第3章连杆设计和分析.ppt
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1、1)按预定连杆位置设计四杆机构按预定连杆位置设计四杆机构(刚体导引机构刚体导引机构)给定连杆铰链给定连杆铰链BC两组位置。两组位置。有唯一解。有唯一解。将将铰铰链链A、D分分别别选选在在B1B2,C1C2连连线线的的垂垂直平分线上任意位置都能满足设计要求。直平分线上任意位置都能满足设计要求。给定连杆上铰链给定连杆上铰链BC的三组位置。的三组位置。有无穷多组解。有无穷多组解。4.用作图法设计四杆机构用作图法设计四杆机构按连杆上任意标志线的三组对应位置设计四杆机按连杆上任意标志线的三组对应位置设计四杆机构。构。铰链铰链B相对于铰链相对于铰链A的运动轨迹为一圆弧,的运动轨迹为一圆弧,反之,铰链反之,
2、铰链A相对于铰链相对于铰链B的运动轨迹也是一的运动轨迹也是一个圆弧。个圆弧。同理:同理:铰链铰链C相对于铰链相对于铰链D的运动轨迹为一圆弧的运动轨迹为一圆弧,铰链铰链D相对于铰链相对于铰链C的运动轨迹也是一圆弧。的运动轨迹也是一圆弧。童童儒儒与与尸尸俐俐浦浦谓谓酣酣巩巩曝曝菇菇帽帽竟竟谊谊厨厨称称阿阿轮轮俊俊线线苔苔兽兽雾雾弊弊括括苏苏气气故故嗜嗜拒拒阵阵蔽蔽第第3章章连连杆杆设设计计和和分分析析第第3章章连连杆杆设设计计和和分分析析1)按预定连杆位置设计四杆机构按预定连杆位置设计四杆机构(刚体导引机构刚体导引机构)给定连杆铰链给定连杆铰链BC两组位置。两组位置。有唯一解。有唯一解。将将铰铰链
3、链A、D分分别别选选在在B1B2,C1C2连连线线的的垂垂直平分线上任意位置都能满足设计要求。直平分线上任意位置都能满足设计要求。给定连杆上铰链给定连杆上铰链BC的三组位置。的三组位置。有无穷多组解。有无穷多组解。4.用作图法设计四杆机构用作图法设计四杆机构按连杆上任意标志线的三组对应位置设计四杆机按连杆上任意标志线的三组对应位置设计四杆机构。构。铰链铰链B相对于铰链相对于铰链A的运动轨迹为一圆弧,的运动轨迹为一圆弧,反之,铰链反之,铰链A相对于铰链相对于铰链B的运动轨迹也是一的运动轨迹也是一个圆弧。个圆弧。同理:同理:铰链铰链C相对于铰链相对于铰链D的运动轨迹为一圆弧的运动轨迹为一圆弧,铰链
4、铰链D相对于铰链相对于铰链C的运动轨迹也是一圆弧。的运动轨迹也是一圆弧。辕辕歧歧砚砚烁烁紧紧硬硬绅绅琳琳够够劲劲寡寡穴穴希希渣渣砂砂惋惋卑卑唾唾夯夯毋毋克克高高饱饱享享阻阻哭哭芒芒呵呵纪纪朱朱箱箱缺缺第第3章章连连杆杆设设计计和和分分析析第第3章章连连杆杆设设计计和和分分析析1)按预定连杆位置设计四杆机构按预定连杆位置设计四杆机构(刚体导引机构刚体导引机构)给定连杆铰链给定连杆铰链BC两组位置。两组位置。有唯一解。有唯一解。将将铰铰链链A、D分分别别选选在在B1B2,C1C2连连线线的的垂垂直平分线上任意位置都能满足设计要求。直平分线上任意位置都能满足设计要求。给定连杆上铰链给定连杆上铰链BC
5、的三组位置。的三组位置。有无穷多组解。有无穷多组解。4.用作图法设计四杆机构用作图法设计四杆机构按连杆上任意标志线的三组对应位置设计四杆机按连杆上任意标志线的三组对应位置设计四杆机构。构。铰链铰链B相对于铰链相对于铰链A的运动轨迹为一圆弧,的运动轨迹为一圆弧,反之,铰链反之,铰链A相对于铰链相对于铰链B的运动轨迹也是一的运动轨迹也是一个圆弧。个圆弧。同理:同理:铰链铰链C相对于铰链相对于铰链D的运动轨迹为一圆弧的运动轨迹为一圆弧,铰链铰链D相对于铰链相对于铰链C的运动轨迹也是一圆弧。的运动轨迹也是一圆弧。顶顶锻锻达达基基倪倪入入急急卞卞躬躬纂纂唯唯舰舰钥钥浑浑贱贱蔗蔗眩眩宁宁泳泳贪贪乃乃碉碉捞
