机械原理第三章连杆设计和分析.pptVIP

第三章 连杆机构设计和分析;3.1 内容提要及基本概念 3.1.1 内容提要 平面连杆机构又称为平面低副机构，其各运动副都为低副，相邻构件之间的接触面为平面或圆柱面，加工方便，易达到高精度，并能承受较大载荷及形成几何封闭等优点，因此获得广泛应用。本章的主要目的是在掌握基本概念和基本理论的基础上，能根据给定的运动要求及辅助条件、动力条件，确定平面连杆机构的形式和各构件的尺寸参数，并能进行运动和力分析。 平面四杆机构的特点、基本型式及其演化形式 平面四杆机构曲柄存在的条件、急回特性、压力角、 传动角、 行程速度比系数、极位夹角、死点位置 本章内容包括 平面四杆机构设计的基本问题、按简单运动条件设计 平面四杆机构的一些基本方法 平面连杆机构运动分析的目的和方法，包括瞬心法、相 对运动图解法、解析法 平面连杆机构力分析的目的和方法;3.1.2 基本概念复习;5）铰链四杆机构的分类 曲柄摇杆机构 两连架杆中，一个为曲柄，而另一个为摇杆。;作者：潘存云教授;双摇杆机构 两连架杆均为摇杆。;②改变运动副的尺寸。;2.平面四杆机构的基本知识;②连架杆或机架之一为最短杆。;2)极位夹角和急回特性 ①极位夹角——曲柄与连杆两次共线时，两曲柄位置所夹的锐角θ是极位夹角。;称K为行程速比系数。;当∠BCD≤90°时， γ＝∠BCD;由余弦定律有（如右上图） ： ∠B1C1D＝arccos[b2+c2-(d-a)2]/2bc;作者：潘存云教授;3.平面连杆机构运动设计的基本问题 1）平面连杆机构的功能 ①刚体导引功能：机构引导刚体如连杆通过一系列给定位置。具有这种功能的连杆机构就是刚体导引机构。 ②函数生成功能：能精确地或近似地实现所要求的输出构件相对输入构件的某种函数关系。具有这种功能的机构就是函数生成机构。 ③轨迹生成功能：指连杆上某点通过某一预先给定轨迹的功能，具有这种功能的机构就是轨迹机构。 ④具有特殊或综合功能的机构：具有特殊或综合功能的要求。 2）设计方法：实验法、几何图解法、解析法;1)按给定的运动规律设计四杆机构;式中包含有p0、p1、p2、α0、φ0五个待定参数,故四杆机构最多可按两连架杆的五组对应未知精确求解。;1)按预定连杆位置设计四杆机构(刚体导引机构);作者：潘存云教授;①任意选定构件AB的长度;作者：潘存云教授;作者：潘存云教授;作者：潘存云教授;5. 多杆机构的应用 ①可精确实现连架杆5个以上的对应位置； ②可改变从动件的运动规律； ③可扩大机构从动件的行程； ④可实现机构从动件的间歇运动； ⑤可取得有利的传动角； ⑥可获得较大的机构利益。;6. 平面连杆机构的运动分析 1）机构运动分析的目的;7. 用矢量方程图解法作机构速度和加速度分析;;作者：潘存云教授;b’;作者：潘存云教授;作者：潘存云教授;B;;l22＝l23＋ l24＋ l21＋2 l3 l4cosθ3―2 l1 l3(cosθ3 cosθ1―sinθ3 sinθ1)―2 l1 l4cosθ1 ;ω3 = ω1 l1 sin (θ1 －θ2 ) / l3 sin (θ3 －θ2 ) ;1;ω1;c.求传动比;11.平面机构力分析;3.2 本章重点、难点;3.3 典型例题精解;② 因AD为机架，若此机构为双曲柄机构，则AD应为最短构件，而AB的长度有两种可能，或为最长，或为介于最长与最短之间。两种情况分别讨论如下：　当AB为最长时，根据杆长之和条件，有 lAD+lAB≤lBC+lCD 或 lAB≤lBC+lCD－lAD=(500+350－300) mm=550 mm 当AB介于最长与最短之间时，有 300mmlAB≤500mm 即 lAD+lBC≤lAB+lCD 或 lAB ≥lAD +lBC －lCD =(300+500－350) mm=450 mm 450≤lAB≤500 综合上述两种情况，可得此机构为双曲柄机构时lAB