平面连杆机构.ppt

第二章 平面连杆机构,连杆机构是一种常用的传动机构.按机构中各构件间的相对运动是平面运动还是空间运动,可将其分成平面连杆机构和空间连杆机构. 平面连杆机构中的构件是以低副(回转副、移动副)联接的。最简单的平面连杆机构是由四个构件组成的平面四杆机构。 本章重点介绍平面四杆机构 的基本类型、特点及设计。,第二章 平面连杆机构,§2-1 铰链四杆机构的基本型式和特性,定义：全部用回转件组成的平 面四杆机构。,按连架杆类型分,能作整周运转,一、输出件的急回特性,铰链四杆机构设计中的一些共性问题,以曲柄摇杆机构为例。通常，曲柄作为原动件，作匀速转动，通过连杆将运动转化为摇杆的变速往复摆动。,1 2 机构有急回特性 (1=180º+ 2=180º- ),行程速比系数k k= v2/v1=(180º+)/(180º-),行程速比系数k 1 0º,在曲柄摇杆机构中，当摇杆为主动件时，在连杆与曲柄共线时，无论摇杆上的力为多大，机构都难以运动，该位置称为死点。,缺点：从动件易出现卡死或不确定运动现象。可利用飞轮或构件自重的惯性作用来克服。 优点：机械防松,二、死点,从动件上的驱动力与该力作用点绝对速度间所夹锐角称为压力角。 ，功Fv cos , 传动性能。,三、压力角和传动角 判断机构传动性能的标志,压力角：,传动角 =90°-。 , 传动性能 为保证机构正常工作，通常：,传动角：压力角的余角,传动角 最小传动角min,一般机械： min 40 °,大功率机械： min 50 °,min可能出现的位置,§2-2 曲柄存在的条件,满足杆长条件,铰链四杆机构是否有曲柄存在，取决于机构各杆件的长度和机架的选择。,曲柄存在的条件：最短杆+最长杆其余两杆之和 连架杆与机架中必须有一杆是最短杆,不满足杆长条件：,双摇杆机构,条件,各种铰链四杆机构,旋转式水泵,http:/www.zdfc.net/sigan/109.htm,飞机起落架机构,汽车前轮转向机构,§2-3 铰链四杆机构的演化型式,演化方式：用移动副代替回转副、变更杆件长度、变更机架、扩大回转副等。,一、曲柄滑块机构： 曲柄摇杆机构中: 摇杆长度，回转副移动副,对心曲柄滑块机构 导路通过曲柄回转中心,偏心曲柄滑块机构 导路不通过曲柄回转中心 (有急回作用),二、导杆机构：在曲柄滑块机构中， 改曲柄为机架,转动：摆杆机架杆长，可作整周运转,摆动：摆杆长机架杆长,不可作整周运转,三、在曲柄滑块机构中, = 0°, =90°, 传动性能,=,四、双滑块机构：具有两个移动副的加杆机构,正弦机构：从动件的位移与原动件转角的正弦成正比,正切机构,滑动联轴器式机构,椭圆规式机构,五、偏心轮机构,四杆机构的演化机构,自卸货车,抽水唧筒,正切机构,正弦机构,滑块联轴器,椭圆仪,偏心轮机构,http:/www.zdfc.net/sigan/109.htm,§2-4 平面四杆机构的设计,平面四杆机构设计 根据给定的运动条件，综合考虑几何条件和动力条件(如最小传动角min )等，确定机构运动简图的尺寸参数。,问题类型 (1) 按照给定从动件的运动规律(位置、速度、加速度) (2)按照给定点的运动轨迹,设计方法,一、按给定的行程速比系数k设计四杆机构,1曲柄摇杆机构 巳知：摇杆长l3 , 摆角 和 行程速比系数k 要求：确定铰链中心A， 定出其他三杆尺寸,步骤：参见P3031,2导杆机构 巳知：机架长l4 和行程速比系数k 要求：确定曲柄长度l1,步骤：参见P31,二、按给定连杆位置设计四杆机构,1巳知：连杆长l3 及其两个对应位置B1C1和B2C2 要求：确定铰链中心A、D，定出其他三杆尺寸 有无穷多解！,2巳知：连杆长l3 及其三个对应位置 B1C1、 B2C2和B3C3 要求：确定铰链中心A、D，定出其他三杆尺寸 有唯一解！,三、按给定两连架杆对应位置设计四杆机构 用解析法或实验法(P32P35),1解析法：,机构封闭多边形,cos1=P0cos1+P1cos(1- 1)+P2 cos2=P0cos2+P1cos(2- 1)+P2 cos3=P0cos3+P1cos(3- 3)+P2,给定三对应位置，得精确解 少于三位置，有无数解 多于三位置时，用实验法,2实验法：,已知,选定不同的l1、l2 和l3凑图,四、按给定点的运动轨迹设计四杆机构,1、按连杆曲线设计(P35),2、按连杆曲线图谱设计,(按图索骥)(P36),作 业,P36：题2-6、2-7、2-8,习题讲解,P3536：题2-12-5、2-10,