第二章 平面连杆机构及其设计2-3课件.ppt

第三节 平面连杆机构的设计 第三节 平面连杆机构的设计 一、平面连杆机构设计的基本问题 二、图解设计法 三、解析设计法 一、平面连杆机构设计的基本问题 运动设计的方法有三种： 1.解析法： 通过计算得到运动的特征尺寸，得到较精确的设计方案。 （二）按照行程速比系数设计四杆机构 按照给定的运动轨迹设计四杆机构 1．按照连杆的二个位置设计四杆机构 2．按照连杆的三个对应位置设计铰链四杆机构 （三）按行程速比系数设计四杆机构 曲柄摇杆机构 导杆机构 曲柄滑块机构 １．具有转动副的构件结构 三、平面连杆机构的调节 * 第二章 平面连杆机构及其设计 * 第二章 平面连杆机构及其设计 设计 满足 完成 按给定的条件 杆机构 要求 运动简图 机构设计是指运动设计 给定的设计条件： 1)几何条件（给定连架杆或连杆的位置） 2)运动条件（给定K） 3)动力条件（给定γmin） 按照给定的运动轨迹设计四杆机构 （一）按照给定的连杆一系列位置设计四杆机构 （二）按照行程速比系数设计四杆机构 按照给定的运动规律设计四杆机构 2.图解法： 用作图的方法从图上直接量取得到运动的特征尺寸。 特点：简单、直观、但有一定的误差。 要求：作图认真，准确，按比例，线条要细， 保留作图线。 3.实验法： 按要求试着找到运动特征尺寸。 （一）按照给定连杆一系列位置设计四杆机构 刚体导引机构的设计 铸造车间翻转台 按照连架杆的两个极限位置和机构的急回特性设计四杆机构 二、图解设计法 （一）按照连杆的一系列位置设计四杆机构 1．按照连杆的二个位置设计四杆机构 2．按照连杆的三个对应位置设计铰链四杆机构 （二）按行程速比系数设计四杆机构 一、按预定连杆位置设计四杆机构 有唯一解。 B2 C2 A D 将铰链A、D分别选在B1B2，B2B3，C1C2 ，C1C2连线的垂直平分线的交点。 a)给定连杆上铰链BC的三组位置 A’ D’ B2 C2 B3 C3 A D B1 C1 B1 C1 B1 C1 B2 C2 b12 c12 A D 无穷多解 A D B1 C1 B2 C2 B3 C3 b12 c12 b23 c23 唯一解 设计：潘存云 要求连杆在两个位置垂直地面且相差180? C’ B’ A B D C 震实机翻转机构设计 (已知：LBC及两个位置B1C1、B2C2如图，并且AD=BC) 曲柄摇杆机构 曲柄滑块机构 导杆机构 常用设计步骤： 1.按实际需要给定行程速比K的数值 2.算出极位夹角θ 3.根据机构在极限位置时的几何关系，结合有关辅助条件 来确定机构运动简图的尺寸参数。 设计：潘存云 E Ψ θ θ 一、按给定的行程速比系数K设计四杆机构 1) 曲柄摇杆机构 ①计算θ＝180°(K-1)/(K+1); 已知：CD杆长，摆角Ψ及K， 设计此机构。步骤如下： ②任取一点D，作等腰三角形 腰长为CD，夹角为Ψ ; ③作C1P⊥C1C2，作C2P使 ④作△P C1C2的外接圆，则A点必在此圆上。 ⑤选定A，设曲柄为l1 ，连杆为l2 ，则: ⑥以A为圆心，A C2为半径作弧交于E,得： l1 =EC2/ 2 l2 = ( A C1+A C2)/ 2=AC2-EC2/2 ,A C2=l2+ l1 = l1 =( A C2－A C1)/ 2 ∠C1C2P=90°－θ,交于P; 90°- θ P A C1= l1-l2 C2 C1 D A ①∵A点任选，∴由无穷多解。 ②预想有确定解，需增加条件。 如：a）限定L4（有两组解） b）给出γmin A D m n Ψ=θ C 2) 导杆机构 分析： 由于θ与导杆摆角Ψ相等，设计此 机构时，仅需要确定曲柄 L1。 ①计算θ＝180°(K-1)/(K+1); ②任选C作∠mCn＝Ψ＝θ， ③取A点，使得AC=L4, 过A点作导杆极限位置的垂线AB,即得曲柄长度L1=AB θ Ψ=θ A L4 作角分线; 已知：机架长度L4，K，设计此机构。 B 设计：潘存云 E 2θ 2a e 3) 曲柄滑块机构 H 已知K，滑块行程H，偏距e，设计此机构 。 ①计算: θ＝180°(K-1)/(K+1); ②作C1 C2 ＝H ③作射线C1O 使∠C2C1O=90°－θ, ④以O为圆心，C1O为半径作圆。 ⑥以A为圆心，A C1为半径作弧交于E,得： 作射线C2O使∠C1C2 O=90°－θ。 ⑤作偏距线e，交圆弧于A，即为所求。 C1 C2 90°-θ o 90°- θ A l1 =EC2/ 2 l2