中南大学机械原理 第3章 平面连杆机构分析与设计.ppt

2)按预定连杆位置设计四杆机构 a)给定连杆两组位置 有唯一解！ A D 将铰链A、D分别选在B1B2，C1C2连线的垂直平分线上任意位置都能满足设计要求。 b)给定连杆上铰链BC的三组位置 有无穷多组解！ D A B1 C1 B2 C2 B3 C3 B1 C1 B2 C2 A’ D’ E F c12 b12 B1 I C1 A B2 C2 II 设计实例：试设计铸造震实造型机翻转机构 已知：连杆长度lBC，及两组位置B1 、 C1和B2、C2， 试设计此机构。 ① B1 、 C1在同一个圆弧上，求作B1 B2 和 C1 C1中垂线 ②在中垂线上任选A、D两点，作为固定铰链中心 ③连接AB1和DC1，即为两连架杆长度 此例有无穷多组解！ ④选择合适的杆长lDE和lEF 可确定驱动机构DEF。 D B2 C2 II E1 B C B D＝ A + B + C 大小：√ √ √ √ 方向：√ √ ？ ？ D＝ A + B + C 大小：√ ？ √ √ 方向：√ √ ？ √ D A C D A vB B A C 1.同一构件上两点速度和加速度之间的关系 1) 速度之间的关系 选速度比例尺μv m/s/mm， 在任意点p作图使VA＝μvpa， a b 相对速度： VBA＝μvab VB＝VA+VBA 按图解法得： VB＝μvpb, p 设已知大小： 方向： ⊥BA √ √ ? √ ? 方向：p ? b 方向：a ? b 角速度：ω＝VBA/lBA＝μvab/μl AB 方向：CW B A C b’ 2) 加速度关系 求得：aB＝μap’b’ 选加速度比例尺: μa m/s2/mm， 在任意点p’作图使 aA＝μap’a’ b” 设已知角速度ω，A点加速度和aB的方向 A B两点间加速度之间的关系有： aB＝aA + anBA+ atBA atBA＝μab”b’ 方向: b” ? b’ aBA＝μab’ a’ 方向: a’ ? b’ 大小： 方向： ? ⊥BA ? √ √ √ B?A ω2lAB aA aB a’ p’ 角加速度：α＝atBA/ lAB 方向：CCW ＝μa b”b’ /μl AB B 1 3 2 A C 1 2 B B 1 2 2.两构件重合点的速度及加速度的关系 1)回转副 ①速度关系 vB1=vB2 aB1=aB2 2)高副和移动副 vB3＝vB2 + vB3B2 b3 vB3B2 的方向: b2?b3 角速度：ω3 = μvpb3 / lCB 大小： 方向： ? √ √ √ ? ∥BC 公共点 ω3 ω1 vB1≠vB2 aB1≠aB2 具体情况由其他已知条件决定仅考虑移动副 方向：CW p b2 p b2 b3 ak B3B2 ② 加速度关系 aB3 ＝μap’b3’, 结论： 当两构件构成移动副时，重合点的加速度不相等，且移动副有转动分量时，必然存在哥氏加速度分量。 + akB3B2 大小： 方向： b’2 k’ b’ 3 α3 akB3B2的方向：vB3B2 顺ω3 转过90° α3＝atB3 /lBC＝μab3’’b3’ /lBC arB3B2 ＝μak’b3’ B ? C ? ? ω23lBC B?C ? √ l1ω21 B?A ? ∥BC 2VB3B2ω3 √ 提问：此方程对吗？ b” 3 p’ 图解得： B 1 3 2 A C aB3 = anB3+ atB3 = aB2+ arB3B2 ω1 作者：潘存云教授 A B C D 1 2 3 4 重合点的选取原则，选已知参数较多的点（一般为铰链点） 应将构件扩大至包含B点！ 如选B点： VB4 = VB3+VB4B3 如选C点： vC3 = vC4 + vC3C4 t t ?不可解！ ?可解！ 大小： ? 方向： ? ? √ ? √ 大小： ? 方向： √ √ √ ? √ (a) 作者：潘存云教授 作者：潘存云教授 A B C D 4 3 2 1 图(b)中取C为重合点， 有: vC3 = vC4 + vC3C4 大小： ? ？ ? 方向： ? √ √ ?不可解！ (b) t t ?不可解！ 大小： ? 方向： √ ?方程可解