第二章 连杆机构.ppt

§2-1铰链四杆机构的基本型式 平面连杆机构－ 1.曲柄摇杆机构 3.双摇杆机构 1.曲柄滑块机构 偏心轮机构 二.曲柄存在条件：（转动副为整转副） 1.曲柄存在条件: 2.急回运动: Quick Return Characteristics 2. 死点位置  dead points 从动件与连杆共线→卡死 夹具 平面连杆机构的运动设计 根据给定的要求选定机构的型式，确定各构件的尺寸，同时满足运动条件（如存在曲柄等），动力条件（如传动角等）和运动连续条件等。 一、平面四杆机构设计的基本问题 问题一：实现给定的运动规律 例1 ：设计一铰链四杆机构。已知连杆上铰链B、C的位置（连杆的长度已知），在机构的运动过程中，连杆依次占据B1C1、B2C2、B3C3 三个位置(下角标1、2、3表示位置的序号）。求机构中其余三个构件的长度。 作图依据 固定铰链中心A、D分 别是连杆上活动铰链B、C的轨迹圆弧的圆心。 讨论： 1）若给定连杆的三个位置，有唯一解。 2.5.3 函数生成机构的设计 设计要求 通常为在主动连架杆的转角?和从动连架杆的转角? 中，选定有限个角位置?i与?i 的对应值，以满足传动函数? ??(?)。 　　设计特点 两连架杆的传动函数与杆长的绝对值无关，仅与其相对值有关。 　　设计时，通常预先确定机架的长度(即确定两个固定铰链的位置)。机构的待求参数为两连架杆的长度(即两连架杆上连接连杆铰链的四个坐标分量)。 　　设计关键 确定连杆BC上活动铰链点C的位置。 应用原理 机构转化原理 2.7 返回 图解法 实现连杆给定位置（刚体导引） 炉门的开闭机构 铸造造型机砂箱翻转机构 要求所设计的机构能引导刚体（连杆）顺序通过一系列给定的位置。 实现两连架杆给定的对应位置 要求所设计的机构的主、从动连架杆的位置（转角）满足预定的对应关系。 标线：构件上标志其位置的线段。 如：线段AF,DE。 B1 B2 E2 E1 F1 F2 C1 C2 实现给定的运动特性要求 问题二：实现给定的运动轨迹 要求在机构的运动过程中，连杆上某点的轨迹能符合预定的轨迹要求。 设计方法：图解法、解析法和实验法. 图解法 解析法 实验法 平面连杆机构设计方法： 2.5.2 刚体导引机构的设计 要求：设计四杆机构，使得连杆通过 I、II、III三个位置 分 析 设计的关键 确定固定铰链中心A、D的位置。 设计方法 中垂线法(三点定圆的圆心） 作图步骤： ⑴选适当的长度比例尺?l，作出连杆的三个位置。 ⑵分别作连线B1B2、B2B3 的中垂线，其交点为固定铰链中心A ； 再分别作连线C1C2、C2C3 的中垂线，其交点为固定铰链中心D。 A D 则： AB1C1D为机构在第一位置时的机构运动简图。 ⑶从图中量出图长AB1、C1D 及AD ， 各构件的长度为： lAB=?lAB1, lCD=?lC1D, lAD=?lAD A D 机构的运动情况 2）若只给定连杆的两个位置， 当再给一个附加条件时（如固定铰链的方位等），才能得到唯一解。 有无穷多个解； D 返回 B1 A D C1 机械的转化原理 B2 C2 D A A B3 C3 D A B1 ?1 A B3 C3 B2 C2 B1 C1 ?2 ?3 ?1 ?3 ?2 D A A C3 C1 B3 B1 D C2 A? B2? A C3 C1 B3 B1 D A? B2? C2 A C3 C1 B3 B1 D A? B2? A C3 C1 B3 B1 D B2? A? A C3 C1 B3? B1 D B2? A? A? A C3 C1 B3? B1 D B2? A? A? A C3 C1 B3? B1 B2 ? A? A? D A C3 C1 B3? B1 B2 ? A? A? D A C1 B3? B1 B2 ? A? A? D A C1 B3? B1 B2? A? A? D A、A?、A?三点在以D为圆心的圆弧上 B1、B2?、B3?三点在以C1为圆心的圆弧上 　　问题的实质　将连架杆CD转化为机架，连架杆AB则转化成为连杆，原设计问题转变为已知连杆位置的设计。 2.推论: 实例分析: AB＝70, BC＝90, CD＝110, AD＝40 (1)最短与最长杆之和小于其 它两杆之和 (2)最短的构件在连架杆或机架上 (满足条件1) (1)最短杆在机架上 (2)最短杆在机架邻边 (3)最短杆在机架对边 →双曲柄机构 →曲柄摇杆机构 →双摇杆机构 ∵AD＋CD＝40＋11