平面连杆机构及设计.ppt

§3-4 平面四杆机构的设计 —— 图解法 A B C D 固定铰链 A、D ： 活动铰链 B、C ： 圆心 圆或圆弧 Bi Ci i =1、2、···、N Ei Fi 图解设计问题——作图求解各铰链中心的位置问题。 各铰链间的运动关系： 图解设计的基本原理 第三十页，共五十六页，2022年，8月28日 接下来，将原机构的各位置的构型均视为刚体，并向某一选定位置相对移动，使新机架的各杆位置重合，便可得新连杆相对于新机架的各个位置，即实现了机构的倒置。 这样，就将求活动铰链的位置问题转化为求固定铰链的位置问题了。 这种方法又称为反转法。 为了求活动铰链的位置，可将待求活动铰链所在的杆视作新机架，而将其相对的杆视为新连杆。 机构的倒置原理 第三十一页，共五十六页，2022年，8月28日 1、已知连杆的三个或二个位置设计四杆机构 ∵ B点绕A点、C点绕D点定轴转动 ① 连接B1B2、B2B3； ② 作B1B2、B2B3垂直平分线交于A点； ③ 连接C1C2、C2C3； ④ 作C1C2、C2C3垂直平分线交于D点。 给出B、C三个位置，A、D位置唯一 给出B、C二个位置，A、D位置无穷 （需加其他条件方可获得唯一解） 目的：求解出铰链A和D。 第三十二页，共五十六页，2022年，8月28日 2、按给定两连架杆的位置设计四杆机构 目的：求解出铰链C。 引入转换机架的思想，采用反转法求得。 ① 作△DE1B2’≌△DE2B2，得B2’； ② 作△DE1B3’≌△DE3B3，得B3’； ③ 作B1’B2’、B2’B3’的垂直平分线， 交点就是所求C1。 连杆长度： b=ul ×B1C1 摇杆长度： c=ul ×D1C1 第三十三页，共五十六页，2022年，8月28日 3、按给定的行程速比系数K设计四杆机构 已知：摇杆CD长度、摆角y、行程速比系数K； 目的：确定铰链A,曲柄长a和连杆长b。 ① 由(1)式算出极位夹角θ； ② 任选D的位置，按已知条件作出 摇杆极限位置DC1和DC2; ③ 作∠C2C1O＝∠C1C2O＝90°－θ 得C1O与C2O交点O; ④ 以O为圆心，OC1为半径作辅助圆， A点在圆弧上任选。 （1） 第三十四页，共五十六页，2022年，8月28日 实现给定点的运动轨迹——实验法 设计时确定: 1、各杆的长度比例。2、描绘连杆曲线的点的位置 图谱法 第三十五页，共五十六页，2022年，8月28日 本 章 知 识 点 平面四杆机构类型 曲柄存在条件 压力角和传动角 机构死点和急回特性 平面四杆机构的尺寸综合 第三十六页，共五十六页，2022年，8月28日 Question ? 杆件数目？ 运动副类型？ 连杆机构类型？ 第三十七页，共五十六页，2022年，8月28日 雷达天线俯仰机构 返回机构 第三十八页，共五十六页，2022年，8月28日 缝纫机机构 返回机构 第三十九页，共五十六页，2022年，8月28日 正平行四边形机构 返回机构 第四十页，共五十六页，2022年，8月28日 平面连杆机构及设计 第一页，共五十六页，2022年，8月28日 §3-1 平面连杆机构的特点及设计的基本问题 一、平面连杆机构： 由低副联接而成的机构。 二、平面连杆机构的特点： 1、优点：面接触—承载能力强，便于润滑寿命长； 低副—形状简单，易加工，易于操纵机构。 2、缺点： （1）只能近似实现给定的运动规律; （2）设计复杂； （3）只适合速度较低的场合。 第二页，共五十六页，2022年，8月28日 三、平面连杆机构设计的基本问题 四、设计方法： 选型设计 尺寸设计 ① 连杆机构的构件数目 ② 运动副类型与数目 ① 转动副中心之间的距离 ② 移动副位置尺寸 1、实现构件给定位置 2、实现已知运动规律 3、实现已知运动轨迹 1、图解法 2、解析法 3、实验法 第三页，共五十六页，2022年，8月28日 课外实践作品 ——仿生尺蠖机构 第四页，共五十六页，2022年，8月28日 所有运动副均为转动副的平面四杆机构。