第2章平面连杆机构4详解.ppt

曲柄摇杆机构 (2) 双曲柄机构 结构特点：二连架杆均为曲柄 运动变换：转动?转动，通常二转速不相等 举例：振动筛机构 特殊双曲柄机构 特殊双曲柄机构 平行四边形机构 结构特点：二曲柄等速 运动不确定问题 车门开闭机构 反平行四边形机构 结构特点：二曲柄转向相反 (3) 双摇杆机构 结构特点：二连架杆均为摇杆 运动变换：摆动?摆动 举例: 鹤式起重机 双摇杆机构 双摇杆机构 特殊机构 等腰梯形机构 实例: 汽车前轮转向机构 1、转动副转化为移动副 1）导杆机构 1）导杆机构 2）摇块机构 3）定块机构 应用实例一 应用实例二 应用实例三 3、偏心轮机构 对心式曲柄滑块机构 偏心轮机构 铰链四杆机构的演化 §2-3 平面四杆机构的一些基本知识 死点的利用 飞机起落架机构 折叠家具机构 §2-4 平面四杆机构的设计 一、按给定的行程速比系数设计四杆机构 二、按给定的连杆位置设计四杆机构 1．给定连杆两个位置设计四杆机构 1．给定连杆两个位置设计四杆机构 2．给定连杆三个位置设计四杆机构 1．曲柄摇杆机构 2．曲柄滑块机构 3．导杆机构 设计：潘存云 E φ θ θ 一、按给定的行程速比系数K设计四杆机构 1) 曲柄摇杆机构 ①计算θ＝180°(K-1)/(K+1); 已知：CD杆长，摆角φ及K， 设计此机构。步骤如下： ②任取一点D，作等腰三角形 腰长为CD，夹角为φ; ③作C2P⊥C1C2，作C1P使 ④作△P C1C2的外接圆，则A点必在此圆上。 ⑤选定A，设曲柄为l1 ，连杆为l2 ，则: ⑥以A为圆心，A C2为半径作弧交于E,得： l1 =EC1/ 2 l2 = A C1－EC1/ 2 ,A C2=l2- l1 = l1 =( A C1－A C2)/ 2 ∠C2C1P=90°－θ,交于P; 90°-θ P A C1= l1+l2 C1 C2 D A 设计：潘存云 设计：潘存云 A D m n φ=θ D 2) 导杆机构 分析： 由于θ与导杆摆角φ相等，设计此 机构时，仅需要确定曲柄 a。 ①计算θ＝180°(K-1)/(K+1); ②任选D作∠mDn＝φ＝θ， ③取A点，使得AD=d, 则: a=dsin(φ/2)。 θ φ=θ A d 作角分线; 已知：机架长度d，K，设计此机构。 设计：潘存云 E 2θ 2a e 3) 曲柄滑块机构 H 已知K，滑块行程H，偏距e，设计此机构 。 ①计算: θ＝180°(K-1)/(K+1); ②作C1 C2 ＝H ③作射线C1O 使∠C2C1O=90°－θ, ④以O为圆心，C1O为半径作圆。 ⑥以A为圆心，A C1为半径作弧交于E,得： 作射线C2O使∠C1C2 O=90°－θ。 ⑤作偏距线e，交圆弧于A，即为所求。 C1 C2 90°-θ o 90°-θ A l1 =EC2/ 2 l2 = A C2－EC2/ 2 　已知条件：行程速比系数K、摇杆的长度 CD和摇杆的摆角Ψ　 讨论：由于曲柄轴心A在圆弧C1PC2上任选，所以有无穷多解。如未给出其他附加条件，则应以机构在工作行程在具有较大的传动角为出发点，来确定曲柄轴心A的位置。 　　 分析：根据设计要求，铰链四杆机构在运动过程中，其连杆必须能依次通过预定位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，……。显然，此类机构设计的实质就是确定两固定铰链A、D点的位置。由铰链四杆机构运动可知，连杆上B、C两点的运动轨迹分别是以A、D两点为圆心的圆或圆弧，而连杆相邻位置对应点的连线B1B2、B2B3、C1C2、C2C3……分别为对应圆或圆弧上的弦长。所以，A、D两点必然分别位于上述对应弦长的垂直平分线上。这样，此类连杆机构的设计就变得比较简单了。 下面分别讨论两种情况的主要设计步骤： 1．给定连杆两个位置设计四杆机构 2．给定连杆三个位置设计四杆机构 ①根据已知条件，选取适当的比例尺μl，绘出连杆的两个位置 ； ②连接 ，并分别作它们的垂直平分线 ； ③在 和 上分别任取两点A、D（一般也可根据其它辅助条件选取）； ④连接AB1C1D 即为所求四杆机构的一个位置。 主要设计步骤： 　 注意： 　　在给定连杆的两个位置设计四杆机构时，由于A、D 两点可在 和 上任意选取，因此可得无穷多组解。一般还应该考虑其它辅助条件，例如，满足合理的结构要求，使机构在运动中的最小传动角最大，等等。 A 4 1 A 4 曲柄滑块机构 1 B 2 C 3 1 B 2 C 3 1 B 2 C 3 1 B 2 C 3 1 B 2 C 3 1 B 2 C 3 1 B 2 C