第八章平面连杆机构及其设计8-3、4.ppt

* * 最简单的平面连杆机构是平面四杆机构，它是组成 多杆机构的基础。 平面四杆机构的型式最常见的有： 1）铰链四杆机构 2）曲柄滑块机构 3）导杆机构 第四讲 平面连杆机构的基本知识 一、平面四杆机构的基本类型 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构 二、平面四杆机构的基本知识 1、机构有曲柄的条件 铰链四杆机构三种基本型式的区别在于机构中是否 存在曲柄和有几个曲柄。 若杆AB成为曲柄，转动 副 A则应为周转副 图8－23 若杆AB不成为曲柄，转 动副A则应为摆转副。 曲柄存在条件的基础就是: 机构中存在周转副的条件。 弄清：周转副和摆转副 设铰链四杆机构, 各构件的杆长分别为a、b、c、d，分析若A为周转副各构件的尺寸所应满足的条件。 即证明 △B′C′D及△B″C″D存在铰链四杆机构各构件的尺寸所应满足的条件。 * 转动副A为周转副的条件： 1）最短杆和最长杆长度之和小于等于其他两杆长度之和，即Lmin+Lmax≤Li+Lj(杆长条件)； 2）组成该周转副的两杆中必有一杆是最短杆。 分析： ①Lmin+LmaxLi+Lj（不满足杆长条件） ——无周转副即无曲柄， 即为双摇杆机构； ②Lmin+Lmax≤Li+Lj（满足杆长条件） ——有周转副，可能有曲柄： Lmin为机架： Lmin为连架杆： Lmin为连杆 : 双曲柄机构（2个曲柄）； 曲柄摇杆机构（1个曲柄）； 双摇杆机构（无曲柄，有周转副）。 1）Lmin+Lmax≤Li+Lj——杆长条件； 2）其最短杆是连架杆或机架（周转副应处在机架上 ）。 * 铰链四杆机构有曲柄的条件: 2、急回运动和行程速比系数 什么是机构的急回运动？ 图8-26 以曲柄摇杆机构（曲柄为原动件）为例： ——AB2C2拉直共线，这时摇 杆CD位于其右极限位置CD2 。 作出曲柄摇杆机构的极限位置 ——AB1C1 重叠共线、这时摇 杆CD位于其左极限位置CD1 对应此两个极限位置，主动曲柄AB所处两个位置 （AB1与AB2）之间所夹的锐角θ称为极位夹角即∠C1AC2=θ。 当曲柄以匀角速度ω1顺时针转动时： 曲柄转角 摇杆 C点的平均速度 所需时间 B1→B2： α1(180°+θ) C1D→C2D v1 t1 B2→B1： α2(180°-θ) C2D→C1D v2 t2 αi=ω1 t i vi= C1C2 / t i ∴α1α2 t1t2 v2v1 —— 急回运动 令：K= v2 / v1 —— 行程速比系数 K= v2 / v1= t1 / t2=α1 /α2 =（180°+θ）/（180°-θ） (v2↑) K↑ 急回运动程度↑（越强） K从数值上反映急回运动特性. ∴θ是决定机构有无急回运动特性的几何参数 θ ↑ 如：曲柄滑块机构 1）对心： ∵θ=0° ∴K=1——无急回作用 2）偏置： ∵θ0 ∴K1 ——有急回作用 3、压力角α和传动角γ 压力角α：不计摩擦时作用在输出构件（从动件）上的力与该力作用点的速度方向之间所夹的锐角。 力F可分解为： Ft ——有效分力 Ft==Fsinγ Fn——有害分力 Fn =Fcosγ 图8-29 传动角γ：压力角α的余角， 即连杆BC与CD所夹的锐角。