3平面连杆机构.doc

机械设计基础教案 第_次课授课内容介绍连杆机构的概念及特点以及铰链四杆机构基本类型及其判断方法 。目的要求理解连杆机构的概念及特点；掌握铰链四杆机构基本类型及其判断方法 重点难点重点：铰链四杆机构基本类型及其判断方法难点： 铰链四杆机构判断方法的推导课 型授课计划学时2课前准备教具平面连杆机构（一）平面机构的定义（）及特点（）一、铰链四杆机构类型及应用(824)定义：特点：应用举例：二、铰链四杆机构曲柄存在的条件（类型判断）（25）课堂小结强调铰链四杆机构类型判断方法的应用作业、思考思考题；类型判断课后小结机械设计基础教案 第_、_次课授课内容介绍滑块四杆机构的演化；分析机构的基本特性；讲解在各种情况下四杆机构的设计方法。目的要求了解滑块四杆机构与铰链四杆机构的一致性；掌握如何分析机构的急回特性。掌握有急回特性四杆机构的设计方法；了解在其它情况下四杆机构的设构的设计方法。 重点难点重点：滑块四杆机构与铰链四杆机构的一致性分析；机构急回特性的理解；有急回特性四杆机构、按连杆位置设计四杆机构的设计方法的理解难点：连杆机构传动性能（压力角、传动角）、死点位置的分析课 型授课计划学时课前准备教具平面连杆机构（二）三、铰链四杆机构的演化（28）四、四杆机构的基本特性(16)1、摇杆的极限位置和摆角（16）2、曲柄的极位夹角（16）3、急回特性（16）4、压力角和传动角(18) 5、死点位置(20)五、平面四杆机构的设计(40)有急回特性四杆机构的设计、按连杆的位置设计四杆机构（43、44）、按连架杆的对应位置设计四杆机构（45）、按给定的轨迹设计四杆机构图谱设计（47）、实验法设计四杆机构课堂小结简要总结课堂讲授的内容，强调四杆机构传动性能的判断以及有急回特性四杆机构的设计作业、思考3-109课后小结总结四杆机构应用的局限性；引出凸轮机构机械设计基础教案第三章 平面连杆机构定义(2)：特点(3)：平面四杆机构：用低副联接四个构件而组成的平面机构。一、铰链四杆机构(8)1、定义：2、各构件的名称：机架：固定不动 连杆：与机架相对的构件 连架杆：与机架相连的构件（2个） 曲柄 摇杆3、类型： 曲柄摇杆机构（9） 定义：两连架杆一为曲柄，另一为摇杆 特点： 将转动转化为摆动将摆动转化为转动 应用举例（10、11）：鄂式破碎机雷达天线仰俯角调节机构 搅拌机机构(2）双曲柄机构（12） 定义：两连架杆均为曲柄 特点： 可传动变速运动； 等速运动； 平移运动 应用举例（13）： 蒸汽机车驱动装置平行双曲柄机构 摄影机升降机构 车门起闭机构反平行双曲柄机构 双摇杆机构（14、15） 定义：两连架杆均为摇杆 特点：传动变速运动 应用举例： 汽车前轮转向机构等腰梯形机构 鹤式起重机机构二、铰链四杆机构曲柄存在的条件（类型判断）（25） 1、存在一个曲柄的条件 最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和 最短杆为连架杆2、铰链四杆机构类型的判断最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和 以最短杆为连架杆，该机构为曲柄摇该机构 以最短杆为机架，该机构为双曲柄机构 以最短杆为连杆，该机构为双摇杆机构最短杆与最长杆长度之和大于其它两杆长度之和 则该机构无曲柄，为双摇杆机构。