4 平面连杆机构 图书幻灯片.ppt

如滑块3为机架，得到定块机构（即移动导杆机构） 转动导杆刨床 还有一些其他形式的四杆机构，如下图所示 曲柄移动导杆机构（正弦机构） 双转块机构 双滑块机构 4.5.1 铰链四杆机构有曲柄的条件 ? 设：一曲柄摇杆机构ABCD，各杆长为a、b、c、d，AB为曲柄 则在曲柄整周回转的过程中必会通过与机架AD平行的两位置 ，即杆1和杆4拉直共线和重叠共线，如下图所示 由三角形的边长关系可得 a+db+c d-a+bc→a+cb+d d-a+cb→a+bc+d 当运动过程中出现左图所示的共线情况时，上式中不等式变成了等式，可以改写为： a + d ≤ b + c a + c ≤ b + d a + b ≤ d + c 从中我们可以推导出 a≤ b a≤ c a≤ d ? 通过上面的分析，可以说明两个问题：???? （1）在曲柄摇杆机构中，曲柄为最短杆；???? （2）最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆长度之和 结论???? 最短杆和最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和是铰链四杆机构有曲柄的必要条件(不满足这一条件的，必为双摇杆机构) 但满足这一条件的铰链四杆机构究竟有一个曲柄、两个曲柄还是没有曲柄，还需根据取何杆为机架来判断????? 以最短杆为机架时得到双曲柄机构 ????? 以最短杆的相邻杆为机架时得到曲柄摇杆机构????? 以最短杆的对面杆为机架时得到双摇杆机构 如图所示，设已知四杆机构各构件的长度为：a=240mm,b=600mm,c=400mm,d=500mm,试问： （1）当取构件4为机架时，是否存在曲柄？如果存在，哪个构件为曲柄？ （2）如选取别的构件为机架时，能否获得双曲柄或双摇杆机构？如果可以，应如何得到？ 例1 图所示的铰链四杆机构ABCD，已知杆长LAB＝100mm，LBC＝250mm，LAD＝300 mm，试求此机构为双摇杆机构时摇杆CD的长度变化范围 右图所示为一曲柄摇杆机构，其中曲柄为原动件作等速回转时，摇杆为从动杆，作往复变速摆动 ?摆角ψ：摇杆在两极限位置间的夹角。?极位夹角θ：摇杆处于两极限位置时，曲柄所夹的锐角 4.5.2 急回特性 曲柄摇杆机构中，原动件AB以 等速转动 B2 C2 B1 C1 曲柄转角 对应的时间 摇杆点C的 平均速度 A 2 1 C 3 4 B D a b c d 摆角 极位夹角 v1 v2 ) ) ? 摆角ψ：摇杆在两极限位置间的夹角 ? 极位夹角θ：摇杆 处于两极限位置 时，曲柄所夹的锐角 原动件作匀速转动，从动件作往复运动的机构，从动件正行程和反行程的平均速度不相等，返回行程速度大于工作行程速度的特性，叫做急回特性，通常用行程速度变化系数K来表示 ??（1）机构有极位夹角，就有急回特性??（2）θ越大，K值越大，急回特性就越显著 设计时一般都先给出K值 平面四杆机构具有急回特性的条件 （1）原动件作等速整周转动 （2）输出件作往复运动 （3） 2.曲柄滑块机构中，原动件AB以 等速转动 C1 B1 B2 H C2 偏置曲柄滑块机构 2 A B 1 3 4 e C a b ,有急回特性。 3.曲柄摆动导杆机构 B2 B1 有急回特性。 B1 B2 H H=2a, ,无急回特性。 3 1 4 A 对心曲柄滑块机构 B 2 C a b C1 C2 A B 4.5.3 压力角与传动角 在不计摩擦力、重力、惯性力的条件下，机构中驱使输出件运动的力的方向线与输出件上受力点的速度方向线所夹的锐角 压力角： 传动角： 压力角的余角 vc F F1 F2 1 A B C D 2 3 4 越小，受力越好 越大，受力越好 压力角与传动角 压力角愈小，机构的传力效果愈好。所以，衡量机构传力性能，可用压力角作为标志。 压力角：从动件受力方向与受力点线速度方向之间所夹的锐角。 传动角:压力角的余角即连杆与从动件间所夹的锐角。 在连杆机构中，为度量方便，常用压力角的余角即连杆与从动件间所夹的锐角(传动角)检验机构的传力性能。 传动角愈大，机构的传力性能愈好，反之则不利于机构中力的传递。机构运转过程中，传动角是变化的，机构出现最小传动角的位置正好是传力效果最差的位置，也是检验其传力性能的关键位置。 设计要求： 压力角与传动角 A C B D vB F vc F F1 F2 1