連桿傳動最新課件

1、連桿傳動最新課件第第2章章 平面連桿傳動平面連桿傳動特點：特點：采用低副。面接觸、承載大、便于潤滑、不采用低副。面接觸、承載大、便于潤滑、不易磨損形狀簡單、易加工、容易獲得較高的制易磨損形狀簡單、易加工、容易獲得較高的制造精度。造精度。改變桿的相對長度，從動件運動規(guī)律不同。改變桿的相對長度，從動件運動規(guī)律不同。連桿曲線豐富?？蓾M足不同要求連桿曲線豐富?？蓾M足不同要求。連桿傳動最新課件3124CBADEc)縫紉機d)攪拌機優(yōu)點：優(yōu)點：磨損小，承載能力大，磨損小，承載能力大，加工成本低。加工成本低。缺點：缺點：積累誤差，積累誤差，不能實現(xiàn)任意運動軌跡。不能實現(xiàn)任意運動軌跡。連桿傳動最新課件分類分類

2、:平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)空間連桿機構(gòu)空間連桿機構(gòu)常以構(gòu)件數(shù)命名：常以構(gòu)件數(shù)命名：四桿機構(gòu)四桿機構(gòu)、多桿機構(gòu)多桿機構(gòu)。本章重點內(nèi)容是介紹本章重點內(nèi)容是介紹四桿機構(gòu)。四桿機構(gòu)。平面四桿機構(gòu)的基本型式平面四桿機構(gòu)的基本型式: :基本型式基本型式鉸鏈四桿機構(gòu)鉸鏈四桿機構(gòu)，其它四桿機構(gòu)都是由它，其它四桿機構(gòu)都是由它演變得到的。演變得到的。21平面連桿機構(gòu)的基本類型及其應(yīng)用平面連桿機構(gòu)的基本類型及其應(yīng)用連桿傳動最新課件名詞解釋：名詞解釋：三種基本型式：三種基本型式：(1)(1)曲柄搖桿機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu)特征：特征：曲柄搖桿曲柄搖桿作用：作用：將曲柄的整周回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)閷⑶恼芑剞D(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)?搖桿的往復(fù)擺動。如

3、雷達天線。搖桿的往復(fù)擺動。如雷達天線。連架桿連架桿與機架相聯(lián)的構(gòu)件；與機架相聯(lián)的構(gòu)件；搖桿搖桿作定軸擺動的連架桿（作定軸擺動的連架桿（只能作有限角度只能作有限角度擺動）。擺動）。曲柄曲柄連桿連桿搖桿搖桿曲柄曲柄作整周定軸回轉(zhuǎn)的連架桿；作整周定軸回轉(zhuǎn)的連架桿；連架桿連架桿一、一、連桿傳動最新課件（2 2）雙曲柄機構(gòu)雙曲柄機構(gòu)特征特征：兩個曲柄：兩個曲柄作用：作用：將等速回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)閷⒌人倩剞D(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榈人俚人倩蚧蜃兯僮兯倩剞D(zhuǎn)?；剞D(zhuǎn)。應(yīng)用實例：應(yīng)用實例：如如葉片泵葉片泵。A AD DC CB B1 12 23 3旋轉(zhuǎn)式葉片泵旋轉(zhuǎn)式葉片泵A AD DC CB B1 12 23 34 4連桿傳動最新課件AB

4、CD實例：實例：特例：特例：平行四邊形機構(gòu)平行四邊形機構(gòu)AB = CD特征：特征：兩連架桿等長且平行，兩連架桿等長且平行， 連桿作平動連桿作平動BC = ADABDC攝影平臺攝影平臺ADBCBC-車門開閉機構(gòu)車門開閉機構(gòu)連桿傳動最新課件ABDCE（3 3）雙搖桿機構(gòu)雙搖桿機構(gòu)特征：特征：兩個搖桿兩個搖桿應(yīng)用舉例：應(yīng)用舉例：特例：特例：等腰梯形機構(gòu)汽車轉(zhuǎn)向機構(gòu)等腰梯形機構(gòu)汽車轉(zhuǎn)向機構(gòu)風(fēng)扇搖頭機構(gòu)風(fēng)扇搖頭機構(gòu)ABDC風(fēng)扇座風(fēng)扇座蝸輪蝸輪蝸桿蝸桿電機電機ABDCEABDCE電機電機ABDC風(fēng)扇座風(fēng)扇座蝸輪蝸輪蝸桿蝸桿電機電機ABDC風(fēng)扇座風(fēng)扇座蝸輪蝸輪蝸桿蝸桿ADCBBC飛機起落架飛機起落架連桿傳動

