第三章平面连杆机构讲义.ppt

同理，设ad，得相应类似关系式。 由上述关系，可得到铰链四杆机构曲柄存在的条件为：（1）连架杆和机架中必有一杆为最短杆；（2）最短杆与最长杆长度之和小于或等于其 余两杆长度之和。 各构件的长度间关系： 总结：1 若最短杆与最长杆长度之和大于或等 于其余两杆之和，或最短杆的对边为 机架，则为双摇杆机构；2 最短杆为机架，则为双曲柄机构；3 最短杆的邻边为机架，则曲柄摇杆机 构。 二、急回特性和行程速比系数 极位夹角：曲柄回转一周的过程中，摇杆有两个极限位置C1D、C2D（极位），此时曲柄与连杆共线或重叠，两位置之间所夹锐角θ为极位夹角 上图有几个特性： 极位夹角 急回运动特性 证明：曲柄由B1到B2，摇杆由C1到C2； 曲柄由B2到B1，摇杆由C2到C1。 急回运动的相对程度用行程速比系数来衡量 曲柄滑块机构的急回特性 对心 无急回运动特性 偏心 有急回运动特性 导杆机构的急回特性 摆动导杆机构的极位夹角θ＝ψ（导杆摆角），导杆慢行程摆动方向总是与曲柄转向相同。 三、 压力角与传动角(衡量传力性能) 压力角α：连杆BC为二力构件，连杆给从动构件的作用力P方向和受力点运动方向（Vc方向）之间的锐角。——与机构的运转轻便和效率有关的参数。 传动角γ：压力角的余角——衡量机构的传动质量，可从平面连杆机构运动简图上直接观察大小。（γ＝δ或180°－δ，δ：连杆与从动件之间夹角） 1 、压力角是判别结构动力学性能的一 个重要指标。2 、压力角越小，机构传力性能越好。3、 传动角是压力角的余角。4 、一般要求传动角不小于40度。5 、机构在不同位置时，传动角的大小一 般是不同的。如何找出机构传动角的最小值（由机构几何关系得：γmin出现在曲柄与机架拉直或重叠共线的位置）。6 、若压力角为90度，机构不能运动， 此位置称为死点位置。 作图法标出对心及偏置曲柄滑块机构的最小传动角？ 四、死点位置 曲柄摇杆机构中，若取摇杆为原动件（为什么曲柄为原动件时不会有死点位置？），则摇杆在两个极限位置时通过连杆加于曲柄上的力将通过其回转中心A，此时γ＝0°，α＝90°，驱动力与从动件受力点的运动方向垂直，有效分力等于0。连杆不能推动曲柄转动，而使整个机构处于静止状态（或卡死）。 机构的这种传动角为零的位置称为死点位置。 死点的防止和应用 防止：1 利用从动件的惯性，通过死点；（如缝纫机上用的大带轮，为何会出现倒线、卡死情况？因为机构正好停于死点位置时，运动方向不确定，需在人的帮助下用手转动带轮通过死点位置。） 2 采用多组机构组合方式，使机构的死点位置相互错开。 应用：1 飞机起落架； 2 夹具。 1、工件被夹紧后，去除手柄上的力，此时，B、C、D三个铰链中心在一直线上，机构处于死点位置，不管工件作用在构件AB上的力多大，构件CD 不可能反转，夹具不会松开，使夹具起到夹紧工件的作用； 2、飞机起落架机构，机轮放下时，杆BC、CD成一直线，机构处于死点位置。不管机轮受多大的冲击力，起落架不会反转。 五、铰链四杆机构的运动连续性 铰链四杆机构的运动连续性：指机构在运动中各构件能够连续占据各给定的位置。 一般研究对象：（从动件） 可行域：构件能够在某一范围内连续运动。 机构不能由一个可行域越过非可行域（死域）而进入另一个可行域。 错位不连续 错序不连续 { 3.3 平面四杆机构的设计 一、平面四杆机构设计的基本问题 主要根据给定的运动条件，选定机构的形式，确定机构运动简图的尺寸参数。 设计要求： 1 、按照给定的位置或运动规律设计： 使连杆的运动满足给定的位置：如图7－32飞机起落架应满足机轮放下与收起时连杆BC应占据给定的两个位置；车门开关机构中，应满足两连架杆的转角大小相等、方向相反及车门能占据关闭和开启的两个位置。 两连架杆的转角能够满足给定的对应关系：雷达天线俯仰机构，天线固结在摇杆上，通过调整曲柄的转角以使天线处于最佳接受信号位置。 满足给定的行程速比系数K的设计要求：牛头刨床机构。 2 、满足一定轨迹的要求：要求连杆上的某点，能实现给定的运动轨迹。（较难） 如鹤式起重机构中，要求其连杆上某点在一定范围内能够沿近似水平的方向运动； 搅拌机构的设计中，要求连杆上某点运动轨迹为卵型； 要求连杆上某点的运动轨迹满足一运动方程y=f(x)。 以上要求是按运动要求提出的，所设计的机构还须检验是否满足几何条件和力学要求： 检验是否有曲柄存在：对采用旋转原动件驱动的机构，主动件往往为曲柄； 运动连续性检验：确保机构能连续运动倒给定位置（可行域）； 传动条件的检验