三、铰链四杆机构的演化（28）1、曲柄滑块机构(28) 对心曲柄滑块机构(29) 偏心曲柄滑块机构(29) 偏心轮机构(30) 双滑块机构(32)若选不同构件为机架，可得：2、曲柄摇块机构（如自卸车33）3、导杆机构(34) 转动导杆机构摆动导杆机构(例：牛头刨床机构35)4、定块机构（36）5、正弦机构（37）6、双滑块机构（38）7、双转块机构（39）四、四杆机构的基本特性(16)四杆机构的基本特性是四杆机构在运转过程所表现出来的运动特性，主要表性在五个方面：摇杆的极限位置和摆角；曲柄的极位夹角；急回特性；死点位置；压力角和传动角。（以曲柄摇杆机构为例）1、摇杆的极限位置和摆角（16）在运转过程中，曲柄每转一周，有两次和连杆重合，此时摇杆所处的两位置C1D和C2D称为摇杆的极限位置；其所夹的角度叫摇杆的摆角，用表示。 2、曲柄的极位夹角（16）当摇杆处于两极限位置时，所对应的曲柄两位置AB1和AB2所夹的角度（锐角），用表示 3、急回特性（16） 具有急回特性的机构：曲柄摇杆机构；偏置式曲柄滑块机构、摆动导杆机构 4、压力角和传动角(18) 定义:(18) min规定： 一般机械： min400；大功率机械：min 500 min的位置(19)： 曲柄与机架重合的位置 5、死点位置(20) 定义：在曲柄摇杆机构中，以摇杆为原动件，当摇杆CD位于两个极限位置时，从动件曲柄AB的传动角为零，机构此时处于死点位置。死点的危害(21):克服死点的措施（21）死点的应用（22、23、24）五、平面四杆机构的设计(40)1、设计形式：位置设计；轨迹设计（40）2、设计方法：解析法；图解法；实验法3、所需已知条件：主要条件：即运动条件，包括运动轨迹或运动位置辅助条件：包括几何条件（如：曲柄长度、机架长度等）和动力条件4、设计内容：确定所设计机构的类型；确定所设计机 构中各构件的尺寸及运动副形式5、按给定的行程速比系数设计四杆机构（有急回特性四杆 机构的设计）有急回特性四杆机构有急回特性的四杆机构：曲柄摇杆机构；偏置式曲柄滑块机构；摆动导杆机构曲柄摇杆机构的设计（41、42）已知条件：偏置式曲柄滑块机构的设计已知条件：行程速比系数K；滑块的导程S；偏心矩e摆动导杆机构的设计已知条件：机架的长度Lac；行程速比系数K6、按连杆的位置设计四杆机构（43、44）按连杆的两位置按连杆的三位置7、按连架杆的对应位置设计四杆机构（45）已知：连架杆AB和CD的三对对应位置j1、y1；j2、y2；j3、y3，要求确定各杆的长度。（介绍解析法设计）8、按给定的轨迹设计四杆机构图谱设计（47）连杆曲线：连杆曲线图谱（50）9、实验法设计四杆机构 当设计要求两连架杆的对应位置为三个或三个以下时，我们可以用解析法或图解法来设计四杆机构（这在理论上是可以解释的），但当要求两连架杆的对应位置为四个或四个以上时，就不能用上述方法求解了，只能用实验法（试凑法或几何覆盖法）来设计了。如：已知条件：两连架杆的五个对应位置，其对应转角为：12、23、34、45和 12、 23、34、 45。 设计步骤： 在图纸上任选一点A作为连架杆1的回转中心，并任选l1作为该连架杆的长度，按给定的12、23、34、45做出1五个位置 AB1、AB2、AB3、AB4、AB5。选取适当长度l2作为连杆的长度，分别以B1、B2、B3、B4、B5为圆心， l2 为半径作圆弧K1、K2、K3、K4、K5。选一透明纸，并在其上面任选一点D作为另一连架杆的回转中心，按12、 23、34、 45 作出另一连架杆的五个对应位置，Dd1、Dd2、Dd3、Dd4、 Dd5；在以D为圆心，以该连架杆可能的长度为半径作一系列的同心圆。将画好的透明纸覆盖在上面的图纸上，进行试凑，当圆弧K1、K2、K3、K4、K5和透明纸上的连架杆对应位置Dd1、Dd2、