第2章 平面连杆机构(西农版).ppt

第2章 平面连杆机构 一、平面连杆机构及其特点 二、铰链四杆机构 平面铰链四杆机构：所有运动副均为转动副的四杆机构 称为平面铰链四杆机构，简称铰链四杆机构。 1、曲柄摇杆机构： 五、具有偏心轮的四杆机构： 曲柄滑块机构 二、急回特性： 二、急回特性： 二、急回特性： 二、急回特性： 平面连杆机构设计的基本问题 第三节 平面四杆机构的设计 一、按照给定的行程速比系数设计四杆机构 二、按照给定连杆位置设计四杆机构 三、按两连架杆预定的位置设计四杆机构 一、按照行程速比系数设计四杆机构 二．按照给定连杆位置设计铰链四杆机构 三、按照连架杆的三组对应位置设计四杆机构 综上所述：平面四杆机构具有急回特性的条件是： （1）原动件等速整周转动； （2）输出件具有正、反行程的往复运动； （3）极位夹角θ〉0。 偏置曲柄滑块机构和摆动导杆机构也有急回运动特性，其极位夹角θ如下图所示。 二、急回特性： 急回特性的应用：牛头刨床、往复式输送机。 三、压力角和传动角（针对从动件） ： 在图示的铰链四杆机构中，若不考虑各构件的重力、惯性力和运动副摩擦力，则主动件AB经过连杆BC传递到CD上的力将沿BC方向。现将力F分解为沿受力点C的速度方向和垂直于速度方向的两个力： 三、压力角和传动角（针对从动件） ： 1.压力角α:作用在从动件上的力和力作用点的速度方向 所夹的锐角。 有效分力： 有害分力： 由上式可知，压力角愈大，有效分力愈小，有害分力愈大。因此，为使机构传力效果好，显然应使有效分力愈大愈好，压力角愈小愈好。 三、压力角和传动角（针对从动件） ： 2.传动角γ ：压力角的余角。 有效分力： 有害分力： 由上式可知，传动角愈大，有效分力愈大，有害分力愈小，机构传力效果愈好。 在平面连杆机构中，由于传动角有时可以在机构的运动简图中直接观察其大小，故用传动角来衡量机构的传动质量。 三、压力角和传动角（针对从动件） ： 在铰链四杆机构ABCD中，当∠BCD为锐角时，γ=∠BCD；当∠BCD为钝角时，γ=180o-∠BCD。 3.许用传动角 设计条件 4.最小传动角的确定：推导过程参见课本31页。 γ min 发生在曲柄与机架重叠或拉直共线的位置，其值取 或 中小者。 结论 三、压力角和传动角（针对从动件） ： 四、死点位置（针对从动件）： 1.死点位置：在摇杆为主动件的曲柄摇杆机构中，连杆与从动曲柄出现两次共线称此位置为死点位置。 2.死点存在的条件：从动件与连杆共线。 3.死点的应用与克服： 对于传动机构来讲，死点是不利的，应采取措施使机构能顺利通过死点位置。 克服：缝纫机的踏板机构——加飞轮。 火车轮机构——错位排列。 四、死点位置（针对从动件）： 工程实践中，常利用死点来实现特定的工作要求。 实例1:飞机起落架机构.在机轮放下时，BC杆与CD杆成一直线，机构处于死点位置，使降落更加安全可靠。 实例2:工件夹紧机构.工件被夹紧后，BCD成一直线，即机构在工件反力的作用下处于死点，可保证在加工时，工件不会松脱。 蒸汽机车驱动轮联动机构 —— 利用机构错位排列 死点的应用与克服： 按照给定的运动轨迹设计四杆机构 按照给定从动件的运动规律设计四杆机构 例如车门的开闭机构。 例如鹤式起重机。 Q A B C D E Q 1.曲柄摇杆机构： 已知条件：CD杆长，摆角φ及K，设计此机构。 分析：设计的实质是确定铰链中心A点的位置，定出其他三杆的尺寸。 设计： ①计算θ＝180°(K-1)/(K+1); ②任取一点D，作等腰三角形， 腰长为CD，夹角为φ; ③ ∠C1C2P=90°,∠C2C1P=90°-θ; ④作△P C1C2的外接圆， 在此圆上任选一点作为A； ⑤ ⑥校核传动角： D A 90°-θ P θ C1 C2 φ F G E θ 一、按照行程速比系数设计四杆机构 2.曲柄滑块机构： 已知条件：行程速比系数k、冲程H和偏心距e，设计此机构。 设计： ①计算:θ＝180°(K-1)/(K+1); ②选 作冲程H及偏心距e; ③作∠C2C1O= ∠C1C2O = 90°－θ； ④以O为圆心，C1O为半径作圆。 ⑤作偏距线e，交圆弧于A，即为所求。 ⑥以A为圆心，A C1为半径作弧交于E,得： C2 e H C1 E o 2θ 90°-θ 90°-θ 2a A 一、按照行程速比系数设计四杆机构 3.导杆机构： 已知条件：机架长度l4，行程速比系数K，设计此机构。 分析：导杆机构的极位夹