第4章連桿機構(gòu)2ppt課件

1、 本講主要內(nèi)容及學(xué)習(xí)指南本講主要內(nèi)容及學(xué)習(xí)指南熟悉平面四桿機構(gòu)的特性熟悉平面四桿機構(gòu)的特性 重點：行程速比系數(shù)、傳動角、壓力角、重點：行程速比系數(shù)、傳動角、壓力角、死點的概念死點的概念了解平面四桿機構(gòu)常用設(shè)計方法了解平面四桿機構(gòu)常用設(shè)計方法難點：難點： 最小傳動角的確定最小傳動角的確定 上講內(nèi)容回顧 1 鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型及判別 2 鉸鏈四桿機構(gòu)的演化一一.急回運動急回運動: 工作行程: 空回行程:B2B1 ( 2) C2C1 () 回 1 2 , 而不變B1B2 (1) 搖桿C1C2 () 去 工作行程時間空回行程時間工作行程時間空回行程時間 曲柄(主)勻速轉(zhuǎn)動(順)搖桿(從)變速往復(fù)擺

2、動極位極位:搖桿極位C1D、C2 D 曲柄與連桿共線 縮短非生產(chǎn)時間縮短非生產(chǎn)時間, 提高生產(chǎn)率提高生產(chǎn)率例：牛頭刨床、往復(fù)式輸送機4.5 鉸鏈四桿機構(gòu)的主要特性鉸鏈四桿機構(gòu)的主要特性其運動特性行程速比系數(shù)K極位夾角極位夾角(搖桿處于兩極位時，對應(yīng)曲柄所夾銳角搖桿處于兩極位時，對應(yīng)曲柄所夾銳角)K 急回運動性質(zhì)急回運動性質(zhì)11180KK180180/212112122112tttCCtCCvvK曲柄搖桿機構(gòu)曲柄主動 急回特性二二. 死點位置死點位置從動件與連桿共線從動件與連桿共線卡死卡死 當(dāng)搖桿為主動件, 而曲柄AB與連桿BC共線時(搖桿CD處于極位) CD(主)通過連桿加于曲柄的驅(qū)動力F正好

3、通過曲柄的轉(zhuǎn)動中心A 不能產(chǎn)生使曲柄轉(zhuǎn)動的力矩。死點位置：從動件曲柄）與連桿共線F死點死點 機構(gòu)運動卡死 機構(gòu)運動不確定避免措施避免措施 加飛輪 靠自身慣性存在死點條件：存在死點條件：曲柄搖桿機構(gòu) 搖桿主動死點利用死點利用死點鉆床的快速夾具鉆床的快速夾具三、壓力角和傳動角三、壓力角和傳動角1.壓力角壓力角2.傳動角傳動角 ：BC是二力桿,驅(qū)動力F 沿BC方向 作用在從動件上的驅(qū)動力F與該力作用 點絕對速度VC之間所夾的銳角。壓力角的余角 = 90 有效分力Ft=Fcos 省力傳動角 Ft=Fsin 壓力角VCCDFVCABCD 分析分析FnFtCe曲柄滑塊機構(gòu)的壓力角、傳動角VCF壓力角（壓力

4、角（）：從動件所受的力與受力作用點速度方向）：從動件所受的力與受力作用點速度方向與所與所 夾的銳角。夾的銳角。傳動角傳動角： =90 壓力角越小壓力角越小(即傳動角越大即傳動角越大)，有用的分力越大。，有用的分力越大。 所以傳動角是衡量機構(gòu)受力大小的一個重要參數(shù)。所以傳動角是衡量機構(gòu)受力大小的一個重要參數(shù)。 對于一般機械，通常對于一般機械，通常 40 傳力較大的機械傳力較大的機械 50 （破碎機、沖床）（破碎機、沖床） 傳力較小的機械傳力較小的機械 40 （控制機構(gòu)、儀表）（控制機構(gòu)、儀表）如何找出機構(gòu) min所在位置？死點：死點： = 90 機構(gòu) min所在位置曲柄與機曲柄與機架共線架共線4

