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文档简介

平面连杆机构及其设计平面连杆机构及其设计内 容连杆机构及其传动特点平面四杆机构的类型和应用平面四杆机构的基本知识平面四杆机构的设计重 点平面 四杆机构的基本类型及其演化、 平面四杆机构的基本知识、平面四杆机构的 设计(图解法)。一、特点全低副(面接触),利于润滑,故磨损小、传载大、寿命长;易加工,精度高,制造成本低等。不能精确实现复杂的运动规设计计算较复杂,惯性力不易平衡等。二、应用实现已知运动规律;实现给定点的运动轨迹。1 连杆机构及其传动特点2 平面四杆机构的类型和应用一、平面 四杆机构的基本型式二杆 ,最简单 . 楔块机构三杆 , 不可能 .+铰链四杆机构二、铰链 四杆机构1234ABCD连杆连架杆连架杆机架连杆连架杆 曲柄摇杆 (摆杆 )整转副 (周转副 ) 摆转副机架三、应用实例平行四边形机构曲柄摇杆机构双曲柄机构反平行四边形机构双摇杆机构各种型式的四杆机构相互之间有无关系?还有含一个移动副的四杆机构 ,型式多样。1.扩大回转副三、 平面 四杆机构的演化机构演化方法扩大回转副改变更杆件长度用移动副取代回转副变更机架等偏心轮机构2.改 变杆件长度RABCDAB CRABCRRA B C AB R正弦机构曲柄滑块机构3.变换机架曲柄摇杆机构 双曲柄机构 曲柄摇杆机构 双摇杆机构曲柄滑块机构 导杆机构 摇块机构 定块机构(直动滑杆机构 )ABCA BCAB AC回转导杆机构 AB f 、 b+f c 、 c+f b以 fmax = a + d , fmin = d - a 代入并整理得:b+c a+d 、 b+d a+c 、 c+d a+b并可得 : aL(其余两杆长度之和 )时 双摇杆机构曲柄存在的条件:(1)最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和(2)最短杆是连架杆或机架2.急回运动和行程速比系数 (以曲柄摇杆机构为例)从动杆往复运动的平均速度不等的现象称为机构的 急回特性.ABCD极位夹角 0对应从动杆的两个极限位置 , 主动件两相应位置所夹锐角 .ABCDab cdC2B212B1C1行程速比系数= V回V工K= V快V慢 C1C2 / t工C2C1 / t回= t工t回=( K 1 ) = 180 K - 1K + 1= 180 + 1180 - 1= 180 + 180 - K = 180 + 180 - ABCDab cdC2B212B1C1压力角 FV从动杆 (运动输出件 )受力点的力作用线与该点速度方位线所夹锐角 . (不考虑摩擦 )传动角 = = 1800 - 压力角的余角 .(连杆轴线与从动杆轴线所夹锐角 )1.压力角和传动角二、 传力特性 传动不利,设计时规定 4050 通常,机构在运动过程中传动角 是变化的, 最小值在哪?最小传动角 minDdBACab c =0 cos =1 cos min =180 cos = 1 cos max分析 min 或 max 可能最小曲柄摇杆机构 ,当曲柄主动时 ,在 曲柄与机架共线 的两个位置之一 ,传动角最小 .应用连杆式快速夹具 飞机起落架2.死点位置连杆与从动件共线 的位置( =0)为 死点位置。4 平面四杆机构的设计一、基本问题1.实现预定运动规律(函数生成机构的设计)例如:连架杆的对应位置从动件的急回运动特性2.实现连杆给定位置(刚体导引机构的设计)3.实现预定运动轨迹(轨迹生成机构的设计)方法:解析法、 作图法 、实验法二、用作图法设计四杆机构(P218)设计 确定杆长根据四杆机构各铰链之间相对运动关系,通过作图确定未知铰链位置。 若为圆点 ,必能作圆通过它的相关点 .反之也然 :若能作圆通过它的相关点 ,该点即为圆点 .圆点 构件上轨迹为圆的点 .圆心点 圆点轨迹的中心 .相关点 对应构件的不同位置 ,构件上某个点的相应点 .(点位 ) D1.设计一四杆机构,实现连杆给定位置已知活动铰点 B、 C中心位置,求固定铰链 A、 D中心位置。B1 C1B2C2四杆机构 AB1C1D 为所求 .A 实现连杆给定的三个位置B1C1B2C2B3C3AD四杆机构 AB1C1D 为所求 .DADAB1 C1 DB1 C1A B2C2四边形 AB2C2D 四边形 AB1C1D已知固定铰链 A、 D中心位置,求活动铰点 B、 C中心位置。实现连杆给定位置(续)E1F1E2F2E3F3 CB ADADA D2.设计一四杆机构,实现连架杆预定对应位置ABCD1234B1f10B2f12E112E2EA D1) 用反转法求相对位置、相对运动轨迹 。B2C2fAB1C1DB2AC2B1B2f10f1212A D10E1 E2B2 试设计铰链四杆机构 , 实现连架杆两对对应位置 .12C1例 . 已知 : LAB、 LAD、 f10、 f12、 10、 12 . ABCD1234铰链四杆机构 AB1C1D 为所求 .以 mL = 作图 .LBC= mLB1C1 = 、 LCD= mLC1D = . 已知点 (B)绕未知点 (C)的转动中心 (D)反转 .B1B2f10f1212A D10E1 E2 E313f13B312B2 12B3C1设计铰链四杆机构 ,实现连架杆三对对应位置 .铰链四杆机构 AB1C1D 为所求 .B2C23.按给定的 K 值,综合曲柄摇杆机构1) 给定 K、 、 LCDABCDO2 = 180K-1K+1 分析 .900 - B1ADC1C2DC1900 - 2OAEBCAC

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