《机电一体化--机械设计》平面四杆机构的基本特性

机电一体化 -机械设计 平面四杆机构的基本特性这个 “牛头刨床 ”具有那些基本特性？1.存在能够转动的曲柄2.急回特性3.压力角4.死点位置当 B达时 B2， C达极限点 C2，此时有：L1+L2 L 3+L4 （ 1）当 B达 B1时： C达 C1点，此时有：L3L 2-L1 +L4 （ 2） L4L 2-L1 +L3 （ 3） 三式联立得：以曲柄摇杆机构 （设 AB为转动曲柄、 AD为机架） 为例， 分析杆长关系：2-2 平面四杆机构的基本特性一、铰链四杆机构有整转副的条件 (曲柄存在条件 )L1+L2 L3+L4 L1+L3 L2+L4 L1+L4 L2+L3 由此L1 L2、 L1 L3、 L1 L4，即： L1（转动） 最小，L2、 L3、 L4、 中必有一个为最大。结论：整转副 存在 的充分必要条件 ：(1)最长与最短杆长度之和小于或等于其余两杆之和 （杆长关系）(2)整转副是由最短杆及相邻的杆件组成 （曲柄必为最短杆）是否存在曲柄？什么情况下有曲柄 ？ （曲柄存在条件）曲柄：具有整转副的连架杆。故推论 1:当 Lmax+Lmin L(其余两杆长度之和 )时：以最短杆的邻边为机架 曲柄摇杆4A D23 作机架曲柄摇杆机构1 作机架双摇杆机构21作机架双曲柄机构推论 2:当 Lmax+Lmin L (其余两杆长度之和 )时：连架杆中没有整周转动副 双摇杆4作机架曲柄摇杆机构以最短杆本身为机架 双曲柄以最短杆的对边为机架 双摇杆例 ：已知： AD为机架， lBC=50mm， lCD=35mm， lAD=30mm，若机构分别为： 曲柄摇杆 ， AB为曲柄、 双曲柄 、 双摇杆 机构时，求 lAB的范围。解 ：ABCD1.设 lAB 30， lAB +5030+35， 0 lAB 15mm2.当 30 lAB 50时， 30+50 lAB+35， 45 lAB 50当 lAB 50时， 30+lAB50+35， 50 lAB 55即： 45mm lAB 55mm3.双摇杆： 满足杆长条件，且最短杆为连杆 lAB +50 30+35 15 lAB 30若 30 lAB 50： 30+50 lAB+35 30 lAB 45若 50 lAB 115： 30+lAB 35+50 55 lAB 115即： 15mm lAB 45mm，或 55mm lAB 115mm若 lAB 30：（与题意不符！） 不满足杆长条件。曲柄摇杆 双摇杆 双曲柄 双摇杆0 15 45 55 115mm请观察：急回特征用从动件行程速度变化系数 K表示：二、急回特性雷达天线机构 牛头刨床急回 运动的原理曲柄 AB等速转动，摇杆 CD摆动B2C2B1C1观察机构的运动：当 AB与 BC两次共线时，输出件 CD处于两极限位置。曲柄转角：对应时间：C的速度：极位夹角 ： 当摇杆处于两极限位置时，曲柄所夹的 锐角 。A21C34BDab cd 摆角极位夹角v1v2) )曲柄摇杆机构输出件的 行程速度变化系数 K：回程速度 v2与工作速度 v1之比具有急回特性的条件 ：（ 1）原动件作等速整周转动、输出件作往复运动；（ 2）v =0、 K=1, 无急回特性vK ，急回特征越显著三、压力角与传动角在不计摩擦力、重力、惯性力的条件下，从动件的受力方向与该点的运动方向所夹的 锐角 。压力角 ：传动角 ： 压力角的余角 =90 。ACBDvBFvcFF1F21ABCD234FvcaAB13 4Cb2 ，受力越好 ，受力越好有用力无用力vcABC12F 2aAB13 4Cb vc例： 找出下列机构的压力角Fv 死点 :当连杆与从动件共线时(传动角为零 =0)。四、死点位置B1C1B2C24ABCD2 31=00=00=00C2B2=00BACB1C原因：没有使从动曲柄转动的力矩，即： M F L 0此时 机构：不动 （卡死） ，运动不确定 ！B2C2vB