5、-6 平面四桿機構(gòu)的設(shè)計根據(jù)給定的運動條件機構(gòu)的尺寸參數(shù)二二. .按照給定的行程速比系數(shù)設(shè)計四桿機構(gòu)按照給定的行程速比系數(shù)設(shè)計四桿機構(gòu)( (圖解法圖解法) )一一. .按給定連桿位置設(shè)計四桿機構(gòu)按給定連桿位置設(shè)計四桿機構(gòu)( (圖解法圖解法) )三三. .按給定兩連架桿對應(yīng)位置設(shè)計四桿機構(gòu)按給定兩連架桿對應(yīng)位置設(shè)計四桿機構(gòu)( (解析法解析法) )四四. .按給定點的運動軌跡設(shè)計四桿機構(gòu)按給定點的運動軌跡設(shè)計四桿機構(gòu)( (實驗法實驗法) )位置設(shè)計實現(xiàn)從動件預(yù)期的運動規(guī)律(位置,速度,加速度)軌跡設(shè)計實現(xiàn)給定點的運動軌跡方法：方法：解析法準(zhǔn)確圖解法直觀實驗法簡便 DB1C1B2C2無窮多個解無窮多

6、個解A ABCD一.按給定連桿位置設(shè)計四桿機構(gòu)1.知知:連桿連桿BC長長l2 及連桿兩個位置及連桿兩個位置B1C1,B2C2固定鉸A必在B1B2垂直平分線上同定鉸D必在C1C2.分析(1)連接連接B1B2,C1C2并作其垂直平分線并作其垂直平分線b12,c12(2)在在b12線上任取一點線上任取一點A, 在在c12.任取一點任取一點D解:b12c12連桿給定的三個位置連桿給定的三個位置 鉸點已給定鉸點已給定B1C1B2C2B3C3ADABCD步驟：步驟：1.銜接銜接 B1B2 ,B2B3 C1C2,C2C3 2.作各連線中垂線作各連線中垂線 3.B1B2, B2B3中垂線中垂線 之交點即為點之

7、交點即為點A 4.C1C2,C2C3中垂線中垂線 之交點即為點之交點即為點D 5.連接連接AB1C1D即為即為 所求所求2.知知:連桿連桿BC長長l2及連桿三個位置及連桿三個位置B1C1,B2C2,B3C3唯一解唯一解二.按照給定的行程速比 系數(shù)設(shè)計四桿機構(gòu):1.曲柄搖桿機構(gòu):2.導(dǎo)桿機構(gòu)11180KK(1)可求出極位夾角分析分析:(2) C1AC2=如果三點位于 同一圓上,是是C1C2弧上弧上 的圓周角的圓周角如何作此圓作C1C2的垂直平分線作 C2C1P=90O知: 搖桿長度l3, 行程速比系數(shù)K, 擺角-.06C2ADB1B2C1P另解另解:(1)任選任選D點點,作搖桿兩極位作搖桿兩極位

8、C1D和和C2DOAB1B2C2DC1(2)過過C1作作C1C2垂線垂線C1M(3)過過C1、C2、 P 作圓作圓(4)AC1=l2l1, AC2=l2+l1 l1=1/2(AC2AC1)無數(shù)解以以l1為半徑作圓為半徑作圓,交交B1,B2點點 曲柄兩位置曲柄兩位置MN在圓上任選一點AC1M與C2N交于P點作C1C2N=90,P2.導(dǎo)桿機構(gòu): 知知:機架長機架長l4 , K解解:(1)任選固定鉸鏈中心任選固定鉸鏈中心C 作導(dǎo)桿兩極位作導(dǎo)桿兩極位Cm和和Cn = (2)作擺角作擺角的平分的平分線線AC,取取AC=l4 固定鉸中心固定鉸中心A(3)過過A作導(dǎo)桿極位垂線作導(dǎo)桿極位垂線 AB1(AB2)

9、l1=AB1唯一解唯一解11180KKCmnAB1B2知：兩連架桿AB和CD的三組對應(yīng)位置112233求：各桿長度三三 按照給定兩連架桿對應(yīng)位置設(shè)計四桿機構(gòu)按照給定兩連架桿對應(yīng)位置設(shè)計四桿機構(gòu)分析分析首先建立直角坐標(biāo)系，列出桿長與兩連架桿轉(zhuǎn)角之間的函數(shù)關(guān)系，通過求解方程組確定各桿的相對長度整理得l1+l2=l3+l4l1cos+l2cos =l3cos +l4l1sin +l2sin =l3sin cos =P0cos +P1cos( - ) +P2P0= l3/l1 P1= -l3/l4 P2= 其中22 l4 + l3 + l1 - l22 l4 l122cos 1 =P0cos 1 +P1cos( 1- 1) +P2cos 2=P0cos 2 +P1cos(2 2) +P2cos 3=P0cos 3 +P1cos(3 3) +P2將桿矢量向坐標(biāo)軸 x和y投影求出P0、P1、P2 l1、 l2、 l3 、l4步進式傳送機構(gòu)步進式