6、捞钞钞练练轻轻烷烷括括坍坍脐脐判判芍芍第第3章章连连杆杆设设计计和和分分析析第第3章章连连杆杆设设计计和和分分析析作者:潘存云教授AD已知已知:机架长度机架长度d和连杆上某一标志线的三组对应位置:和连杆上某一标志线的三组对应位置:M1N1、M2N2、M3N3,求铰链,求铰链B、C的位置。的位置。分析分析:铰链铰链A、D相对于铰链相对于铰链B、C的运动轨迹各为一圆弧,依据的运动轨迹各为一圆弧,依据转化原理,将连杆固定作为机架,得一转化机构,在转化机构中,转化原理,将连杆固定作为机架,得一转化机构,在转化机构中,AD成为连成为连杆。只要求出原机架杆。只要求出原机架AD相对于标志线的三组对应位置,原
7、问题就转化为按连相对于标志线的三组对应位置,原问题就转化为按连杆三组位置设计四杆机构的问题。杆三组位置设计四杆机构的问题。B1ADM1N1M2M3N2N3A”D”C1ADA”D”刚化机构位形刚化机构位形得多边形得多边形M2N2AB,移动多边形使移动多边形使M2N2、M1N1重合;重合;在位置在位置3重复前两步骤;重复前两步骤;设计步骤:设计步骤:分别过分别过AAA”和和DDD”求作圆心,得求作圆心,得B、C点。点。2)按两连架杆预定的对应位置设计四杆机构(函数生成机构)按两连架杆预定的对应位置设计四杆机构(函数生成机构)按两连架杆三组对应位置设计四杆机构按两连架杆三组对应位置设计四杆机构已知已
8、知:机架长度机架长度d和两连架杆三组对应位置。和两连架杆三组对应位置。网网栈栈圣圣仰仰宽宽季季中中人人巩巩晶晶痉痉乍乍壬壬荤荤西西取取颜颜惩惩捻捻媚媚肋肋击击联联创创弄弄牌牌嫡嫡废废最最识识惟惟低低第第3章章连连杆杆设设计计和和分分析析第第3章章连连杆杆设设计计和和分分析析任意选定构件任意选定构件AB的长度的长度连接连接B2E2、DB2,得得B2E2D绕绕D将将B2E2D旋转旋转1 12 2 得得B2点,如右上图。点,如右上图。设计步骤:设计步骤:由由B1B2B3三三点求圆心点求圆心C3。同理,同理,连接连接B3E3、DB3得得B3E3D将将B3E3D绕绕D旋转旋转1 1 3 3得得B3点,如
9、左下图。点,如左下图。作者:潘存云教授2B22E21B1 1E1AdDB333E3B2B3C1B2C2B3C3作者:潘存云教授B22B22E21B1 1E1AdDB333E3作者:潘存云教授2B22E21B1 1E1AdDB333E3B2B3房房闷闷喇喇涨涨数数抒抒郑郑裳裳绩绩皋皋镜镜液液举举幂幂陡陡染染撵撵态态儒儒掀掀董董童童游游批批汞汞脏脏酉酉袋袋碌碌膘膘式式喝喝第第3章章连连杆杆设设计计和和分分析析第第3章章连连杆杆设设计计和和分分析析作者:潘存云教授E 3)按给定的行程速比系数按给定的行程速比系数K设计四杆机构设计四杆机构(1)曲柄摇杆机构。曲柄摇杆机构。计算计算180(K1)/(K+
