平面四杆机构的类型及应用.ppt

机械设计基础 46学时 2.3.2急回特性 请观察： 急回特征用从动件行程速度变化系数K表示： 2.死点 死点: 当连杆与从动件共线时 (传动角为零 ? =0)。 死点位置的利用 例: 1.飞机起落架机构 * * §2.3 平面连杆机构的特性 这个“牛头刨床” 具有那些基本特性？ 1.存在能够转动的曲柄 2.急回特性 3.压力角 4.死点位置 当B达时B2，C达极限点C2，此时有： L1+L2≤ L3+L4 （1） 当B达B1时：C达C1点，此时有： L3≤L2-L1 +L4 （2） L4≤L2-L1 +L3 （3） 三式联立 得： 以曲柄摇杆机构（设AB为转动曲柄、AD为机架）为例，分析杆长关系： §2.3.1 平面连杆机构几何特性 1.曲柄存在条件(铰链四杆机构有整转副的条件) L1+L2≤ L3+L4 L1+L3≤ L2+L4 L1+L4≤ L2+L3 由此 L1≤ L2、L1 ≤ L3、L1 ≤ L4，即：L1（转动）最小， L2、L3、L4、 中必有一个为最大。 结论：整转副存在的充分必要条件： (1)最长与最短杆长度之和小于或等于其余两杆之和（杆长关系） (2)整转副是由最短杆及相邻的杆件组成（曲柄必为最短杆） 是否存在曲柄？ 什么情况下有曲柄？（曲柄存在条件） 曲柄：具有整转副的连架杆。故 推论1:当Lmax+Lmin ≤ L(其余两杆长度之和)时： 以最短杆的邻边为机架——曲柄摇杆 4 A D 2 3 ２作机架 曲柄摇杆机构 1 4 A D 2 3 ３作机架 双摇杆机构 4 A D 1 2 3 1作机架 双曲柄机构 推论2:当Lmax+Lmin ＞L (其余两杆长度之和)时： 连架杆中没有整周转动副——双摇杆 4 A D 2 3 4作机架 曲柄摇杆机构 以最短杆本身为机架——双曲柄 以最短杆的对边为机架——双摇杆 例：已知：AD为机架，lBC=50mm，lCD=35mm，lAD=30mm， 若机构分别为： ①曲柄摇杆，AB为曲柄、 ②双曲柄 、③双摇杆机构时， 求lAB的范围。 解： A B C D 1.设lAB＜30， lAB +50≤30+35， 0 ＜ lAB ≤15mm 2.当30＜ lAB ＜50时， 30+50≤ lAB+35， ∴45 ≤ lAB ＜ 50 当 lAB ＞50时， 30+lAB≤50+35， ∴50 ＜ lAB ≤55 即：45mm≤ lAB ≤55mm 3.双摇杆：①满足杆长条件，且最短杆为连杆 lAB +50＞30+35 ∴ 15＜ lAB＜30 若30＜ lAB ＜50： 30+50 ＞lAB+35 ∴30 ＜ lAB ＜45 若50＜lAB＜115： 30+lAB＞35+50 ∴ 55＜ lAB ＜ 115 即：15mm＜ lAB＜45mm，或 55mm＜ lAB＜115mm 若lAB＜30： （与题意不符！） ②不满足杆长条件。 曲柄摇杆 双摇杆 双曲柄 双摇杆 0 15 45 55 115mm 雷达天线机构 牛头刨床 急回运动的原理 曲柄AB等速转动，摇杆CD摆动 B2 C2 B1 C1 观察机构的运动： 当AB与BC两次共线时，输出件CD处于两极限位置。 曲柄转角： 对应时间： C的速度： 极位夹角 ： 当摇杆处于两极限位置时，曲柄所夹的锐角。 A 2 1 C 3 4 B D a b c d 摆角 极位夹角 v1 v2 ) ) 曲柄摇杆机构 输出件的行程速度变化系数K： 回程速度v2与工作速度v1之比 具有急回特性的条件： （1）原动件作等速整周转动、输出件作往复运动； （2） θ =0、K=1, 无急回特性 θ↑K↑，急回特征越显著 2.3.3平面四杆机构的传动特性 1.压力角与传动角 在不计摩擦力、重力、惯性力的条件下，从动件的受力方向与该点的运动方向所夹的锐角? 。 压力角? ： 传动角? ： 压力角的余角? =90°－ ? 。 A C B D vB F vc F F1 F2 1 A B C D 2 3 4 F vc a A B 1 3 4 C b 2 ? ↓，受力越好 ? ↑，受力越好 有用力 无用力 vc A B C 1 2 F ? 2 a A B 1 3 4 C b vc 例：找出下列机构的压力角