5、最新課件 回轉(zhuǎn)副轉(zhuǎn)化成移動副回轉(zhuǎn)副轉(zhuǎn)化成移動副偏心曲柄滑塊機構(gòu)偏心曲柄滑塊機構(gòu)對心曲柄滑塊機構(gòu)對心曲柄滑塊機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)雙滑塊機構(gòu)雙滑塊機構(gòu) 正弦機構(gòu)正弦機構(gòu)s=l sin l二、二、 鉸鏈四桿機構(gòu)的演化鉸鏈四桿機構(gòu)的演化連桿傳動最新課件選不同的構(gòu)件為固定件選不同的構(gòu)件為固定件導(dǎo)桿機構(gòu)導(dǎo)桿機構(gòu)擺動導(dǎo)桿機構(gòu)擺動導(dǎo)桿機構(gòu)轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu)轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu)導(dǎo)桿機構(gòu)導(dǎo)桿機構(gòu)314A2BC曲柄滑塊機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)314A2BC搖塊機構(gòu)搖塊機構(gòu)314A2BCACB1234應(yīng)用實例應(yīng)用實例A1C234B連桿傳動最新課件牛頭刨床牛頭刨床應(yīng)用實例應(yīng)用實例:ABDC1243C2C1小型

6、刨床小型刨床ABDCE123456這種通過選擇不同構(gòu)件作為機架以獲得不同機構(gòu)的這種通過選擇不同構(gòu)件作為機架以獲得不同機構(gòu)的方法稱為：方法稱為：機構(gòu)的倒置機構(gòu)的倒置連桿傳動最新課件改變運動副的尺寸改變運動副的尺寸偏心輪機構(gòu)偏心輪機構(gòu)例：選擇雙滑塊機構(gòu)中的不同構(gòu)件例：選擇雙滑塊機構(gòu)中的不同構(gòu)件 作為機架可得不同的機構(gòu)作為機架可得不同的機構(gòu)正弦機構(gòu)正弦機構(gòu)32141234橢圓儀機構(gòu)橢圓儀機構(gòu)連桿傳動最新課件設(shè)：桿設(shè)：桿1 1為曲柄，作整周回轉(zhuǎn)，必有兩次與機架共線為曲柄，作整周回轉(zhuǎn)，必有兩次與機架共線l2(l4 l1)+ l3則由則由B2C2D可得：可得：三角形任意兩邊之和大于第三邊則由則由B1C1D

7、可得：可得：l1+ l4 l2 + l3l3(l4 l1)+ l2AB為最短桿為最短桿最長桿與最短桿的長度之和其他兩桿長度之和 l1+ l2 l3 + l4將以上三式兩兩相加的：將以上三式兩兩相加的： l1 l2, l1 l3, l1 l4 l1+ l3 l2 + l42 22 2平面四桿機構(gòu)的基本特性平面四桿機構(gòu)的基本特性 一、鉸鏈四桿機構(gòu)有曲柄的條件鉸鏈四桿機構(gòu)有曲柄的條件連桿傳動最新課件2.連架桿或機架之一為最短桿。連架桿或機架之一為最短桿?？芍寒?dāng)滿足桿長條件時，其最短桿參與構(gòu)成的轉(zhuǎn)動可知：當(dāng)滿足桿長條件時，其最短桿參與構(gòu)成的轉(zhuǎn)動副都是整轉(zhuǎn)副。副都是整轉(zhuǎn)副。曲柄存在的條件：曲柄存在的條

