四桿機構課堂例題

四桿機構課堂例題.第一頁，編輯于星期六：十五點十一分。第1頁，共39頁。123123132H例求下列曲柄滑塊機構的沖程H、極位夾角θ，正、反行程。132CABe求沖程H、極位夾角θ。第二頁，編輯于星期六：十五點十一分。第2頁，共39頁。AB2C22工作行程空回行程3B112C1H1本節(jié)課后作業(yè)：8-1~8-3，8-6~8-12第三頁，編輯于星期六：十五點十一分。第3頁，共39頁。例2設鉸鏈四桿機構各桿件長度

試回答下列問題:1.當取桿4為機架時，是否有曲柄存在？若有曲柄存在，桿（）為曲柄？此時該機構為（）機構？2.要使機構成為雙曲柄機構，則應取桿（）為機架？3.要使機構成為雙搖桿機構，則應取桿（）為機架？且其長度的允許變動范圍為（）4.如將桿4的長度改為d=400mm，其它各桿長度不變，則分別以1、2、3桿為機架時，所獲得的機構為（）機構？ABCD1234第四頁，編輯于星期六：十五點十一分。第4頁，共39頁。1.當取桿4為機架時，是否有曲柄存在？若有曲柄存在，桿（）為曲柄？此時該機構為（）機構？ABCD1234解：根據(jù)桿長條件:曲柄搖桿112.要使機構成為雙曲柄機構，則應取桿（）為機架？第五頁，編輯于星期六：十五點十一分。第5頁，共39頁。ABCD12343.要使機構成為雙搖桿機構，則應取桿（）為機架？且其長度的允許變動范圍為（）3解：1）a桿為最短桿，C桿為最長桿時不滿足曲柄存在條件滿足曲柄存在條件2）假設C桿為最短桿，則有：第六頁，編輯于星期六：十五點十一分。第6頁，共39頁。ABCD12343.要使機構成為雙搖桿機構，則應取桿（）為機架？且其長度的允許變動范圍為（）3140<a≤8601）a桿為最短桿，C桿為最長桿時2）假設C桿為最短桿，則有：3）假設C桿為一般桿，則有：不滿足曲柄存在條件滿足曲柄存在條件滿足曲柄存在條件不滿足曲柄存在條件第七頁，編輯于星期六：十五點十一分。第7頁，共39頁。4.如將桿4的長度改為d=400mm，其它各桿長度不變，則分別以1、2、3桿為機架時，所獲得的機構為（）機構？ABCD1234不滿足曲柄存在條件無論取哪個桿件為機架，均只能得到雙搖桿機構雙搖桿第八頁，編輯于星期六：十五點十一分。第8頁，共39頁。例3圖示曲柄滑塊機構是按比例繪制而成的。（1）設曲柄為主動件，滑塊朝右運動為工作行程，試確定曲柄的合理轉向，并簡述其理由；（2）若滑塊為主動件，使用作圖法確定該機構的死點位置。ABCB1C1C2B2ω1解：（1）曲柄為順時針轉向；（2）該機構的死點位置為曲柄與連桿兩次共線位置。工作行程空回行程tttt第九頁，編輯于星期六：十五點十一分。第9頁，共39頁。例4

鉸鏈四桿機構各桿桿長為：

LAB=200mm，LBC=350mm，

LCD=450mm，LAD=500mm。求：1）該機構為何種類型機構？（要求寫出判定條件）2）不改變各桿桿長，如何將該機構演化為雙搖桿機構？3）在圖上標出極位夾角θ，；最小傳動角γmin；4）AB桿的轉向；解：1）該機構為曲柄搖桿機構，曲柄為AB桿。ABCD2）當取CD桿為機架時，機構演化為雙搖桿機構正行程第十頁，編輯于星期六：十五點十一分。第10頁，共39頁。3）在圖上標出極位夾角θ，；最小傳動角γmin；4）AB桿的轉向；以A為圓心，以：為半徑畫圓弧交C軌跡線得出：得出：以A為圓心，以：為半徑畫圓弧交C軌跡線CADB第十一頁，編輯于星期六：十五點十一分。第11頁，共39頁。ABD3）在圖上標出極位夾角θ，；最小傳動角γmin；比較、取小值。第十二頁，編輯于星期六：十五點十一分。第12頁，共39頁。例5假設圖示導桿機構各部尺寸為已知，求：

1.該機構曲柄存在的條件；2.圖示位置機構的壓力角和傳動角；3.擺動導桿的最大擺角ψ和極位夾角θ；4.最小傳動角位置。D∞D∞解：1.2.滑塊為二力桿nnABCab312VB3F第十三頁，編輯于星期六：十五點十一分。第13頁，共39頁。3.擺動導桿的最大擺角ψ和極位夾角θ；4.最小傳動角位置和最小傳動角值。CAψθBabACACB1FVB3一般位置的傳動角B2FVB3FVB3結論？FVB3第十四頁，編輯于星期六：十五點十一分。第14頁，共39頁。BADab解（1）分析：該機構的原型為曲柄搖桿機構曲柄滑塊原連桿機架原搖桿擺動導桿例6在圖示的導桿機構中，已知LAB=30mm，試問：（1）若機構成為擺動導桿機構時，的LAD的最小值為多少？（2）若LAD=60mm，LAB的最大值為多少？（3）如果LAB=60mm,若使該機構成為轉動導桿機構的條件？（4）該機構的極位夾角θ。(在b圖上畫)

