Sie es festziehen. Stellen Sie sicher, dass der Umwerfer die Kette durch Schalten durch die Gänge korrekt bewegt. Sobald alles einwandfrei funktioniert, ziehen Sie die Schraube fest, die den Umwerfer an seinem Platz hält, und spannen Sie die Schraube an.

• Austausch des Gestänges in einem Gabelstapler

  Ersetzen Sie das Gestänge in einem Gabelstapler, indem Sie den Gabelstapler zuerst mit einem Wagenheber anheben. So hat der Bediener genügend Platz, um am Gestänge zu arbeiten. Entfernen Sie die Abdeckung, um das Gestänge zu finden. Trennen Sie das Gestänge mit einem Schraubenschlüssel von den Gabeln und Pedalen.

  Installieren Sie dann das neue Gestänge und stellen Sie sicher, dass es richtig ausgerichtet ist. Sobald es richtig ausgerichtet ist, ziehen Sie alle Schrauben fest und testen Sie das Gestänge. Sobald der Techniker sicher ist, dass das Gestänge einwandfrei funktioniert, setzt er die Abdeckung wieder ein und senkt den Gabelstapler ab.

F&A

F1: Wie funktionieren Verbindungsmechanismen?

A1: Verbindungsmechanismen funktionieren, indem zwei oder mehr bewegliche Teile durch Glieder und Gelenke verbunden werden. Die Glieder sind die starren Körper, während die Gelenke die Glieder verbinden und eine relative Bewegung zwischen ihnen ermöglichen. Die Eingangsbewegung des Verbindungsmechanismus wird durch die miteinander verbundenen Glieder und Gelenke in eine Ausgangsbewegung umgewandelt, wodurch ein gewünschter Bewegungseffekt erzielt wird.

F2: Wofür werden Verbindungsmechanismen verwendet?

A2: Verbindungsmechanismen werden verwendet, um eine kontrollierte und präzise Bewegung in verschiedenen Anwendungen wie Technik, Robotik und Maschinenbau zu ermöglichen. Verbindungsmechanismen übertragen Kraft und Bewegung und wandeln die Eingangsbewegung in die gewünschte Ausgangsbewegung in mechanischen Systemen um.

F3: Was ist die Bedeutung von Verbindungsmechanismen?

A3: Verbindungsmechanismen sind in mechanischen Systemen unerlässlich für die kontrollierte Bewegung und Kraftübertragung. Sie sind in verschiedenen Anwendungen wie Technik, Robotik und Maschinenbau von entscheidender Bedeutung, wo präzise und zuverlässige Bewegungen erforderlich sind.