北科大机械设计基础学习指导第3章 平面连杆机构设计

机械设计基础(近机类学习指导返回目录1.了解组成铰链四杆机构的各构件的名称;熟悉铰链四杆机构的基本形式、2.能根据四杆机构中存在曲柄的条件,熟练判断出平面四杆机构的基本类3.了解平面四杆机构设计通常采用的作图法、解析法、实验法和图谱法。掌握按行程速度变化系数、给定连杆位置和给定两连架杆对应位置设计四杆机本章的重点是平面四杆机构的基本特性以及平面四杆机构的设计,难点是1.极位夹角:机构从动件摇杆处于两极限位置时,原动件曲柄在相应两位置所夹的锐角。如果0,表示机构有急回特性,且角愈运动就愈显著所以要判断一个机构是否有急回特性就要找出极位夹角。例如,一个对心曲柄滑块机构,因其极位夹角=0,机构就没有急回特性,但一个偏角与其极位夹角相等,它有急回特性,但转动导杆机构就没有急回特性。2.压力角a与传动角Y:在四杆机构中,当不计摩擦时,主动件通过连杆作用在从动件上的力的作用线与其作用点的速度方向之间所夹的锐角,称为机构在此位置的压力角。而把压力角的余角Y,即连杆与从动摇杆所夹的锐角,机构的传动性能愈好,效率愈高。多数机构运动中的传动角是变化的,为了使机构传动质量良好9一般规定机构的最小传动角Ymin≥40为了检查机构的最小传动角,需要确定最小传动角的位置。通过分析可知:曲柄摇杆机构的最小传动角出现在曲柄与机架共线的两位置之一;曲柄滑块机构的最小传动角出机械设计基础(近机类学习指导现在曲柄与导路垂直的位置;导杆机构在任何位置最小传动角都等于90'。3.死点:当机构出现传动角y=0'时,其压力角α=90',原动件通过连杆作用于从动件上的力恰好通过从动件的两个转动副中心,不能使从动件转动,机构的这种位置称为死点在曲柄摇杆机构或曲柄滑块机构中,若以曲柄为主动件,则不存在死点。只有以摇杆或滑块为主动件时,曲柄与连杆共线的位置才是死点。要注意死点"、"自锁与机构自由度小于、等于零的区别。自由度小于、等于零表明机构中各构件间不可作相对运动死点是指不计摩擦时机构所处的特殊位置,可借助惯性或采用机构错位排列的方法,使机构能顺利通过死点位置而正常运转而自锁是指机构在考虑摩擦的情况下,当驱动力的作用方向满足一定的几合条件时,虽然机构的自由度大于零,但机构仍无法运动4.平面四杆机构的作图法:用作图法设计四杆机构是根据设计要求及各铰链之间相对运动的几何关系,通过作图来确定四个铰链的位置。根据不同的设计要求,作图法设计四杆机构可分为三种类型:),杆机构的实质问题是确定曲柄的固定铰链中心A的位置,进而定出其余三杆长度。设计方法是首先根据行程速比系数K求出极位夹角(=180。(K-上,可由其它附加条件确定。B(3)按预定的两连架杆对应位置设计四杆机构。已知两连架杆的三组对机械设计基础(近机类学习指导程速比系数;解:(1)因为lAB+lCD=(20+85)mm=105mm<lBC+lAD=(60+50)mm=110m(3)若以曲柄AB为主动件,则机构在曲柄AB与机架3.4.1判断题(正确:V,错误:x)1.平面连杆机构是低副机构,其接触处压强较小,因此适用于受力较大的2.铰链四杆机构通过机架的转换,就一定可以得到曲柄摇杆机构、双曲柄3.铰链四杆机构如有曲柄存在,则曲柄必为最短构件。()4.在曲柄滑块机构中,当曲柄为主动件时,机构没有死点。()5.在摆动导杆机构中,当曲柄为主动件时,曲柄在任何位置时,其传动角均相同。()7.在曲柄滑块机构中,只有当曲柄与导路垂直时,传动角才可能出现最小值。()8.传动角就是连杆与从动件的夹角。()9.连杆机构任一位置的传动角与压力角之和恒等于90'。()10.从传力效果看,传动角越大越好,压力角越小越好。()机械设计基础(近机类学习指导(1)运动副是面接触,故压强小,耐(2)运动副制造简单,容易获得较高的制造精度;(3)容易实现多种运动形式的转换;(4)容易精确地实现预定的运动规律。2.四杆长度不等的双曲柄机构,若主动曲柄作连续匀速转动,则从动曲柄(1)匀速转动;(2)间歇转动;(3)周期变速转动;(4)往复摆动。(1)匀速转动;(2)间歇转动;(3)周期变速转动;(4)往复摆动。4.欲改变摆动导杆机构导杆摆角的有效方法是(1)改变导杆长度;(2)改变曲柄长度;(3)改变机架长度;(4)改变曲柄转速。(1)曲柄摇杆机构;(2)双曲柄机构;(3)双摇杆机构;(4)双曲柄机构或双摇杆机构。(2)曲柄与机架相垂直的位置;(3)曲柄与机架共线的两个位置之一;(4)摇杆与机架相垂直时,对应的曲柄位置7.铰链四杆机构的压力角是指在不计摩擦情况下连杆作用于上的(1)主动件;(2)从动件;(3)机架;(4)连架杆。(1)50mm;(2)100mm;(3)200mm;(4)400mm。10.下列机构中:1)对心曲柄滑块机构,2)偏置曲柄滑块机构,3)平行双曲柄机构,4)摆动导杆机构,5)曲柄摇块机构,当原动件均为曲柄时,上(1)2个;(2)3个;(3)4个;(4)5个1.平面连杆机构是构件用连接而成的机构当平面四杆机构的运2.铰链四杆机构的三种基本形式是、3.铰链四杆机构中,固定不动的杆称为,不与机架直接连接6.铰链四杆机构演化成其它形式的四杆机构常有三种方法,它们是