铰链四杆机构的基本性质(急回特性.ppt

9.2 铰链四杆机构的基本性质 1.急回特性 : 摇杆的摆角， 极位夹角。 为描述从动摇杆的急 回特性，在此引入行 程速比系数 K，即： K = 180 + 180 - K值的大小反映了急回运动特性的显著程度。K值的大 小取决于极位夹角 ， 角越大，K值越大，急回运动 特性越明显；反之，则愈不明显。当时 ，K=1 ，机构无急回特性。 若在设计机构时 先给定K值，则 : 在生产实际中，常利用机构的急回运动来缩 短非生产时间，提高生产率，如牛头刨床、 往复式运输机等。 9.2 铰链四杆机构的基本性质 2.压力角与传动角 压力角愈小，机构的传力效果愈好。所以， 衡量机构传力性能，可用压力角作为标志。 压力角：从动件 受力方向与受力 点线速度方向之 间所夹的锐角。 传动角:压力角 的余角即连杆与 从动件间所夹的 锐角。 在连杆机构中，为度 量方便，常用压力角 的余角即连杆与从动 件间所夹的锐角(传 动角)检验机构的传 力性能。 传动角愈大，机构的传力性能愈好，反之则不利于机构 中力的传递。机构运转过程中，传动角是变化的，机构 出现最小传动角的位置正好是传力效果最差的位置，也 是检验其传力性能的关键位置。 设计要求： 曲柄摇杆机构，以曲柄为原动件时，其 最小传动角发生在曲柄与机架两次共线 位置之一。 A B C D 9.2 铰链四杆机构的基本性质 3.死点状态 机构传动角 （即 ）的位置称为 死点位置。 机构处于死点位置，从动 件会出现卡死（机构自锁 ）或运动方向不确定的现 象。 措施和应用 9.3平面四杆机构的设计 设计类型 ： 1.实现给定的运动规律：给定行程速 比系数以实现预期的急回特性、实现 连杆的几组给定位置等。 2.实现给定的运动轨迹：要求连杆上 某点沿着给定轨迹运动等。 设计目标 ： 根据给定的运动条件，选定机构的类 型，确定机构中各构件的尺寸参数。 设计方法 ：图解法、实验法和解析法等。 1.按给定连杆两个位置设计铰链四杆机构 有无穷多个解。实际上，还应考虑几何、动力等辅助条 件，例如各杆所允许的尺寸范围、最小传动角或其他结 构上的要求，就可以合理选定A、D两点的位置而得到确 定的解。如果给定连杆三个、四个或五个位置呢？ 例：设计一铰链四杆 机构作为加热炉炉门 的启闭机构。已知炉 门上两活动铰链B、C 的中心距为50。要求 炉门打开后成水平位 置，且热面朝下（如 虚线所示）。如果规 定铰链A、D安装在炉 体的y-y坚直线上， 其相关尺寸如图所示 。用图解法求此铰链 四杆机构其余三杆的 尺寸。 2.按给定的行程速比系数设计四杆机构 设计具有 急回特性 的四杆机 构，关键 是要抓住 机构处于 极限位置 时的几何 关系，必 要时还应 考虑其他 辅助条件 。 例：已知摇杆长度L=100，摆角 =50 和行程速比 系数k=1.4，试设计曲柄摇杆机构。 解 ： 由给定的行程速比系 数求出极位夹角 : = 30 D C2C1 90- A 以A为圆心，AC1为 半径作圆弧交A与