電子課件-《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(第二版)》-B01-1264-模塊九--平面連桿機(jī)構(gòu)

1、模塊九 平面連桿機(jī)構(gòu)課題一 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)課題二 平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)是由一些剛性構(gòu)件用轉(zhuǎn)動副和 (或)移動副連接而成的在同一個平面或相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動的機(jī)構(gòu)。在平面連桿機(jī)構(gòu)中，四個桿件組成的平面四桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)最簡單，應(yīng)用最廣泛。構(gòu)件間組成的運(yùn)動副均為轉(zhuǎn)動副的平面四桿機(jī)構(gòu)，稱為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，是四桿機(jī)構(gòu)的基本形式。牛頭刨床1電動機(jī) 2小齒輪 3曲柄 4、6滑塊 5導(dǎo)桿 7刨頭 8工作臺 9絲杠 10床身牛頭刨床實(shí)現(xiàn)刨削運(yùn)動的機(jī)構(gòu)簡圖1床身 2、5滑塊 3導(dǎo)桿 4曲柄 6刨頭任務(wù)引入如圖所示為牛頭刨床實(shí)現(xiàn)刨削運(yùn)動的機(jī)構(gòu)簡圖，試分析其運(yùn)動特性。課題一 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)任務(wù)分析牛頭刨床是指滑枕帶動

2、刨刀作住復(fù)直線運(yùn)動的刨床。相關(guān)知識一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的組成鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)a)結(jié)構(gòu)圖 b)運(yùn)動簡圖1、3連架桿 2連桿 4機(jī)架二、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及應(yīng)用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)和雙曲柄機(jī)構(gòu)。 具有一個曲柄和一個搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)稱為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)具有兩個搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)不等長雙曲柄機(jī)構(gòu)(主、從動曲柄的長度不相等)平行雙曲柄機(jī)構(gòu)(主、從動曲柄及機(jī)架與連桿的長度分別相等, 且始終相互平行)反向雙曲柄機(jī)構(gòu)(主、從動曲柄長度相等,而機(jī)架與連桿的長度也相等,但不平行)三、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化1.曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)是指具有一個曲柄和一個滑塊的平面四桿機(jī)構(gòu)。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)到曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的演化

3、過程a)曲柄搖桿機(jī)構(gòu) b)桿3趨向無限長 c)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)2.導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)連架桿中至少有一個構(gòu)件為導(dǎo)桿的平面四桿機(jī)構(gòu)稱為導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。牛頭刨床刨削運(yùn)動機(jī)構(gòu)是由曲柄4、滑塊5、導(dǎo)桿3等構(gòu)件組成的擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。曲柄為主動件，作整周回轉(zhuǎn)運(yùn)動，通過滑塊帶動導(dǎo)桿往復(fù)擺動 ，從而帶動刨刀作往復(fù)直線運(yùn)動，完成刨削動作，實(shí)現(xiàn)刨削加工。任務(wù)實(shí)施課題二 平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)牛頭刨床擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)1機(jī)架 2曲柄 3滑塊 4導(dǎo)桿 5連桿 6刨頭任務(wù)引入設(shè)計(jì)此擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。任務(wù)分析擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)屬于鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的一種演化形式。確定機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的長度尺寸。一、曲柄存在的條件連架桿與機(jī)架中必有一桿是最短桿。最短桿與最長桿長度之和必小于或等

4、于其余兩桿長度之和。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中無曲柄存在時(shí)，則不論以哪一桿為機(jī)架，均可得雙搖桿機(jī)構(gòu)。相關(guān)知識鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本形式a)曲柄搖桿機(jī)構(gòu) b)雙曲柄機(jī)構(gòu) c)雙搖桿機(jī)構(gòu)二、急回特性和行程速比系數(shù)當(dāng)曲柄等速回轉(zhuǎn)時(shí)，搖桿往復(fù)擺動的速度不同，搖桿擺動時(shí)空回行程的平均速度大于工作行程的平均速度(即v2 v1)，機(jī)構(gòu)的這種性質(zhì)稱為急回特性。急回特性用行程速比系數(shù) K 來衡量。若=0，K=1，機(jī)構(gòu)無急回特性;若0，K1，機(jī)構(gòu)有急回特性，且越大，機(jī)構(gòu)的急回特性越顯著。三、死點(diǎn)位置曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，若搖桿 CD 為主動件，則搖桿在兩極限位置時(shí)， 曲柄不會轉(zhuǎn)動，而使整個機(jī)構(gòu)處于靜止?fàn)顟B(tài)，通常把機(jī)構(gòu)的這種位置稱為死點(diǎn)

5、位置。死點(diǎn)是不利的，須克服。方法是利用從動件本身的質(zhì)量或附加轉(zhuǎn)動慣量較大的構(gòu)件，依靠其慣性作用通過死點(diǎn)位置。在工程實(shí)際中，機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置可以被利用來夾緊工件。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置連桿式快速夾具 (利用死點(diǎn)位置夾緊工件)任務(wù)實(shí)施1.知識應(yīng)用示例(1)由K，求出。(2)任選鉸鏈中心D 的位置， 作出搖桿兩個極限位置C1D和C2D。(3)連接C1和C2，作C1C2O=C2C1O，C2O 與C1O 相交于O 點(diǎn)。(4)以O(shè) 為圓心，OC1 或OC2 為半徑作圓，在此圓上任取一點(diǎn) A 作為曲柄的固定鉸鏈中心。(5)曲柄長度LAB= (AC2-AC1)/2。再以A 為圓心和以LAB為半徑作圓，交 C1A 的延長線 于 B1，交 C2A 于 B2，即得B1C1=B2C2=LBC及 AD=LAD。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)2.設(shè)計(jì)牛頭刨床擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)(1)由極位夾角=36。即=36。(2)設(shè)作圖比例為110。(3)任取一點(diǎn)A，作C1AC2=，并作其角平分線。再由 A 點(diǎn)起在其上按作圖比例尺L 截取 AB=500/L，則得另一固定鉸鏈中心B，即為曲柄的回轉(zhuǎn)中心。(4)過點(diǎn) B 作導(dǎo)桿兩極限位置的垂線 BC1(或BC2)，量取該線段長度，按照設(shè)定比例L 可得曲柄的長度為LLBC1 。按給定行程速比系數(shù)設(shè)計(jì)