第六章平面连杆机构及其设计.ppt
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1、第六章 平面连杆机构及其设计,61 概述 62 平面四杆机构的基本类型及演化 63 平面四杆机构有曲柄的条件 64、5平面四杆机构的基本特性 66 按从动件行程速度变化系数K 设计平面四杆机构 67 按连杆位置或两连架杆相对位置 设计平面四杆机构 68 & 69,61 概述,1定义: 连杆机构:构件用低副联接而成的机构。 平面连杆机构:组成机构的构件都在相互平行的平面中运动的连杆机构。 空间连杆机构:组成机构的构件不在相互平行的平面中运动的连杆机构。 注:本章主要讨论最基本的平面四杆机构。 2优缺点: 优:1)低副联接,面接触,磨损小,承载能力大。 2)杆状件,园柱形或平面形接触面,易制造,传
2、递运动远。 3)运动多样性(转、摆、移、平面运动等) 4)轨迹多样性。 缺:1)设计较困难。 2)运动副的制造误差会累积,从而降低机构的传动精度。 3)惯性力难平衡,不适用于高速。 应用:很广泛(e.g:自行车,缝纫机,纺机等中都有应用),62 平面四杆机构的基本类型及演化,工程中使用的平面四杆机构形式很多,但最基本的是铰四机构。 机 架:固定不动的构件.4. 连杆架:与机架相连的杆.1.3. 曲 柄:能整周转动的连架杆。 摇 杆:不能整周转动的连架杆。 连 杆:不与机架相连的杆.2. 其它四杆机构均可用以下方法由铰四机构 演化得到,1、同性异形演化(详见2-6),2、取不同的构件为机架,63
3、 平面四杆机构有曲柄的条件,一铰链四杆机构: 设铰四机构ABCD中,AB能360转动而成为曲柄,则AB必能转至与机架AD共线的两个位置A1B1和A2B2,此时有:,1)L1L4时(图6-3a) B1C1D L1+ L4L2+ L3 L1+ L4L2+ L3 L1L2 B2C2D L2+(L4-L1)L3 L1+ L3L2+ L4 L1L3 L3+(L4-L1)L2 L1+ L2L3+ L4 L1L4,2) L1L4时(图6-3b) B1C1D L1+ L4L2+ L3 L1+ L4L2+ L3 L4L1 B2C2D L2L3+(L1-L4) L2+ L4L1+ L3 L4L2 L3L2+(L1
4、-L4) L3+ L4L1+ L2 L4L3,1有曲柄的条件: 1)连架杆和机架中有一最短杆 2)最短杆和最长杆的长度和不大于其余两杆的长度和。 2结论(满足有曲柄条件时): 1)最短杆为连架杆,铰四为曲摇。 2)最短杆为机架,铰四为双曲。 3)最短杆为连杆,铰四为双摇,64、5平面四杆机构的基本特性,一 行程速度变化系数: 1曲柄摇杆机构,1)极限位置: 曲柄AB作用360转动时,摇杆CD在C1D和C2D间来回摆 动,与C1D、C2D相对应的两个机构位置AB1C1合AB2C2D 叫机构的极限位置。,2)极位夹角(书中称为快行程中曲柄转角的补角) 曲柄与连杆的两共线位置之间所夹的锐角。 AB位
5、置 AB转角 所化时间 CD位置 C点均速 AB1AB2 1=180+ t1=1/ C1DC2D V1=C1C2/t1 工作行程 AB2AB1 2=180+ t2=2/ C2DC1D V2=C1C2/t2 空间行程 3)急回特性: (12 t1t2 V2V1 急回) 从动件在往复两行程中,一个行程(通常是空回行程)较快的特性 4)行程速度变化系数K: (用来反映急回的程度),5)曲摇机构的分类: 按A、D与C1C2线的关系或四杆的杆长关系,可分成三类: (1)对心曲摇: A位于C1C2线上。 或 L12+ L42 = L22+ L32+ 无急回特性 (2)型曲摇: A的D位于C1C2线的同侧
6、或 L12+ L42 L22+ L32+ 有急回特性。,2偏置曲柄滑块机构(见图6-5): 滑块的移动导路不通过A的曲滑机构 偏距e:移动导路到A点的距离 动程h:滑块移动的距离。 h= C1C2 注:有急回特性。,3摆动导杆机构(见图6-6): 1)有急回特性,=(导杆摆角) 2)动力性能好。 不计摩擦时,滑块2对导杆3的作用力 总垂直作用于导杆3。即 90,二压力角、传动角:,1压力角: = (F、Vc) 在不计摩擦力和惯性力等时,连杆BC为二力杆,原动件AB通过BC作用 于从动件CD上的力F(沿BC)与从动件上的受力点C的速度Vc间的夹角 2传动角: 压力角的余角,即 = 90- ,有用
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