第02章2011 平面连杆机构修改

第 2章 平面连杆机构基本要求： 了解平面连杆机构的组成及其主要特点；了解平面连杆机构的基本形式 铰链四杆机构及其演化和应用；对曲柄存在条件、传动角、死点、急回运动、行程速比系数等有明确的概念；掌握按图解法设计简单平面四杆机构的基本方法。重 点： 曲柄存在条件、传动角、急回运动、行程速比系数。难 点： 平面四杆机构最小传动角的确定；铰链四杆机构有整转副的条件。 平面连杆机构 许多构件用低副（转动副和移动 副）连接组成的平面机构。优点：1、低副面接触，压强小，耐磨损，可用于重型机械。2、接触面是圆柱面或平面，可获得较高制造精度。3、低副的约束靠形状（几何约束），无需附加的约束装置。缺点：1、低副中存在间隙，会引起运动积累误差，不适于高精度机械2、连杆机构设计较复杂，不易精确实现复杂运动规律3、部分构件为变速运动，有惯性力，不适合高速机构概述2-1 铰链四杆机构的基本型式和特性平面四杆机构的基本类型 铰链四杆机构 。 铰链四杆机构的组成： 机架 4 固定构件 连 架杆 1、 3 与机架用转动副相连 连杆 2 不与机架直接相连铰链四杆机构的特征： 所有的运动副都是 转动副转动副 。曲柄曲柄 能绕机架上的转动副中心作 整周转动 的 连架杆 。摇杆摇杆 只能绕机架上的转动副中心 摆动 的 连架杆 。一 . 曲柄摇杆机构通常曲柄主动，摇杆从动 ；也有摇杆主动的情况（如牛头刨床进给机构、缝纫机脚踏机构等）。 两个连架杆中，一个为曲柄，另一个为摇杆。组成 ：曲柄、连杆、摇杆、机架按连架杆是 曲柄还是摇杆，将铰链四杆机构分为 三种基本型式 ：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构搅拌机构雷达调整机构缝纫机踏板机构二 . 双曲柄机构 ： 两连架杆都是曲柄。当两曲柄相互平行且长度相等时，双曲柄机构成为平行四边形机构：三 . 双摇杆机构： 两连架杆都是摇杆两 摇杆长度相等的双摇杆机构，称为 等腰梯形机构。四 铰链四杆机构有整转副的条件铰链四杆机构三种类型的区别是有无曲柄及曲柄的多少，具有整转副的铰链四杆机构才可能存在曲柄。其是否具有整转副取决于各杆的相对长度。在 AC 2D中：在 AC 1D中：整转副 -能作整周回转的转动副。否则称为摆转副。铰链四杆机构有整转副的必要条件： 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；（杆长条件） 2. 整转副是由最短杆与其邻边组成的。 铰链四杆机构三种基本形式的判别依据： v 当铰链四杆机构满足杆长条件时， 1）以最短杆为机架，得到双曲柄机构；2）以最短杆的邻边为机架，得到曲柄摇杆机构；3）以最短杆的对边为机架，得到双摇杆机构。 v 当铰链四杆机构不满足杆长条件时，只能为双摇杆机构。由上节知，以不同构件为机架，可得到三种不同的铰链四杆机构。事实上，通过以下四种手段，可得到各种四杆机构。五 铰链四杆机构的演化 以移动副代替回转副。 改变构件尺寸。 改变运动副尺寸。 变更 机架。含一个移动副的四杆机构： 。摇块机构 定块机构摆动导杆机构1231232含两个移动副的四杆机构：具有偏心轮的四杆机构：摇杆处于两极限位置时，曲柄 AB所对应的两个位置之间所夹 锐角 。 极限位置：摇杆所能达到的极限位置。 C1D和 C2D 摆角 ：摇杆两极限位置间的夹角。 极位夹角 ：2-2 平面四杆机构的特性一 急回特性当曲柄以等角速度 1顺时针旋转时： c） 设两过程的平均速度分别为 v1、 v2，则 v2 v1 摇杆的这种运动性质称为 急回运动。 行程速比系数 : 摇杆反正行程平均速度之比。用来表明急回运动的程度。n 急回特性是表征 从动件 特性的。n 若 0，即 K 1， 机构具有急回运动特性。n 越大， K越大，机构 急回运动特性越显著。n 0时， K 1， 机构无 急回运动特性。利用急回特性可缩短非生产时间，提高生产率。对于有急回特性要求的机械，常根据 K值计算出 角，再确定各构件的尺寸。1、 对心曲柄滑块机构是否有急回特性 ？ 0K=1 （ 即滑块在正反行程中平均速度相等）故没有急回特性 例 题 分 析 2、 偏置曲柄滑块机构是否有急回特性 ？故有急回特性 例题分析 3、导杆机构所以，有急回特性二、 .压力角 、 传动角 压力角 : 从动件所受驱动力与该力作用点绝对速度方向之间所夹的 锐角。 传动角 : 压力角的余角。 = 90 越大（ 越小），有效分力 F= Fsin =Fcos越大，机构传力性能越好，传动效率越高。设计时，应使 min。曲柄摇杆机构的传动角随曲柄的转动而变化。动力传动中要求： min40 ； 力矩较大时 min50。 最小传动角的位置在 BCD中在 ABD中3.死点位置曲柄摇杆机构，当 摇杆为原动