8、件：1. 最長桿與最短桿的長度之和應(yīng)最長桿與最短桿的長度之和應(yīng)其他兩桿長度之和其他兩桿長度之和此時，鉸鏈此時，鉸鏈A為整轉(zhuǎn)副。為整轉(zhuǎn)副。若取若取BC為機架，則結(jié)論相同，可知鉸鏈為機架，則結(jié)論相同，可知鉸鏈B也是整轉(zhuǎn)副。也是整轉(zhuǎn)副。 稱為稱為桿長條件桿長條件。ABCDl1l2l3l4連桿傳動最新課件當(dāng)滿足桿長條件時，說明存在整轉(zhuǎn)副，當(dāng)選擇不同當(dāng)滿足桿長條件時，說明存在整轉(zhuǎn)副，當(dāng)選擇不同的構(gòu)件作為機架時，可得不同的機構(gòu)。如：的構(gòu)件作為機架時，可得不同的機構(gòu)。如： 曲柄搖桿曲柄搖桿、 雙曲柄雙曲柄、 雙搖桿機構(gòu)雙搖桿機構(gòu)。連桿傳動最新課件急回特性：急回特性：在曲柄等速回轉(zhuǎn)情況下，通常把搖桿在曲柄等速

9、回轉(zhuǎn)情況下，通常把搖桿 往復(fù)擺動速度快慢不同的運動稱為急回運動。往復(fù)擺動速度快慢不同的運動稱為急回運動。 二、急回特性極位夾角：極位夾角：把曲柄這兩個位置所夾的銳角。0118002180連桿傳動最新課件行程速比系數(shù)行程速比系數(shù) 四桿機構(gòu)從動件空回行程平均速度與工四桿機構(gòu)從動件空回行程平均速度與工作行程平均速度的比值稱為行程速比系作行程平均速度的比值稱為行程速比系數(shù)，用數(shù)，用K表示表示(K1)行程速比系數(shù)行程速比系數(shù)K與極位夾角與極位夾角間的關(guān)系為間的關(guān)系為:ooK180180度從動件慢速行程平均速度從動件快速行程平均速11180 KKo連桿傳動最新課件n三、壓力角和傳動角：三、壓力角和傳動角：

10、n1. 1.壓力角：壓力角：從動件的速度方向與力方向從動件的速度方向與力方向所夾的銳角。所夾的銳角。2 2、傳動角：、傳動角：壓力角的余角定義為傳動角連桿傳動最新課件F四、機構(gòu)的死點四、機構(gòu)的死點搖桿為主動件，且連桿搖桿為主動件，且連桿與曲柄兩次共線時，有：與曲柄兩次共線時，有：此時機構(gòu)不能運動此時機構(gòu)不能運動. .避免措施：避免措施： 兩組機構(gòu)錯開排列，如兩組機構(gòu)錯開排列，如火車輪機構(gòu)火車輪機構(gòu); ;稱此位置為：稱此位置為： “死點死點”0 0靠靠飛輪的慣性飛輪的慣性（如內(nèi)燃機、縫紉機等）。（如內(nèi)燃機、縫紉機等）。FAEDGBCABEFDCG0 0F0 0連桿傳動最新課件23 平面四桿機構(gòu)的

11、設(shè)計平面四桿機構(gòu)的設(shè)計 連桿機構(gòu)設(shè)計的基本問題連桿機構(gòu)設(shè)計的基本問題 機構(gòu)選型機構(gòu)選型根據(jù)給定的運動要求選擇機根據(jù)給定的運動要求選擇機 構(gòu)的類型；構(gòu)的類型；尺度綜合尺度綜合確定各構(gòu)件的尺度參數(shù)確定各構(gòu)件的尺度參數(shù)(長度長度 尺寸尺寸)。 同時要滿足其他輔助條件：同時要滿足其他輔助條件：a)結(jié)構(gòu)條件（如要求有曲柄、桿長比恰當(dāng)、結(jié)構(gòu)條件（如要求有曲柄、桿長比恰當(dāng)、 運動副結(jié)構(gòu)合理等）運動副結(jié)構(gòu)合理等）;b)動力條件（如動力條件（如minmin）;c)運動連續(xù)性條件等。運動連續(xù)性條件等。連桿傳動最新課件E 一、按給定的行程速比系數(shù)一、按給定的行程速比系數(shù)K設(shè)計四桿機構(gòu)設(shè)計四桿機構(gòu)1) 曲柄搖桿機構(gòu)曲