第十五頁，編輯于星期六：十五點十一分。第15頁，共39頁。BADab（1）若機構成為擺動導桿機構時，的LAD的最小值為多少？該機構的原型為曲柄搖桿機構該機構存在曲柄的條件為或者由于所以有即：的最小值為30mm（2）若LAD=60mm，LAB的最大值為多少？由知：第十六頁，編輯于星期六：十五點十一分。第16頁，共39頁。BADab（3）如果LAB=60mm,若使該機構成為轉動導桿機構的條件？機架為最短桿，并且滿足曲柄存在條件即：（4）該機構的極位夾角θ。

ADBB’第十七頁，編輯于星期六：十五點十一分。第17頁，共39頁。例7圖（a）、（b）兩導桿機構。問：（1）圖（a）若為轉動導桿機構導桿，其演化原型是什么？（2）圖（a）偏置導桿機構成為轉動導桿機構的條件；（3）圖（b）中AP不為轉動導桿的條件。其演化原型？ABCabeCABPabeD∞D∞解：（1）雙曲柄

（2）最短桿：AB桿最長桿：AD∞桿次長桿：CD∞桿第十八頁，編輯于星期六：十五點十一分。第18頁，共39頁。CABPabe（3）圖（b）中AP為擺動導桿的條件。其演化原型？解：

最短桿：BC桿

最長桿：CD∞桿D∞D∞1）按曲柄搖桿機構演化機架LAB不為最短桿,曲柄為LBC桿2）按雙搖桿機構演化3）機構演化原型曲柄搖桿機構雙搖桿機構第十九頁，編輯于星期六：十五點十一分。第19頁，共39頁。例8接上題.設b桿為主動構件求該位置時機構的壓力角和傳動角。ABabeCVC3FγminCABPabe1234F12F32F23V第二十頁，編輯于星期六：十五點十一分。第20頁，共39頁。例9圖示為一六桿機構。桿BC為原動件，其長度LBC=40mm,滑塊E的行程H=50mm，行程速比系數(shù)K=2，要求最小傳動角γmin=60°。試確定各構件的長度。ABCDE示意圖解：1取長度比例尺作機構圖第二十一頁，編輯于星期六：十五點十一分。第21頁，共39頁。HBCDEABCDE示意圖取A第二十二頁，編輯于星期六：十五點十一分。第22頁，共39頁。例10

一加熱爐門，擬用鉸鏈四桿機構來閉啟。根據(jù)工作要求，爐門須占有Ⅰ，Ⅱ兩個位置，并使得關閉時的外側面，在打開時的位置上能處于上方并與爐膛口平齊（以便放置被加熱的零件）。爐門上的點B和C時任意選取的鉸鏈點。試求固定鉸鏈點A、D的位置。B1B2C1C2ⅠⅡ解：1求A、D鉸鏈點課后作業(yè)：8-23~8-28第二十三頁，編輯于星期六：十五點十一分。第23頁，共39頁。B1B2C1C2ⅠⅡAD2設計檢驗（1）爐門閉啟時是否與爐外壁干涉從位置Ⅰ到位置Ⅱ是爐門開啟的過程。檢驗E點是否與爐外壁干涉。E課后作業(yè)：8-23~8-28第二十四頁，編輯于星期六：十五點十一分。第24頁，共39頁。DB1B2C1C2ⅡⅠ423P14P23P12P34P242設計檢驗（1）爐門閉啟時是否與爐外壁干涉從位置Ⅰ到位置Ⅱ是爐門開啟的過程。檢驗E點是否與爐外壁干涉。ωA1VEE第二十五頁，編輯于星期六：十五點十一分。第25頁，共39頁。（2）驗算最小傳動角DB1B2C1C2ⅡⅠ4A231課后作業(yè)：8-23~8-28第二十六頁，編輯于星期六：十五點十一分。第26頁，共39頁。B1B2C2ⅡⅠ4C1B1B2C1ⅡⅠ4C2（3）驗算爐門的穩(wěn)定性P24ωD3AG23P14P23P12P344DAP24ω在位置Ⅰ重力G對瞬心的力矩有使爐門打開的可能，故應在操作柄上加定位卡。在位置Ⅱ重力G對瞬心的力矩與爐門關閉的轉向相反，故不會自動關閉。G第二十七頁，編輯于星期六：十五點十一分。第27頁，共39頁。例11圖中給出了連桿2桿線BC的兩個位置并B1C1

、B2C2，并給出了連架桿1的相應的順時針轉角φ12和連架桿3的逆時針轉角ψ12設計此四鉸鏈機構B2C2B1C1AD課后作業(yè)：8-23~8-28第二十八頁，編輯于星期六：十五點十一分。第28頁，共39頁。例12試設計一鉸鏈四桿機構，要求滿足AB1、

AB2與DE1

、

DE2兩組對應位置，并要求滿足搖桿CD在第二位置為極限位置。已知和LAB和LAD（在圖中已按比例畫出），試用作圖法確定鉸鏈C的位置。要求注明四桿機構ABCD。DCEE2E1B1ADB2θθ第二十九頁，編輯于星期六：十五點十一分。第29頁，共39頁。E2E1B1ADB2θθC2搖桿CD在第二位置為極限位置第三十頁，編輯于星期六：十五點十一分。第30頁，共39頁。例13已知鉸鏈四桿機構中，機架AD、曲柄AB的長度，連桿的兩個位置B1M1、B2M2，鉸鏈C在B1M1直線上，試用圖解法求出連桿BC和搖桿CD的長度。

B1M1M2B2AD第三十一頁，編輯于星期六：十五點十一分。第31頁，共39頁。B2B1M1ADM2B2M2B2M2B2M2B2M2B2M2B2C1鉸鏈C在B1M1直線上，試用圖解法求出連桿BC和搖桿CD的長度。

第三十二頁，編輯于星期六：十五點十一分。第32頁，共39頁。E1AC2C1E2例13已知曲柄AB平面上