中职机电类机械基础(主编林菊娥+北理工版)课件：第1章+常用机构及其功能介绍022014238917360.ppt

1.1 铰链四杆机构 2.死点位置的概念及其作用 当曲柄与连杆处于共线位置时，这时驱动力对从动件的回转力矩等于零。因此，无论作用力有多大，也不能推动曲柄转动，使机构处于卡死状态，且转向不确定，机构的这种位置就叫死点位置。缝纫机踏板机构(图1-16)中。死点位置影响机构的正常传递运动，因此应设法加以克服。通常是在从动件曲柄上安装飞轮，利用飞轮的运动惯性，使机构按原来的转向通过死点位置。在取摇杆为主动件、曲柄为从动件的曲柄摇杆机构中(图1-17 )，死点位置有两个。 上一页 下一页 返回 图1-16 缝纫机踏板机构运动简图 返回 图1-17 柄摇杆机构的两个死点位置 返回 1.1 铰链四杆机构 死点位置的特殊性使其常常在实际应用中能实现一定的工作要求。如图1-18所示的飞机起落架收放机构，放下机轮后，从动杆CD与连杆BC共线。当飞机着陆时，机轮上虽然受到很大的作用力F，但因机构处于死点位置，所以起落架不会收起，从而提高了起落架工作的可靠性。图1-19所示为一种钻床连杆式快速夹具。当通过手柄(即连杆BC)施加外力F，使连杆BC与连架杆CD成一直线，这时构件连架杆AB的左端夹紧工件。 上一页 返回 下一页 图1-18 飞机起落架收放机构 返回 图1-19 夹紧机构 返回 1.1 铰链四杆机构 3.压力角和传动角 (1)压力角压力角是衡量一个机构的力传递性能好坏的主要标志。如图1-20所示的曲柄摇杆机构中，曲柄AB为主动件。AB杆经过连杆BC作用于CD杆上C点的力为F,F可分解为沿点C速度方向的分力 及沿CD方向的分力 ;分力 经CD杆作用在铰链D上，由图可知 其中是作用在从动件上力的方向和从动件受力点的速度方向之间所夹锐角 ，称为机构的压力角。从上式可见，压力角越小，有效分力 越大，而 越小，对机构越有利 上一页 下一页 返回 图1-20 压力角和传动角 返回 1.1 铰链四杆机构 (2)传动角为了度量的方便，令 。 是压力角的余角，称为传动角。显然，压力角 越小，或者传动角 越大，使从动杆运动的有效分力就越大，对机构传动越有利。 运转时其传动角是变化的，为了保证机构传动性能良好，设计时一般应使， ，对高速大功率机械应使 。为此，必须确定 时机构的位置并检验 的值是否大于等于上述的许用值。 铰链四杆机构运转时，其最小传动角出现的位置可由下述方法求得。 上一页 下一页 返回 1.1 铰链四杆机构 如图1-21(a)所示的偏置曲柄滑块机构中，当曲柄为主动件时，传动角 为连杆BC与导路垂线的夹角。当曲柄处于垂直于导路方向位置且B点距导路中心位置最大时，可得到最小传动角 。对于对心曲柄滑块机构，其最小传动角 也可同样确定。在图1-21(b)所示的导杆机构中，当曲柄为主动件且不考虑摩擦时，滑块2对导杆3的作用力方向始终垂直于导杆，而导杆上力作用点的速度方向也总是垂直于导杆，因此，压力角始终等于零，传动角恒等于 ，所以导杆机构的传力性能好。 上一页 下一页 返回 图1-21 曲柄滑块机构、导杆机构的最小传动角的位置 返回 1.1 铰链四杆机构 4.急回特性 在曲柄摇杆机构中(见图1-22)，曲柄AB以等角速度 顺时针回转，自 ，回转到 即转过角度 时，摇杆CD 自 摆动到 ，摆动的角度为 ，曲柄AB继续由 回转到 ，转过的角度为 ，由图可知 ，曲柄AB在作等速转动时，摇杆CD在极限位置间作往复摆动，且往复两次摆动所用时间不等，平均速度也不相同。 通常摇杆由 摆动到 的过程为机构中从动件的工作行程，摇杆由 摆动到 的过程作为从动件的空回行程，以使空回行程的时间缩短，有利于提高生产率。 上一页 下一页 返回 图1-22曲柄摇杆机构 返回 1.1 铰链四杆机构 机构的急回特性用急回特性系数K 机构有无急回特性，取决于K的值。K 1时，机构有急回特性，并且K值越大，急回特性越显著 上一页 下一页 返回 1.1 铰链四杆机构 1.1.4 铰链四杆机构的衍生形式 铰链四杆机构常见的衍生形式有:导杆机构、曲柄滑块机构、曲柄摇块机构和定块机构。这里介绍前两种常用的衍生形成。 1.导杆机构简介 连架杆中至少有一个构件为导杆的平面四杆机构称为导杆机构。导杆机构可以看成是改变曲柄滑块机构中固定件的位置衍生而成。导杆是机构中与另一运动构件组成移动副的构件。 (1)摆动导杆机构