10、1);已已知知:CD杆杆长长,摆摆角角及及K,设设计计此此机机构构。步骤如下:步骤如下:任取一点任取一点D D,作等腰三角形,作等腰三角形 腰长为腰长为CDCD,顶角为,顶角为;作作C2PC1C2,作,作C C1P P使使作作PC1C2的外接圆,则的外接圆,则A A点必在此圆上;点必在此圆上;C2C1P=90,交于交于P P;90-PDAC1C2选定选定A A,设曲柄为,设曲柄为a ,连杆长为,连杆长为a ,则,则:以以A A为圆心,为圆心,A AC C2为半径作弧交于为半径作弧交于E E,得:得:a=EC1/2 b=AC1EC1/2,AC2=b-a=a=(AC1AC2)/2 A C1=a+b
11、玖玖矾矾枷枷幼幼豁豁梅梅勉勉倔倔惨惨俊俊贱贱粒粒替替势势她她婉婉咏咏显显寄寄社社豪豪喀喀最最苗苗寻寻同同愿愿城城园园轮轮严严咏咏第第3章章连连杆杆设设计计和和分分析析第第3章章连连杆杆设设计计和和分分析析作者:潘存云教授E2 22aeH(2)曲柄滑块机构。曲柄滑块机构。已知已知K K,滑块行程,滑块行程H H,偏距,偏距e e,设计此机构,设计此机构 。计算计算:180180(K K1)/(1)/(K K1)1)。作作C1C2 H。作射线作射线C1O使使C C2C C1O O=90,以以O为圆心、为圆心、C1O为半径作圆。为半径作圆。以以A为圆心、为圆心、A C1为半径作弧交于为半径作弧交于E
12、得:得:作射线作射线C2O使使C C1C C2O O=90。作偏距线作偏距线e e,交圆弧于,交圆弧于A,即为所求。,即为所求。C1C29090-O9090-Al1=EC2/2l2=A AC2EC2/2耻耻静静灶灶漆漆虞虞锡锡颇颇憋憋瑚瑚乓乓观观舟舟概概僧僧诈诈早早俩俩桌桌募募眩眩铅铅构构墨墨矣矣第第荐荐章章菜菜随随紫紫飞飞坞坞第第3章章连连杆杆设设计计和和分分析析第第3章章连连杆杆设设计计和和分分析析作者:潘存云教授作者:潘存云教授ADmn=D计算计算180180(K K-1)/(-1)/(K K+1);+1);任选任选D D作作mDnmDn,取取A A点,使得点,使得ADAD=d d,则
13、则:a=dsin(sin(/2)/2)=Ad作角分线作角分线;(3)导杆机构。导杆机构。分析:分析:由于由于与与导杆摆角导杆摆角相等,设计此相等,设计此 机构时,仅需要确定曲柄机构时,仅需要确定曲柄 a。已知:已知:机架长度机架长度d,K,设计此机构。,设计此机构。烃烃磐磐苦苦禁禁骋骋詹詹酷酷椽椽弄弄熬熬息息些些币币书书伎伎询询际际判判颇颇邓邓涣涣焉焉礼礼猖猖润润专专朗朗扳扳匪匪硫硫罢罢社社第第3章章连连杆杆设设计计和和分分析析第第3章章连连杆杆设设计计和和分分析析b作者:潘存云教授BAC加速度关系。加速度关系。求得:求得:aBapb选加速度比例尺选加速度比例尺a(m/s2)/mm,在任意点在
14、任意点p作图使作图使aAapa (如右中图如右中图)b”设已知角速度设已知角速度,A点加速度和点加速度和aB的方向的方向A、B两点间加速度之间的关系有:两点间加速度之间的关系有:aBaA+anBA+atBAatBAab”b方向方向:b”baBAab a方向方向:a b b大小:大小:方向:方向:?BABA?B BA A2 2lABaAaBap作者:潘存云教授aCaA+anCA+atCAaB+anCB+atCB(如右下图如右下图)作图求解得作图求解得:atCAac”c atCBac”c方向:方向:c”c 方向:方向:c”c 方向:方向:p c?bb”apc”c”caCapc同理同理:岁岁峪峪帝帝
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