连杆机构及其设计yyy.ppt

§2－3 平面四杆机构的基本特性 领实验指导书 名称：《机械学》实验指导书（少学时） 作者：潘存云教授 作者：潘存云教授 A D m n φ=θ D (3) 导杆机构 分析： 由于θ与导杆摆角φ相等，设计此 机构时，仅需要确定曲柄 a。 ①计算θ＝180°(K-1)/(K+1); ②任选D作∠mDn＝φ＝θ， ③取A点，使得AD=d, 则: a=dsin(φ/2) θ φ=θ A d 作角分线; 已知：机架长度d，K，设计此机构。 作者：潘存云教授 D 四、实验法设计四杆机构 当给定连架杆位置超过三对时，一般不可能有精确解。只能用优化或试凑的方法获得近似解。 1)首先在一张纸上取固定轴A的位置，作原动件角位移φi 2)任意取原动件长度AB 3)任意取连杆长度BC，作一系列圆弧; 4)在透明纸上取固定轴D，作角位移ψi D k1 5) 取一系列从动件 长度作同心圆弧。 6) 两图叠加，移动透明 纸，使ki落在同一圆 弧上。 φi ψi A C1 B1 1、按两连架杆多组对应位置设计四杆机构 位置 φi ψi 位置 φi ψi 1→2 15° 10.8° 4→5 15° 15.8° 2→3 15° 12.5° 5→6 15° 17.5° 3→4 15° 14.2° 6→7 15° 19.2° 作者：潘存云教授 A B C D N E M 连杆作平面运动,其上各点的轨迹均不相同。 B, C点的轨迹为圆弧; 其余各点的轨迹为一条 封闭曲线。 设计目标: 就是要确定一组杆长参数, 使连杆上某点的轨迹满足设计要求。 2、按预定的运动轨迹设计四杆机构 作者：潘存云教授 连杆曲线生成器 A B C D * 第2章 平面连杆机构 §2－0 概述 §2－1 铰链四杆机构的类型和应用 §2－2 铰链四杆机构的演化型式 §2－4 平面四杆机构的设计 §2－3 平面四杆机构的一些基本特性 一、平面连杆机构应用实例： 特征：有一作平面运动的构件，称为连杆。 三、特点： 优点 ▲采用低副。面接触、承载大、便于润滑、不易磨损 形状简单、易加工、容易获得较高的制造精度。 ▲改变杆的相对长度，从动件运动规律不同。 ▲连杆曲线丰富。可满足不同要求。 二、定义：由低副（转动、移动）连接组成的平面机构。 §2－0 概述 内燃机、鹤式吊、火车轮、手动冲床、牛头刨床、椭圆仪、机械手爪、开窗户支撑、公共汽车开关门、折叠伞、折叠床、 牙膏筒拔管机、单车制动操作机构等。 缺点： ▲构件和运动副多，累积误差大、运动精度低、效率低。 ▲产生动载荷（惯性力），不适合高速。 ▲设计复杂，难以实现精确的轨迹。 分类: 本章重点内容是介绍四杆机构。 平面连杆机构 空间连杆机构 常以构件数命名： 四杆机构、多杆机构。 平面四杆机构－铰链四杆机构 曲柄—作整周定轴回转的构件； （1）曲柄摇杆机构（2）双曲柄机构（3）双摇杆机构 连杆—作平面运动的构件； 连架杆—与机架相联的构件； 摇杆—作定轴摆动的构件； 曲柄 连杆 摇杆 §2－1 铰链四杆机构的类型和应用 铰链四杆机构的基本型式(类型) 机架 机架—固定构件； 一、组成 二、类型 作者：潘存云教授 作者：潘存云教授 A B C 1 2 4 3 D A B D C 1 2 4 3 雷达天线俯仰机构 曲柄主动 缝纫机踏板机构 2 1 4 3 摇杆主动 3 1 2 4 1、曲柄摇杆机构 作用：将曲柄的整周回转转变为 摇杆的往复摆动。如雷达天线。 作者：潘存云教授 A D C B 1 2 3 4 旋转式叶片泵 作者：潘存云教授 A D C B 1 2 3 A B D C 1 2 3 4 E 6 惯性筛机构 3 1 2、双曲柄机构 作用：将等速回转转变为等速或变速回转。 应用实例：如叶片泵、惯性筛等。 作者：潘存云教授 A B C D 耕地 料斗 D C A B 作者：潘存云教授 耕地 料斗 D C A B 实例：火车轮 特例：平行四边形机构 AB = CD 特征：两连架杆等长且平行， 连杆作平动 BC = AD A B D C 摄影平台 作者：潘存云教授 A D B C 作者：潘存云教授 B’ C’ 天平 播种机料斗机构 作者：潘存云教授 作者：潘存云教授 作者：潘存云教授 反平行四边形机构 --车门开闭机构 反向 F’ A’ E’ D’ G’ B’ C’ A B E F D C G 平行四边形机构在共线位置出现运动不确定现象。 解决办法：采用两组机构错开排列。 火车轮 作者：潘存云教授 作者：潘存云