平面连杆机构的设计.ppt

第三章平面连杆机构的设计,孙志宏2011年,内容,按从动杆急回运动特性设计平面连杆机构按从动摇杆的大摆角设计平面连杆机构按连杆的位置设计平面连杆机构按主从动杆的相对位置设计平面连杆机构按从动杆近似停歇要求设计平面连杆机构（利用极限位置）按从动杆近似停歇要求设计平面连杆机构（利用连杆曲线）,1.按从动杆急回运动特性设计平面连杆机构,1.1曲柄摇杆机构,机构最小传动角和最大传动角为：,I型曲柄摇杆机构，须检查minII型曲柄摇杆机构，须检查max,1.1曲柄摇杆机构,1.1曲柄摇杆机构,I型曲柄摇杆机构,II型曲柄摇杆机构,设计过程,已知K,0，,例题：碎矿机中曲柄摇杆机构的设计,例题：梳毛机中推毛板连杆机构的设计,可以取小,1.2曲柄滑块机构,因为这种机构包含移动副，故其须用压力角应比曲柄摇杆机构小一些，通常，等于40度左右。,滑块行程计算公式,1.3导杆机构,导杆机构运动特性尺寸参数,超出上述范围，导杆角速度变化剧烈，对传动不利,1.4扩大从动杆行程的急回机构,利用曲柄摇杆机构的急回特性；滑块7的行程主要与曲柄l13的长度，以及l25/l24有关；,在曲柄滑块机构中，曲柄长度随滑块行程的增加而加大；而连杆与曲柄的长度必须保持一定的比值，这样机构占据的空间地位随之扩大。所以，用这种机构来实现从动件的大动程是很不经济的。此时，可以在曲柄摇杆机构的基础上连接一个PPR型II级杆组来满足这种要求,1.4扩大从动杆行程的急回机构,利用摆动导杆机构的急回特性,1.4扩大从动杆行程的急回机构,利用转动导杆机构与曲柄滑块机构的组合,2.按从动摇杆的大摆角设计平面连杆机构,2.1利用导杆机构扩大摆角,缝纫机摆梭机构,2.按从动摇杆的大摆角设计平面连杆机构,2.2利用铰接四杆机构扩大摆角,铰接四杆机构,2.按从动摇杆的大摆角设计平面连杆机构,2.2两级扩大摆角,两级摆动导杆机构,3.按连杆的位置设计平面连杆机构,3.1刚体位移矩阵,设刚体的第一个位置为,第j个位置为，,为两位置间的角位移，则矢量,与,的关系如下：,即：,或,2.2双铰杆作为连架杆,给定刚体的若干个位置,，其上某点,相应位置,，若,位于同一圆弧上，,得定长约束方程：,或,2.3铰移杆作为连架杆,给定刚体的若干个位置,，其上某点B,相应位置,，若,位于同一直线,得定方向约束方程：,其中，,平面四杆刚体导引机构设计：,当给定连杆三个位置时，D12、D13可求，得两个设计方程。因为有四个未知数，故可任选两个未知量，有无穷解。当给定连杆四个位置时，得三个设计方程，可任选一个未知量，有无穷解。当给定连杆五个位置时，得四个设计方程，唯一解。,例1设计一个曲柄滑块机构，要求引导连杆平面通过一下三个位置：P1（1.0，1.0）P2（2.0，0.0）1230P3（3.0，2.0）1360,解：1.引导曲柄设计（1）求动铰链中心A1的坐标设取曲柄的定铰链中心A0（a0 x,a0y）（0.0，-2.4）,则,解：1.引导曲柄设计（1）求动铰链中心A1的坐标设取曲柄的定铰链中心A0（a0 x,a0y）（0.0，-2.4）,则,即：,代入定长约束方程，得设计方程组：,解线性方程组，得：,（2）求动铰链中心A2、A3坐标,解：2.引导滑块设计,带入定方向约束方程,得：,上式表明，满足连杆三个给定位置时，导引滑块的铰链中心B1可在一个圆上任意选取。,（1）确定滑块铰链中心B1坐标b1x,b1y,设B1点取在轨迹圆与y轴的交点上，即b1x0,代入轨迹圆方程，得,得b1y的两个解为：,本设计取,得