平面连杆机构课件

1 第二章平面连杆机构 第一节概述 第二节平面连杆机构的基本特征 第三节铰链四杆机构存在曲柄的条件 第四节平面连杆机构的演化 第五节平面四杆机构的设计 2 3 连杆机构 全部构件都以低副联结而成的机构 一 平面连杆机构的特点优点 1能够实现多种形式的运动变换2低副连接承载能力强 易加工3运动副保证构件接触 不需外力锁合缺点 1运动累计误差大 影响运动准确性2连杆机构平衡困难 尤其对于高速运转的机构平面连杆机构中最基本的 最常用的是四杆机构 第一节概述 4 二 平面连杆机构的类型和应用 绞链四杆机构 曲柄 连杆 摇杆 机架 5 1 曲柄摇杆机构 连架杆中一为曲柄 可做整周转动 另一为摇杆 只能在一定的范围内摆动 特点 转动 摆动 既能将曲柄的整周转动变换为摇杆的往复摆动 如雷达天线俯仰机构 容器搅拌机构 特点 转动 转动 即能将主动曲柄的匀角速度转动转变为周期性的变角速度转动 2 双曲柄机构 两个连架杆都能做360度整周转动的四杆机构 绞链四杆机构 6 4 平行四边形机构 在双曲柄机构中 若两曲柄长度相等 且连杆与机架长度也相等 则称为平行四边形机构 3 双摇杆机构 两个连架杆都只能在小于360度的范围内摆动的铰链四杆机构 特点 摆动 摆动但两个摇杆 的角速度不同 7 有一个滑块的四杆机构 1 曲柄滑块机构 由曲柄摇杆机构演变而来 类型 根据滑块往复移动的导路中心线是否通过曲柄转动中心 曲柄滑块机构可分为对心曲柄滑块机构 e 0 和偏置曲柄滑块机构 e 0 2 导杆机构 导杆机构可看成是改变曲柄滑块机构中的机架演化得来的 它可分为曲柄转动导杆机构和曲柄摆动导杆机构 8 3 定块机构 取曲柄滑块机构中的滑块4为机架 当曲柄2转动时 导杆1可在固定滑块4中往复移动 该机构称为定块机构 或移动导杆机构 4 摇块机构 取曲柄滑块机构中的连杆3为机架 当曲柄2为原动件绕点转动时 滑块4绕机架3上的铰链中心摆动 故称该机构为摇块机构 4 3 2 1 9 有两个滑块的四杆机构 1 正弦机构 2 正切机构 3 椭圆机构 4 双摇块机构 10 第二节平面机构的基本特征 一 运动的急回特性和行程速比系数 11 极位夹角 12 若在设计机构时先给定K值 则 13 14 压力角 从动件上所受驱动力方向与力的作用点速度方向的夹角 F1 F2 v F 压力角越小 F的有用功分量越大 传力性能越好 机构运转过程中 压力角是时刻变化的 二压力角 传动角 15 传动角 连杆BC与从动件CD之间的夹角 A D B C F v 出现在曲柄与机架延伸共线和重叠共线的位置 16 三死点位置 对于铰接四杆机构来说 死点是连杆与从动件共线的位置 如图曲柄摇杆机构 当曲柄为主动件时 不会出现死点位置 当摇杆为主动件时 会出现两个死点位置 当机构处于死点位置时 无论主动件上施加多大的力也不会使机构运动 17 不利 从动杆失去驱动力 会卡死不动或产生不确定的转向 实例 缝纫机踏板机构 摇杆主动时 曲柄的转向具有不稳定性 死点的利弊 利用死点 加紧机构 18 利用死点 防止起落架收回 19 第三节铰链四杆机构存在曲柄的条件 分析 构件AB要为曲柄 则转动副A应为周转副 为此AB杆应能占据整周中的任何位置 因此AB杆应能占据与AD共线的位置AB 及AB 由 DB C 设 a d 20 有曲柄的条件 1 连架杆与机架中必有一杆为最短杆 2 最短杆与最长杆的长度和小于或等于其余两杆的长度和 21 第四节平面四杆机构的演化 一扩大转动副 22 曲柄滑块机构可看作由曲柄摇杆机构演化而得 二转动副转化成移动副 23 曲柄摇杆机构 三取不同构件为机架 24 AB为机架 双曲柄机构 A B C D 25 CD为机架 双摇杆机构 注意 若最短杆 最长杆 其余两杆之和 无论取哪个构件作机架 都是双摇杆机构 26 第五节平面四杆机构的设计 一 按给定的行程速比系数设计四杆机构 已知条件 设计关键 找铰链中心A点的位置 27 按照给定的行程速比系数设计四杆机构 2 画辅助圆 3