12、柄搖桿機構(gòu)計算計算180(K-1)/(K+1);已知：已知：CD桿長，擺角桿長，擺角及及K， 設(shè)計此機構(gòu)。步驟如下：設(shè)計此機構(gòu)。步驟如下：任取一點任取一點D D，作等腰三角形，作等腰三角形 腰長為腰長為CDCD，夾角為，夾角為;作作C2PC1C2，作，作C1P使使作作P P C1C2的外接圓，則的外接圓，則A A點必在此圓上。點必在此圓上。選定選定A A，設(shè)曲柄為，設(shè)曲柄為l1 ，連桿為，連桿為l2 ，則，則: :以以A A為圓心，為圓心，A A C2為半徑作弧交于為半徑作弧交于E,E,得：得： l1 =EC1/ 2 l2 = A = A C1EC1/ 2,A,A C2= =l2- - l1=

13、 = l1 =( A A C1A A C2)/ 2 C2C1P=90, ,交于交于P;P; 90-P A A C1= = l1+ +l2C1C2DA連桿傳動最新課件mn=D2) 導(dǎo)桿機構(gòu)導(dǎo)桿機構(gòu)分析：分析： 由于由于與與導(dǎo)桿擺角導(dǎo)桿擺角相等，設(shè)計此相等，設(shè)計此 機構(gòu)時，僅需要確定曲柄機構(gòu)時，僅需要確定曲柄 a。計算計算180180(K-1)/(K+1);(K-1)/(K+1);任選任選D D作作mDnmDn， 取取 A A 點 ， 使 得點 ， 使 得 A D = d , A D = d , 則則 : : a=dsin(a=dsin(/2)/2)。=Ad作角分線作角分線; ;已知：已知：機架長

14、度機架長度d，K，設(shè)計此機構(gòu)。，設(shè)計此機構(gòu)。AD連桿傳動最新課件E222ae3) 曲柄滑塊機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)H已知已知K K，滑塊行程，滑塊行程H H，偏距，偏距e e，設(shè)計此機構(gòu)，設(shè)計此機構(gòu) 。計算計算: 180180(K-1)/(K+1);(K-1)/(K+1);作作C1 C2 H H作射線作射線C1O O 使使C2C1O=90, , 以以O(shè) O為圓心，為圓心，C1O O為半徑作圓。為半徑作圓。以以A A為圓心，為圓心，A A C1為半徑作弧交于為半徑作弧交于E,E,得：得：作射線作射線C2O O使使C1C2 O=90。 作偏距線作偏距線e e，交圓弧于，交圓弧于A A，即為所求。，即為所求

15、。C1C29090-o9090-Al1 =EC2/ 2l2 = A = A C2EC2/ 2連桿傳動最新課件二、按預(yù)定連桿位置設(shè)計四桿機構(gòu)二、按預(yù)定連桿位置設(shè)計四桿機構(gòu)a)給定連桿兩組位置給定連桿兩組位置有唯一解。有唯一解。B2C2AD將鉸鏈將鉸鏈A、D分別選在分別選在B1B2，C1C2連線的垂直平分線上任意連線的垂直平分線上任意位置都能滿足設(shè)計要求。位置都能滿足設(shè)計要求。b)給定連桿上鉸鏈給定連桿上鉸鏈BC的三組位置的三組位置有無窮多組解。有無窮多組解。ADB2C2B3C3ADB1C1B1C1連桿傳動最新課件xyABCD1234三、給定兩連架桿對應(yīng)位置設(shè)計四桿機構(gòu)三、給定兩連架桿對應(yīng)位置設(shè)計

