平面连杆机构的设计讲解.ppt

a b d c C’ B’ A D 平面四杆机构具有周转副→可能存在曲柄。 b≤(d – a)+ c 则由△B’C’D可得： 则由△B”C”D可得： a+d ≤ b + c c≤(d –a)+ b AB为最短杆 → a+b ≤ c + d §8－3 有关平面四杆机构的一些基本知识 1.平面四杆机构有曲柄的条件 C” a b d c A D d- a 设ad,且连架杆a能整周回转，则必有两次与机架共线 → a+ c ≤ b + d 若设ad，同理有： d≤a, d≤b, d≤c AD为最短杆 将以上三式两两相加得： a≤ b, a≤c, a≤d （2）连架杆或机架之一(组成该周转副的两杆之一）为最 短杆。 可知：当满足杆长条件时，其最短杆参与构成的转动副都是周转副。 曲柄存在的条件： （1）最长杆与最短杆的长度之和应≤其他两杆长度之和 此时，铰链A为周转副。 若取BC为机架，则结论相同，可知铰链B也是周转副。 称为杆长条件。 A B C D a b c d 曲柄摇杆机构运动特点的观察 特点：曲柄与连杆出现一次共线、一次重合 (avi) 特点： 1. 摇杆与连杆均未出现重合(或共线)现象； 2. 固定铰链均为整周回转铰链；连杆上两活动铰链均为非整周回转铰链。 双曲柄机构运动特点的观察 (avi) （1）当满足杆长条件时，说明存在周转副，当选择不同的构件作为机架时，可得不同的机构。 a：以最短杆的相邻杆为机架为曲柄摇杆机构 b：以最短杆为机架为双曲柄机构 c：以最短杆的相对杆为机架为双摇杆机构 分析说明（判断机构类型的步骤） 最短杆为连架杆 最短杆为机架 最短杆为连杆 机架1 机架2 机架3 机架4 双曲柄 曲柄摇杆 双摇杆 曲柄摇杆 铰链四杆运动链 （2）当不满足杆长条件时，无周转副，此时无论取哪一杆件为机架，均为双摇杆机构。 例：判断图示两个铰链四杆机构的类型 解：对图(a)，有：∵ 30 + 70 40 + 55 ∴ 该机构为双摇杆机构。 对图(b)，有：∵ 20 + 80 40 + 70， 且机架为最短杆的相邻杆， ∴ 该机构为曲柄摇杆机构。 30 70 40 55 20 80 40 70 (a) (b) 例：若要求该机构为曲柄摇杆机构，问AB杆尺寸应为多少？ B 110 70 60 A C D 解：1.设AB为最短杆 即 LAB+110≤60+70 LAB≤20 2.设AB为最长杆 即 LAB+60≤110+70 110≤ LAB≤120 3.设AB为之间杆 即 110+60≤LAB+70 100≤LAB ≤110 所以AB杆的取值范围为：LAB≤ 20，100≤LAB≤120 当主动曲柄等速转动时，作往复运动的从动件，在工作行程有较慢的平均速度，而在回程有较快的平均速度。这种运动性质称为急回运动。 2. 急回运动与行程速比系数 A B C D 在曲柄摇杆机构中，当曲柄与连杆两次共线时，摇杆位于两个极限位置，简称极位. (1) 当曲柄以ω逆时针转过180°+θ时，摇杆从C1D位置摆到C2D。 所花时间为t1 , 平均速度为V1 , 那么有： B1 C1 A D θ 180°＋θ ω C2 B2 此两处曲柄之间的所夹的锐角θ 称为极位夹角 摇杆之间的夹角称 为摆角ψ （∠C1DC2） 作者：潘存云教授 B1 C1 A D C2 (2) 当曲柄以ω继续转过180°-θ时，摇杆从C2D位置摆到C1D，所花时间为t2 ,平均速度为V2 , 那么有： 180°-θ 显然：t1 t2 V2 V1 急回特性：在曲柄等速回转的情况下，从动件往复运动速度并不相等，这种现象称为机构的急回特性。 B2 K为行程速比系数 2)且θ越大，K值越大，急回性质越明显。 说明:1)只要 θ ≠ 0 ， 就有 K1，存在急回运动。K的取值范围：1≤K≤3. 3)设计新机械时，往往先给定K值，于是: 　急回作用的意义： 1.机构的急回作用，在机械中常被用来节省空回行程的时间，以提高劳动生产率。例如在牛头刨床中采用摆动导杆机构就有这种目的。　　急回作用有方向性，当原动件的回转方向改变，急回的行程也跟着改变。故在牛头刨床等设备上都用明显的标志标出了原动件的正确回转方向。 2.对某些颚式破碎机，采用快进慢退。 3.有些设备正反行程均在工作，故无急回要求如：雷