机械设计基础 第3版 教学课件 第三章 平面连杆机构.ppt

2．摇块机构 构件1 和 4 均可作为主动件。工作时，构件3与4相对滑动，并一起绕C点转动。滑块3绕 C点摆动，故称摇块机构。 C 卡车车厢自动翻转卸料机构 1—车身；2—车厢；3—液压缸；4—推杆 曲柄摇块机构 3．移动导杆机构（定块机构） 一般取构件1为原动件，构件2绕C点往复摆动，构件4相对构件3作往复移动。 移动导杆机构 取曲柄滑块机构中的滑块为机架。 如：手压抽水机 1 2 3 4 三、演化成偏心轮机构 将图示机构中的回转副 B（曲柄销）的半径扩大，直至超过曲柄AB的长度。则曲柄变成几何中心与回转中心不重合的圆盘，两中心间的距离称偏心距，等于曲柄长度。 由于演化后曲柄变成偏心轮，故称偏心轮机构。 偏心轮机构是通过扩大回转副而演化出的新机构。 偏心轮机构 当曲柄摇杆机构及曲柄滑块机构的曲柄较短时，或曲柄销承载较大时，通常将曲柄用偏心轮代替。可增大轴径尺寸，提高其强度和刚度。 另外，当机构需安装在轴的中部时，（偏心轮与轴一体）便于安装整体式连杆，使结构简化。 偏心轮机构广泛用于冲床、剪床、锷式破碎机、内燃机等机械中。 四、平面四杆机构的演化关系 摆动导杆机构 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构 曲柄滑块机构 导杆机构 摇块机构 定块机构 转动导杆机构 偏心轮机构 （改换机架） （变回转副为移动副） （改换机架） （扩大回转副） （改变构件尺寸） 第五节 平面四杆机构的设计 平面四杆机构的设计主要是根据给定的工作要求，在满足几何条件、运动条件和动力条件情况下，选择机构的类型和确定机构各构件的几何尺寸。 一、设计类型 1．实现已知的运动规律 如：要求曲柄摇杆机构的曲柄等速回转，而摆杆摆动一定角度并急速返回。 2．实现已知的运动轨迹 如：电影放映机的过片机构 二、设计方法 图解法、解析法、实验法 三、图解法设计 1. 按给定行程速比系数K设计 该方法用于设计具有急回运动性质的平面四杆机构，即：曲柄摇杆机构、偏置曲柄滑块机构和摆动导杆机构。 一般设计方法： 1）先根据工作要求确定行程速比系数 K； 2）根据机构在极限位置的几何关系，结合有关辅助条件，确定机构的运动简图及各构件的几何尺寸。 当曲柄摇杆机构的摇杆处于两极限位置时各构件间的尺寸关系。 摇杆处于极限位置时，曲柄与连杆共线。 极位夹角 当摇杆处于 C1D位置时： AC1=BC-AB ( 1 ) 当摇杆处于 C2D位置时： AC2=BC+AB ( 2 ) 联解（1）、（2）得： AC2-AC1=2AB AC1+AC2=2BC 偏置的曲柄滑块机构也满足上述关系。 ψ 例1： 设计一曲柄摇杆机构，已知摇杆长度l,摆角ψ，及行程速比系数K。设计此机构。 设计步骤： 2. 由给定的行程速比系数 K，计算极位夹角θ。 3. 选定固定铰链D的中心位置，根据摇杆长度l和摆角ψ作出摇杆的两个极限位置C1D和C2D。 1. 选取比例尺： μL= Xmm/mm 5. 作∠C1C2N=900-θ，使C2N与C1M交于P点。则∠C1PC2=θ。 4. 连接 C1C2，并作C1M⊥C1C2。 6. 作△C1PC2的外接圆，在圆周上任选一点 A作为曲柄与机架所组成铰链的中心。 7. 连接AC1和AC2，则∠C1AC2= ∠C1PC2=θ。AC1和AC2为曲柄与连杆两次共线的位置。 8. 由机构在极限位置时各构件间的相互关系： 曲柄长度： 9. 以A为圆心，l1 为半径作圆，与C1A的延长线交于B1 点，与 AC2交于B2点。 连杆长度： l2=B1C1=B2C2 机架长度：l4= AD 按比例作图，各构件长度等于图中尺寸×比例尺。 由于A点是在△C1PC2外接圆上任选的一点，故按 K设计可得无穷多解。A点的位置不同，机构的传动角不同。为获得良好的传动性能，可按最小传动角或其它辅助条件确定A点的位置。 A 点沿圆周上移，机构的压力角最大值减小。 例2. 按给定的连杆两位置及其长度设计铰链四杆机构 在没有其它辅助条件下，有无穷多解。 2. 按给定的连杆长度和工作位置设计 图3-20 按给定连杆两位置设计四杆机构 例3： 按给