新编机械设计基础机构分析与应用课件作者张淑敏项目二平面连杆机构的分析与应用2-1分析平面四杆机构的运动特性.ppt

任务1 分析平面四杆机构的运动特性 机电与轨道交通学院 张淑敏 主要内容 平面四杆机构的基本类型及其演化 平面四杆机构运动的基本特性分析 铰链四杆机构的分类—总结 按连架杆的运动，分三种基本型式： 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构 平面四杆机构的演化总结 主要内容 平面四杆机构的基本类型及其演化 平面四杆机构运动的基本特性分析 以曲柄摇杆机构为分析对象： 判定机构的名称 不满足曲柄存在条件→双摇杆机构 满足曲柄存在条件： 取最短杆为机架→双曲柄机构 取最短杆邻边为机架→曲柄摇杆机构 取最短杆的对边为机架→双摇杆机构 曲柄存在条件例子 1、图示铰链四杆机构中，已知各杆的长度如图所标，单位为毫米，试问，该四杆机构有曲柄吗？如果存在，指出是什么机构？ 曲柄存在条件例子 2、已知图示机构中，LAB=72mm，LBC=50mm，LCD=96mm，LAD=120mm问： （1）此机构中，当取构件AD为机架时，是否存在曲柄？如果存在，指出是什么机构？（说明理由） （2）当分别取构件AB、BC、CD为机架时，各将得到什么机构？ 曲柄存在条件例子 3、图示铰链四杆机构中，已知AB，BC,CD,AD 的长度如图所标，单位为毫米，其中AD为机架，试问，该四杆机构有曲柄吗？如果存在，指出是什么机构？ 曲柄存在条件例子 作业 P48 (3.2 3.4 3.6 3.7) 认识急回特性： 例子：牛头刨床 极位夹角的例子 设计时，常根据机械的急回要求，先给出K值，后计算极位夹角。 例如 ：已知曲柄摇杆机构的行程速比系数1.4，试求该机构的极位夹角应是多少？ 解：已知，由公式（2-2）可得 主要内容 平面四杆机构的基本类型及其演化 平面四杆机构运动的基本特性分析 知识点回顾 三种基本四杆机构名称及其演化 曲柄存在条件 各机构的命名 压力角与传动角的标识 急回特性的感性理解 任务回顾 通过本任务内容的学习，你应会 1）认识不同形态的四杆机构； 2）解释缝纫机“踏不动”现象； 3）统筹四杆机构的运动参数，如极位夹角等，有意识地提出提高机构工作效率的方案。 试试看 1、请指出下图曲柄摇杆机构中各构件的名称。 试试看 2、请给下列机构取名。 试试看 2、请给下列机构取名。 试试看 2、请给下列机构取名。 试试看 3、请问以下说法对吗？ 试说明理由。 试试看 3、请问以下说法对吗？ 试说明理由。 over 1.压力角 2.传动角 为什么要引入这两个角度？ 压力角、传动角—传动性能 平面四杆机构运动的基本特性分析 [分析]: 1) 压力角是锐角，且≤900 ；传动角亦然。 2)若将FBC分解 →有效分力： FBC cosα= FBC sin γ 3) γ↑ -有效力越大，机构的传动性能越好， 通常γ min ≥ 400 4)当γ=0，机构不能运动，产生死点现象。 (γ的出现，一方面是为了便于测量) 压力角、传动角—传动性能 平面四杆机构运动的基本特性分析 试判断最小传动角的位置 （曲柄为主动件） ①曲柄摇杆机构：（如图） A B C D 曲柄与机架共线时,C 试试看 偏置曲柄滑块机构 判断最小传动角的位置 （曲柄为主动件） ②曲柄滑块机构： 当压力角达到最大值时，传动角达到最小。 曲柄与机架垂直时（如图） 试试看 死点状态 机构传动角 （即 ）的位置称为死点位置。 机构处于死点位置，从动件会出现卡死（机构自锁）或运动方向不确定的现象。 措施和应用 飞机起落架、机床夹具 缝纫机脚踏机构 注意原动件选取 死点 平面四杆机构运动的基本特性分析 急回特性 平面四杆机构运动的基本特性分析 1.曲柄摇杆机构 １).摇杆在C1D~C2D之间运动, C1D ,C2D—摇杆的两个极限位置 当曲柄和连杆共线时,摇杆处于两个相反的工作特性 ２).θ—机构的极位夹角[锐角] 　 　ψ—摇杆的摆角 急回特性的含义： 急回特性 平面四杆机构运动的基本特性分析 [分析] v2=C1C2/t2 空回行程 C1D—C2D , ψ t2= φ2/ω1 AB1—AB2 φ2= 1800-θ 工作行程v1=C1C2/t1 C2D—C1D , ψ t1= φ1/ω1 AB2—AB1 φ1=1800+θ C点平均线速度 摇杆 时间 曲柄(匀速ω1 逆时针) ∵ φ1 ＞φ2∴ t1＞ t2　∴ v1＜ v2 空回行