平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)第1頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一③只用于速度較低的場合。1、能實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)形式。如：轉(zhuǎn)動(dòng)，擺動(dòng)，移動(dòng)，平面運(yùn)動(dòng)2、運(yùn)動(dòng)副為低副：面接觸：①承載能力大；②便于潤滑。壽命長幾何形狀簡單——便于加工，成本低。3、缺點(diǎn)：①只能近似實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；②設(shè)計(jì)復(fù)雜；§8－1連桿機(jī)構(gòu)及其傳動(dòng)特點(diǎn)第2頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)：構(gòu)件之間都是用轉(zhuǎn)動(dòng)副聯(lián)接的平面四桿機(jī)構(gòu)組成：機(jī)架——固定不動(dòng)的構(gòu)件。連架桿——與機(jī)架相聯(lián)接的構(gòu)件。分為：曲柄——能整周轉(zhuǎn)動(dòng)搖桿——不能整周轉(zhuǎn)動(dòng)連桿——不直接和機(jī)架相聯(lián)的構(gòu)件§8－2平面四桿機(jī)構(gòu)的類型和應(yīng)用1、平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型式第3頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一曲柄搖桿機(jī)構(gòu)第4頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一雙曲柄機(jī)構(gòu)平行四邊形機(jī)構(gòu)及應(yīng)用第5頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一雙搖桿機(jī)構(gòu)第6頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一2、平面四桿機(jī)構(gòu)的演變型式一、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)化成移動(dòng)副第7頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一e≠0，偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)e=0，對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的類型偏距e第8頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性偏距e行程H＝C1C2極位夾角θ第9頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一二、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的演變擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)：1、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)第10頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)定塊機(jī)構(gòu)搖塊機(jī)構(gòu)雙滑塊機(jī)構(gòu)第11頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一偏心輪的演化過程三、偏心輪機(jī)構(gòu)第12頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一四、正弦機(jī)構(gòu)第13頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一構(gòu)件3為機(jī)架——移動(dòng)導(dǎo)桿鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)：構(gòu)件4為機(jī)架，——曲柄搖桿構(gòu)件1為機(jī)架，——雙曲柄構(gòu)件2為機(jī)架，——曲柄搖桿構(gòu)件3為機(jī)架，——雙搖桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：構(gòu)件4為機(jī)架——曲柄滑塊構(gòu)件1為機(jī)架——轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿構(gòu)件2為機(jī)架——曲柄搖塊41234123五、機(jī)構(gòu)演變小結(jié)第14頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一（若1能繞A整周相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，則存在兩個(gè)特殊位置）a+d≤b+c(1)b<c+d-a即a+b≤c+d(2)c<b+d-a即a+c≤b+d(3)§8－3平面四桿機(jī)構(gòu)的基本知識(shí)1、平面四桿機(jī)構(gòu)有曲柄存在的條件第15頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一

a+d≤b+c(1)a+b≤c+d(2)a+c≤b+d(3)(1)+(2)得2a+b+d≤2c+b+d即a≤c(1)+(3)得a≤b(2)+(3)得a≤d由此可見，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在的條件是：（1）連架桿或機(jī)架為運(yùn)動(dòng)鏈中的最短桿。（2）最短桿與最長桿的長度之和小于等于其它兩桿長度之和。（桿長之和的條件）第16頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一（1）最短構(gòu)件與最長構(gòu)件的長度之和大于其他兩構(gòu)件長度之和，所有運(yùn)動(dòng)副均為擺動(dòng)副，均為——雙搖桿機(jī)構(gòu)。（2）最短構(gòu)件與最長構(gòu)件的長度之和小于等于其他兩構(gòu)件長度之和，最短構(gòu)件上兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副均為整轉(zhuǎn)副。取最短構(gòu)件為機(jī)架——雙曲柄機(jī)構(gòu)取最短構(gòu)件任一相鄰構(gòu)件為機(jī)架——曲柄搖桿機(jī)構(gòu)取最短構(gòu)件對(duì)面的構(gòu)件為機(jī)架——雙搖桿機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)的類型判別第17頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一△AC1E：b-a>e△

