04平面四杆机构选读.ppt

2004-2005第二学期 编制：吕亚清 第4章 平面连杆机构Planar Linkage Mechanisms 4－4　连杆机构及其传动特点 4.4.1　铰链四杆机构的基本型式及其应用 4.4.2　平面四杆机构的演化 4.5　 平面四杆机构的基本特性 §4.4.1　四杆机构的基本型式 基本型式： 平面连杆机构的基本型式是铰链四杆机构 其余四杆机构均是由铰链四杆机构演化而成的 1.　曲柄摇杆机构　Crank-rocker Mechanism ◆结构特点：连架杆1为曲柄，3为摇杆。 ◆运动变换：转动?摇动 其它应用 2.　双曲柄机构Double-crank mechanism 　 特例: 3.　双摇杆机构 double rocker mechanism 其它应用 特例 §4.4.2 平面四杆机构的演化Variation 2.改变运动副的尺寸Enlarging a revolute pair 3.　选不同构件作机架——机构倒置inversion ４. 运动副元素的逆换 § 4.5 平面四杆机构的基本特性characteristic －取决于机构各杆的相对长度 急回特性 quick-return characteristics 2. 急回特性 quick-return characteristics 问题讨论：下列机构有无急回特性，若有，标出极位夹角?。 问题讨论：标出下列机构在图示位置的压力角?．传动?及最小传动角?min. 3. 死点位置(止点位置) dead point 小结 作业 P54 4.15 P55 4.16 注意：如果四杆机构不满足杆长条件，则不论取哪个构件为机架，均为双摇杆机构。 思考：曲柄滑块机构和导杆机构有曲柄的条件是什么？ 风扇摇头机构 满足满足杆长条件的双摇杆机构的应用实例： 问题讨论: 曲柄滑块机构有曲柄的条件 a b a b e m n 构件a能通过m点的条件是： 构件a能通过n点的条件是： 曲柄滑块机构有曲柄的条件 导杆机构有曲柄的条件 有曲柄，该机构是摆动导杆机构。 有曲柄，该机构是转动导杆机构。 有曲柄，该机构是转导杆机构。 结论 导杆机构总是有曲柄的 偏置导杆机构有曲柄的条件 有曲柄，该机构是摆动导杆机构。 有曲柄，该机构是摆动导杆机构。 没有曲柄。 有曲柄，该机构是转动导杆机构。 结论 偏置导杆机构有曲柄的条件是 B1 C1 ?1 ? ? B2 C2 4 A B C D 2 3 1 ?1 ?2 v2 v1 极位夹角 ? crank angle between extreme positions ?1 = C ?1 = ?1 t1 =1800 + ? ?2 = ?1 t2 =1800 - ? t1 t2 , v2 v1 急回特性 行程速比系数K advance-to return-time ratio 急回特性的应用例。 慢 快 K=1, 无急回特性 牛头刨工作要求 动画 B1 C1 ?1 ? ? B2 C2 4 A B C D 2 3 1 ?1 ?2 v2 v1 极位夹角 ? crank angle between extreme positions ?1 = C ?1 = ?1 t1 =1800 + ? ?2 = ?1 t2 =1800 - ? t1 t2 , v2 v1 急回特性 行程速比系数K advance-to return-time ratio 急回特性的应用例。 慢 快 K=1, 无急回特性 牛头刨工作要求 动画 a B b A C a) a B b A C e b) a B b A C e c) d) a C A B b ?＝0 a+b C2 b-a C1 ? a+b C2 b-a C1 ? C2 C2 ? 1. 压力角和传动角 压力角pressure angle：力F的作用线与力作用点绝对速度V所夹的锐角α称为压力角。 传动角transmission angle：压力角的余角γ称为传动角 二. 传力特性 在其它条件不变的情况下压力角α越小，作功W越大 压力角是机构传力性能的一个重要指标，它是力的利用率大小的衡量指标。 ? ? ? ?” ?” 2. 曲柄摇杆机构的压力角和传动角 pressure transmission angle C’ B’ C” B” A B C D a b c d ? 不计惯性力、重力、摩擦力，作用在从动件CD上受力点C的力为P。 P正交分解为Pt 和Pn， Pt =Pcos? = Psin ? Pn =Psin? = Pcos ? 压力角?： 从动件受力点受力方向