第三章平面连杆机构64课件.ppt

(2) 推广到导杆机构 C1 C2 B A C θ φ 结论：有急回特性，且极位夹角等于摆杆摆角，即 θ= φ §5—4 平面四杆机构的设计 一、平面四杆机构的设计 * 设计方法：图解法、解析法、实验法 * 设计中的已知条件：运动条件(如行程速度变化系数)、几何条件及传力条件(如最小传动角)。 * 基本问题： ◆要求满足预定的位置或运动规律(速度、加速度等） ◆要求满足给定的轨迹 根据给定的条件，确定机构运动简图的尺寸参数 (一) 按给定的行程速度变化系数K设计四杆机构 (1) 曲柄摇杆机构 已知条件：摇杆长LCD、摆角j及行程速度变化系数K a. 分析 B2 C2 B1 C1 C A D B j 二、图解法 A b. 寻找A点的位置 90° -θ θ θ A D C2 C1 j A点所在圆 c. 设计步骤 ● 已知条件线条化； ● 由K计算出θ； ● 过C1 (或C2)点作C1 C2连线的垂线，过C2作 ∠ C1C2M=90°-θ与垂线交于N点； ● 作△C1C2N外接圆——曲柄回转中心A点所在圆——无穷解； ● 利用另外条件获取唯一解； E F N B1 B2 连杆长 连杆长 M ● 用作图法(或公式计算)得曲柄和连杆尺寸 A (2) 曲柄滑块机构 已知条件：滑块行程H，偏距e及行程速比系数K N A点所在圆 I J B2 B1 90° -θ 2 θ 解：1. 计算 2. 将已知条件线条化； O P H C1 C2 e 3. 过C1、C2分别作射线C1O、 C2P，使∠C1C2P = ∠C2C1O = 90°-θ，得交点N； 4. 以N点为圆心，以NC1为半径，画圆——A点所在圆，并与A点所在线交于两点； …… (二) 已知连杆位置及活动铰链找固定铰链 a. 分析 A B C D c12 b12 几何特点：活动铰链轨迹圆上任意两点连线的垂直平分线必过回转中心(固定铰链点) b. 设计 C1 C2 B1 B2 b12 c12 A点所在线 D点所在线 A D B1 B2 C1 C2 ★ 已知连杆两位置 ——无穷解。要唯一解需另加条件 ★ 已知连杆三位置 B2 A D C2 C3 B3 b23 c23 C1 B1 b12 c23 ——唯一解 (三) 已知连架杆对应位置 已知条件：一连架杆杆长LAB、机架长LAD连架杆对应位置，即φ1、 φ2、φ3；a1、a2、a3。求活动铰链点C。 φ 1 φ 3 φ 2 B3 D E2 A B1 B2 E1 E3 a 3 a 1 a 2 C3 C2 C1 分析 B2 C1 E2 E1 C2 D A B1 A′ B2 ′ C2 ′ (2) 设计步骤 刚化△E2B2D，并使其绕D点反转到E2D重合于E1D ，得B2′点。 b. 作连线的垂直平分线，即得活动铰链点所在直线——无穷解 三、解析法 各杆长度分别为：a、b、c、d 主动杆的转角为： 从动杆的转角为： 则： A B C D c d a b E 从动杆的角速度为： 传动比为： 近似线性四杆机构 转角误差： A B C D a b c d E 主动杆： 从动杆： 例：设计一铰链四杆机构，要求其误差 。 已知：传动比 ，主动杆AB工作摆角 ，根据结构 条件，选 ， 。 解：从动杆的摆动范围： 计算各杆长度： 计算极限位置的从动杆摆角 校核误差 传动特性 典型连杆机构 （一）曲柄滑块机构 F M N G H T B′ 则： 传动系数： 传动特性是非线性的 以相对量来表示传动特性： 则 相对位移： 相对传动比： 1 若确定，则得ia- ?图谱 曲柄滑块机构的曲线 1 ia－? 近似线形曲柄滑块机构设计： 初始角 终止角 已知：曲柄的工作转角 和滑块的最大位移 非线性度误差 滑块的实际位移量 根据线性特性，滑块应用的位移量 一、传动特性 正弦机构：推杆的工作面为平面，摆杆的工作面为球面 正切机构：推杆的工作面为球面，摆杆的工作面为平面 （一）正弦机构 （二）正切机构 （二）正弦机构和正切机构 应用举例 奥氏测微仪简图 立式光学比较仪简图 三、原理误差 采用机构的传动特性与要求的传动特性不相符而引起的误差。 1. 正弦机构的原理误差 机构特性： 刻度特性： 则，原理误差为： 即： 2. 正切机构的原理误差 四、设计原则 1. 合理选择传动型式 当条件相同时，正弦机构的原理误差比正切机构的原理误差的绝对值少1/2； 推杆导轨的间隙对正弦机