AC2E：a+b>e即有曲柄的條件:b>a+ee=0,b>a曲柄滑塊機(jī)構(gòu)有曲柄的條件第18頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一某些機(jī)構(gòu)（如曲柄搖桿機(jī)構(gòu)）中，原動(dòng)件作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)件作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，從動(dòng)件正行程和反行程的平均速度不相等?！被剡\(yùn)動(dòng)行程速比系數(shù)2、急回運(yùn)動(dòng)和行程速比系數(shù)第19頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一從動(dòng)件慢行程快行程∴極位夾角θ（<C2AC1）——AB1和AB2所夾的銳角搖桿的擺角y（＜C1DC2）——搖桿兩極限位置的夾角第20頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一壓力角α:從動(dòng)件上某點(diǎn)的受力方向與從動(dòng)件上該點(diǎn)速度方向的所夾的銳角。傳動(dòng)角γ：P與Pn夾角，最小傳動(dòng)角γmin一般要求：γmin≥40?出現(xiàn)在原動(dòng)件和機(jī)架共線的位置3、壓力角和傳動(dòng)角第21頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一機(jī)構(gòu)停在死點(diǎn)位置，不能起動(dòng)。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，靠慣性沖過死點(diǎn)。曲柄為從動(dòng)件，當(dāng)機(jī)構(gòu)處于曲柄和連桿共線的兩個(gè)位置時(shí)，原動(dòng)件通過連桿作用于曲柄的力通過曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)中心，不產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。4、死點(diǎn)位置第22頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一§8－4平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)方法：1、圖解法，2、解析法，3、圖譜法，4實(shí)驗(yàn)法選型：運(yùn)動(dòng)尺寸設(shè)計(jì)：確定連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成：構(gòu)件數(shù)目，運(yùn)動(dòng)副類型、數(shù)目。確定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的參數(shù)：①轉(zhuǎn)動(dòng)副中心之間的距離；②移動(dòng)副位置尺寸1、實(shí)現(xiàn)構(gòu)件給定位置2、實(shí)現(xiàn)已知運(yùn)動(dòng)規(guī)律3、實(shí)現(xiàn)已知運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)要求：1、平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問題第23頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一B1B2B3C2C3C1ADc23c12b23b12直接量?。篈B、CD、AD的值，則lAB＝AB·mllCD＝CD·mllAD＝AD·mlml——作圖比例2、用作圖法設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)1）按照給定的連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)1）已知連桿長度及三個(gè)位置，設(shè)計(jì)該鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。（若已知2個(gè)位置，無窮解。）第24頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一2）按照給定的行程速比系數(shù)K設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)分析：C1C2DyqAB1B2A’qAC1=BC－ABAC2＝BC＋ABa)已知：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，搖桿CD長度，擺角，K設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)（確定曲柄和連桿長）第25頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一設(shè)計(jì)步驟DC1C2y2、選比例。例如3、在適當(dāng)位置作點(diǎn)D。然后作DC1和DC2，使＜C1DC2＝ψA’4、用直線連結(jié)C1和C2。過C1作C1C2的垂線，過C2作與C1C2成90－q角的另一直線，兩直線相交于點(diǎn)A’5、過C1、C2及A’三點(diǎn)作圓，固定鉸鏈A在此圓周上，可結(jié)合其它條件確定A的位置6、連接并量取AC1和AC2。則：AOlAB＝ml(AC2－AC1)/2;lBC＝ml(AC2＋AC1)/2。B27、依據(jù)所求到的桿長，作出一個(gè)位置的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖第26頁，共27頁，2023年，2月20日，星期一b)已知擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)機(jī)架長度以及K，設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)。解：