必威体育精装版平面连杆机构和凸轮机构.ppt

第二章 平面连杆机构 2.1 平面连杆机构的特点及其设计的基本问题 1.平面连杆机构概述 1）定义：由若干构件用低副（转动副、移动 副）连接组成的平面机构。 2）运动形式：转动、摆动、移动、平面复杂运动 3）优点： （1）磨损小:运动副单位面积所受压力小，便于润滑 （2）制造方便，易获得较高的制造精度 （3）两构件之间的接触靠本身的几何封闭来维系的 4）缺点： （1）当给定的运动要求较多或较复杂时，需要的构件数和运动副数往往较多，这样使机构结构复杂，工作效率降低，增加制造、安装的难度 （2）机构中作平面复杂运动和作往复运动的构件所产生的惯性力难以平衡，在高速时将引起较大的振动和动载荷 2.平面连杆机构设计 选型：确定连杆机构的结构组成（构件数目、运动副的类型和数目） 运动尺寸设计：确定机构运动简图的参数（转动副之间的距离、移动副位置尺寸以及描绘连杆曲线的点的位置尺寸等等） 1）运动尺寸设计 （1）实现构件给定位置（实现刚体引导）：要求连杆机构能引导其构件按规定顺序精确或近似地经过给定的若干位置 （2）实现已知运动规律：要求在主动件运动规律一定时，从动件能精确或近似地按给定规律运动 （3）实现已知运动轨迹：要求连杆机构中作平面运动的构件上某一点精确或近似地沿着给定的轨迹运动 2）运动尺寸设计的方法 图解法：利用机构运动过程中各运动副位置之间的几何关系，通过作图获得有关运动尺寸 解析法：将运动设计问题用数学方程加以描述，通过方程的求解获得有关运动尺寸 2.2 平面四杆机构的基本类型及其演化 1.平面四杆机构的基本型式：铰链四杆机构 机架：AD 连架杆：与机架相连的构件AB、CD 连杆：BC ！连架杆 整转副：组成转动副的两构件能作整周相对运动 摆动副：组成转动副的两构件不能作整周相对运动 曲柄：与机架组成整转副的连架杆 摇杆：与机构组成摆动副的连架杆 曲柄摇杆机构：一连架杆为曲柄， 另一连架杆为摇杆 双曲柄机构：两连架杆均为曲柄 双摇杆机构：两连架杆均为摇杆 2.平面四杆机构的演化型式 1）改变构件的形状和运动尺寸 2）改变运动副尺寸 3)选用不同的构件为机架 4)运动副元素的逆换 2）曲柄存在的条件 （1）满足杆长条件 （2）最短杆为连架杆或机架 为连架杆时，曲柄摇杆机构 为机架时，双曲柄机构 3）如何判断铰链四杆机构的类型 曲柄以ω等速回转，所以有 所以 摇杆正行程平均角速度 ＜反行程平均角速度 （1）急回特性：从动件的反行程速度大于正行程速度 （其目的是节约空回行程的时间，提高劳动生产率） 式（3-4）表明 当机构存在极为夹角θ时，机构便具有急回特性 极位夹角θ愈大，K值愈大，机构的急回特性越显著 3）如何画极位夹角 3)最大压力角（最小传动角）的位置分析 由△ABC得 由△BCD得 由上两式得 2）不良影响：从动件出现卡死，运动不确定 3）消除不良影响的方法 （1）对从动曲柄施加外力 （2）利用飞轮或构件自身的惯性作用 4）死点位置的利用：夹紧装置--放松 飞机起落架机构--停靠放更加可靠 2.4 平面四杆机构的设计 从而得： 曲柄长度 连杆长度 机架长度 式中，AC1，AC2，AD都可在图上量出， Note：1）A点是的外接圆上任选的点，故只按行程速比系数K设计，可得无穷多的解 2）A点位置不同，机构传动角的大小不同。如欲获得良好的传动质量，可按最小传动角或其他辅助条件确定A的位置 第四章 凸轮机构 4.1 凸轮机构的组成与类型 1.凸轮机构的组成 2. 凸轮机构的分类 2）按照从动件的形式分： （1）尖底从动件 优点：能与复杂的凸轮轮廓保持接触，能实现任意预期的运动规律 缺点：尖顶与凸轮是点接触、磨损快，只宜用于受力不大的低速凸轮机构 （2）滚子从动件：在从动件的尖顶处安装一个滚子 优点：滚动摩擦，耐磨损，可承受较大载荷 （3）平底从动件：从动件与凸轮轮廓表面接触的端面为一平面 优点：当不考虑摩擦时，凸轮与从动件之间的作用力始终与从动件的平底相垂直，传动效率较高，且接触面间易形成油膜，利于润滑，故常用于高速凸轮机构 缺点：不能与凹陷的凸轮轮廓相接触 3. 凸轮与从动件保持接触的方法 1）几何锁：依靠凸轮上的凹槽 2）力锁：重力、弹簧力 4.凸轮机构的优缺点 1）优点 （1）只需设计适当的凸轮轮廓，便可使从动件得到所需的运动规律 （2）结构简单、紧凑，设计方便