平面連桿機構設計

平面連桿機構設計第一頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日③只用于速度較低的場合。1、能實現(xiàn)多種運動形式。如：轉(zhuǎn)動，擺動，移動，平面運動2、運動副為低副：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：①只能近似實現(xiàn)給定的運動規(guī)律；②設計復雜；§8－1連桿機構及其傳動特點第二頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日鉸鏈四桿機構：構件之間都是用轉(zhuǎn)動副聯(lián)接的平面四桿機構組成：機架——固定不動的構件。連架桿——與機架相聯(lián)接的構件。分為：曲柄——能整周轉(zhuǎn)動搖桿——不能整周轉(zhuǎn)動連桿——不直接和機架相聯(lián)的構件§8－2平面四桿機構的類型和應用1、平面四桿機構的基本型式第三頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日曲柄搖桿機構第四頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日雙曲柄機構平行四邊形機構及應用第五頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日雙搖桿機構第六頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日2、平面四桿機構的演變型式一、曲柄滑塊機構轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)化成移動副第七頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日e≠0，偏置曲柄滑塊機構e=0，對心曲柄滑塊機構曲柄滑塊機構的類型偏距e第八頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日曲柄滑塊機構的運動特性偏距e行程H＝C1C2極位夾角θ第九頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日二、曲柄滑塊機構的演變擺動導桿機構：1、導桿機構第十頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日轉(zhuǎn)動導桿機構定塊機構搖塊機構雙滑塊機構第十一頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日偏心輪的演化過程三、偏心輪機構第十二頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日四、正弦機構第十三頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日構件3為機架——移動導桿鉸鏈四桿機構：構件4為機架，——曲柄搖桿構件1為機架，——雙曲柄構件2為機架，——曲柄搖桿構件3為機架，——雙搖桿曲柄滑塊機構：構件4為機架——曲柄滑塊構件1為機架——轉(zhuǎn)動導桿構件2為機架——曲柄搖塊41234123五、機構演變小結第十四頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日（若1能繞A整周相對轉(zhuǎn)動，則存在兩個特殊位置）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平面四桿機構的基本知識1、平面四桿機構有曲柄存在的條件第十五頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日

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，鉸鏈四桿機構曲柄存在的條件是：（1）連架桿或機架為運動鏈中的最短桿。（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）第十六頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日（1）最短構件與最長構件的長度之和大于其他兩構件長度之和，所有運動副均為擺動副，均為——雙搖桿機構。（2）最短構件與最長構件的長度之和小于等于其他兩構件長度之和，最短構件上兩個轉(zhuǎn)動副均為整轉(zhuǎn)副。取最短構件為機架——雙曲柄機構取最短構件任一相鄰構件為機架——曲柄搖桿機構取最短構件對面的構件為機架——雙搖桿機構平面四桿機構的類型判別第十七頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日△AC1E：b-a>e△

AC2E：a+b>e即有曲柄的條件:b>a+ee=0,b>a曲柄滑塊機構有曲柄的條件第十八頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日某些機構（如曲柄搖桿機構）中，原動件作勻速轉(zhuǎn)動，從動件作往復運動的機構，從動件正行程和反行程的平均速度不相等?！被剡\動行程速比系數(shù)2、急回運動和行程速比系數(shù)第十九頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日從動件慢行程快行程∴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二十頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日壓力角α:從動件上某點的受力方向與從動件上該點速度方向的所夾的銳角。傳動角γ：P與Pn夾角，最小傳動角γmin一般要求：γmin≥40?出現(xiàn)在原動件和機架共線的位置3、壓力角和傳動角第二十一頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日機構停在死點位置，不能起動。運轉(zhuǎn)時，靠慣性沖過死點。曲柄為從動件，當機構處于曲柄和連桿共線的兩個位置時，原動件通過連桿作用于曲柄的力通過曲柄轉(zhuǎn)動中心，不產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。4、死點位置第二十二頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日§8－4平面四桿機構的設計設計方法：1、圖解法，2、解析法，3、圖譜法，4實驗法選型：運動尺寸設計：確定連桿機構的結構組成：構件數(shù)目，運動副類型、數(shù)目。確定機構運動簡圖的參數(shù)：①轉(zhuǎn)動副中心之間的距離；②移動副位置尺寸1、實現(xiàn)構件給定位置2、實現(xiàn)已知運動規(guī)律3、實現(xiàn)已知運動軌跡設計要求：1、平面連桿機構設計的基本問題第二十三頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日B1B2B3C2C3C1ADc23c12b23b12直接量?。篈B、CD、AD的值，則lAB＝AB·mllCD＝CD·mllAD＝AD·mlml——作圖比例2、用作圖法設計平面四桿機構1）按照給定的連桿位置設計四桿機構1）已知連桿長度及三個位置，設計該鉸鏈四桿機構。（若已知2個位置，無窮解。）第二十四頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日2）按照給定的行程速比系數(shù)K設計四桿機構分析：C1C2DyqAB1B2A’qAC1=BC－ABAC2＝BC＋ABa)已知：曲柄搖桿機構，搖桿CD長度，擺角，K設計此機構（確定曲柄和連桿長）第二十五頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日設計步驟DC1C2y2、選比例。例如3、在適當位置作點D。然后作DC1和DC2，使＜C1DC2＝ψA’4、用直線連結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A’5、過C1、C2及A’三點作圓，固定鉸鏈A在此圓周上，可結合其它條件確定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，作出一個位置的機構運動簡圖第二十六頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期日b)已知擺動導桿機構機架長度以及K，設計此機構。解：y=