16、四桿機構(gòu)給定連架桿對應(yīng)位置：給定連架桿對應(yīng)位置：構(gòu)件構(gòu)件3和和構(gòu)件構(gòu)件1滿足以下位置關(guān)系：滿足以下位置關(guān)系：l1l2l3l4建立坐標(biāo)系建立坐標(biāo)系, ,設(shè)構(gòu)件長度為：設(shè)構(gòu)件長度為：l1 、l2、l3、l4在在x,yx,y軸上投影可得：軸上投影可得：l1+l2=l3+l4機構(gòu)尺寸比例放大時，不影響各構(gòu)件相對轉(zhuǎn)角機構(gòu)尺寸比例放大時，不影響各構(gòu)件相對轉(zhuǎn)角. . l1 coc + l2 cos = l3 cos + l4 l1 sin + l2 sin = l3 sin i if (i i ) i =1, 2, 3n設(shè)計此四桿機構(gòu)設(shè)計此四桿機構(gòu)( (求各構(gòu)件長度求各構(gòu)件長度) )。令：令： l1 =1連

17、桿傳動最新課件消去消去整理得：整理得：coscos l3 cos cos(- -) l3l4l42+ l32+1- l222l4P2帶入移項得：帶入移項得： l2 cos = l4 l3 cos cos 則化簡為：則化簡為：coccocP0 cos P1 cos( ) P2代入兩連架桿的三組對應(yīng)轉(zhuǎn)角參數(shù)，得方程組：代入兩連架桿的三組對應(yīng)轉(zhuǎn)角參數(shù)，得方程組：l2 sin = l3 sin sin 令: P0P1coccoc1P0 cos1 P1 cos(1 1 ) P2coccoc2P0 cos2 P1 cos(2 2 ) P2coccoc3P0 cos3 P1 cos(3 3 ) P2可求系數(shù)

18、可求系數(shù): :P0 、P1、P2以及以及: : l2 、 l3、 l4將相對桿長乘以任意比例系數(shù)，所得機構(gòu)都能滿足轉(zhuǎn)角要求。若給定兩組對應(yīng)位置，則有無窮多組解。連桿傳動最新課件舉例：舉例：設(shè)計一四桿機構(gòu)滿足連架桿三組對應(yīng)位置：設(shè)計一四桿機構(gòu)滿足連架桿三組對應(yīng)位置：1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 34545 50 50 90 90 80 80 135 135 110 1101 11 13 33 3帶入方程得：帶入方程得： cos90cos90=P=P0 0cos80cos80+P+P1 1cos(80cos(80-90-90)+P)+P2 2 cos135cos135=P=P0 0c

19、os110cos110+P+P1 1cos(110cos(110-135-135)+P)+P2 2解得相對長度解得相對長度: : P P0 0 =1.533, P =1.533, P1 1=-1.0628, P=-1.0628, P2 2=0.7805=0.7805各桿相對長度為：各桿相對長度為：選定構(gòu)件選定構(gòu)件l1的長度之后，可求得其余桿的絕對長度。的長度之后，可求得其余桿的絕對長度。 cos45 cos45=P=P0 0cos50cos50+P+P1 1cos(50cos(50-45-45)+P)+P2 2B1C1ADB2C2B3C32 22 2l1= =1 1l4 =- - l3 / P

20、1 =1.442l2 =(=(l42+ l32+1-2l3P P2 2 )1/2 = =1.7831.783 l3 = P P0 0 = = 1.553, 連桿傳動最新課件D實驗法設(shè)計四桿機構(gòu)實驗法設(shè)計四桿機構(gòu)當(dāng)給定連架桿位置超過三對時，一般不可能有精確解。只能用優(yōu)化或試湊的方法獲得近似解。1)首先在一張紙上取首先在一張紙上取固定軸固定軸A的位置，作的位置，作原動件角位移原動件角位移i i位置位置 i i 位置位置 i i 12 15 10.8 45 15 15.8 23 15 12.5 56 15 17.5 34 15 14.2 67 15 19.2 2)任意取原動件長度任意取原動件長度AB3)任意取連桿長度任意取連桿長度BC，作一系