第五讲连杆机构(支架小王)解析.ppt

第三章 平面连杆机构 学习要求 1）了解组成铰链四杆机构的各构件名称，熟悉铰链四杆机构的基本型式、应用和演化。 2）熟悉曲柄存在的条件、压力角、传动角、死点位置、极限位置、极位夹角、行程速比系数等基本概念，。 3）了解四杆机构设计的基本问题，掌握设计平面四杆机构的基本方法。 重点： 1）铰链四杆机构及铰链四杆机构基本类型的判断 2）曲柄滑块机构是如何演化而来的 3）平面四杆机构的急回特性表示什么？与什么参数有关？什么时候会出现死点位置，如何避免？如何利用？机构的压力角和传动角有什么关系？它们与传动效率有什么关系？ §3-2 平面连杆机构基本类型及演化 平面连杆机构——各构件间均用低副连接的平面机构。 特点： 低副连接，磨损较轻，易于润滑，便于加工，加工精度较高。 运动误差较大，结构和设计较复杂。 一、铰链四杆机构 运动副全是转动副的平面四杆机构。 机架：4 连架杆：1、3 连杆：2 曲柄：能作360°转动的连架杆。 摇杆：不能作360°转动的连架杆。 铰链四杆机构的基本形式： 1）曲柄摇杆机构 2）双曲柄机构 3）双摇杆机构 1.曲柄摇杆机构 一般：曲柄作匀速转动，摇杆作变速的往复摆动，连杆作平面复杂运动。 2.双曲柄机构 一般：主动曲柄作匀速转动，从动曲柄作周期变速转动，连杆作平面复杂运动。 b.反平行四边形机构 3.双摇杆机构 二、铰链四杆机构的演化 1.曲柄滑块机构 摇杆 ∞ 曲柄摇杆机构 曲柄滑块机构 转动 往复移动 曲柄滑块机构的类型： 对心曲柄滑块机构 偏置曲柄滑块机构 应用：活塞式内燃机、空气压缩机、冲床等。 改变曲柄滑块机构的固定件得到以下机构： 2.导杆机构 转动导杆机构 摆动导杆机构 3.摇块机构 ——曲柄滑块机构中，当将连杆改为机架时，就演化成摇块机构。 4.定块机构 ——曲柄滑块机构中，当将滑块改为机架时，就演化成定块机构。 5.偏心轮机构——扩大转动副 正弦机构 正切机构 总结： 铰链四杆机构可通过下列途径演化成其他形式的四杆机构： 1)通过改变构件的相对长度将转动副演变成移动副； 2)通过扩大转动副获得偏心轮机构； 3)通过取不同的构件为机架获得不同的机构。 §3-3 平面四杆机构存在曲柄的条件和平面四杆机构的性质 一、铰链四杆机构存在曲柄的条件 1.整转副存在的条件： 1）最短杆+最长杆≦其余两杆之和； 2）最短杆两端的转动副为整转副（曲柄为最短杆）。 注：整转副——能整周转动的回转副。 2.铰链四杆机构基本类型的判断： 1）当最短杆+最长杆≦其余两杆之和 a.固定最短杆的邻杆，得到曲柄摇杆机构 b.固定最短杆，得到双曲柄机构 c.固定最短杆的对杆，得到双摇杆机构 2）当最短杆+最长杆＞其余两杆之和 无论固定哪个构件，都为双摇杆机构。 例：判断机构有无曲柄，如何得到铰链机构的三种基本类型。 解：∵50+130=180＜80+120=200 ∴最短杆AB是曲柄。 固定AB，得到双曲柄机构； 固定AD或BC，得到曲柄摇杆机构； 固定DC，得到双摇杆机构。 例：在铰链四杆机构中，已知l2= 30mm，l3=35mm，l4=50mm，构件AD为机架，试问： 1）若此机构为曲柄摇杆机构，且构件AB为曲柄，求l1min ； 2）若此机构为双曲柄机构，求l1max ； 3）若此机构为双摇杆机构，求l1的数值 解：由式得 lmax+lmin≤l余1+l余2 1) 若此机构为曲柄摇杆机构，且构件AB为曲柄， 当l4为最长杆时，应满足： l2+l4≤l1+l3 l1≥l4+l2–l3=50+30-35=45mm 当l1为最长杆时，应满足： l1+l2≤l3+l4 l1≤l3+l4–l2=50+35–30=55mm ∴45mm≤l1≤55mm时，该机构为曲柄摇杆机构。 Lmin=45mm. 2) 若此机构为双曲柄机构，依题意AD应为最短杆。应满足： l1+l4≤l2+l3 l1≤l2+l3–l4=30+35-50=15mm 当lmax=15mm时，该机构为双曲柄机构。 3) 若此机构为双摇杆机构，只要l1不满足上述两种情况均能满足本题要求。即当15mm＜l1＜45mm和55mm＜l1≤115mm（极限情