[工学]机械原理 第八章.ppt

* E1 F2 E2 F1 B1 C1 B2 C2 A D D′ A′ 1 1 d′ 12 a′ 12 E1 F2 E2 F1 B1 C1 B2 C2 A D A′ 2 D′ 2 d′ 12 a′ 12 * * c. 设计 ● 两对应位置 E1 F2 E2 F1 B1 C1 B2 C2 A D D′ A′ 1 1 d′ 12 a′ 12 E1 A D E2 F1 F2 A1 ′ D1 ′ B1 C1 C2 B2 * ● 三对应位置 E1 A D E2 F1 F2 C2 B2 F3 A2 ′ D2 ′ A3 ′ D3 ′ E3 B1 C1 a23 ′ a12 ′ d12 ′ d23 ′ 设计步骤： ◆ 连接E1A、F1D、E2A、F2D(或E3A、F3D； ◆ 刚化E1F1DA、E2F2DA(或E3F3DA)， 并将E1F1和E2F2分别重合于E3F3，得到A1′、D1 ′、 A2 ′、和D2 ′点； ◆ 连接A1A2 、A2A3 、D1D2 和D2D3 、并分别作其垂直平分线，得交点， B3和C3； ′ ′ ′ ′ ′ ′ ◆ 连接AB3、DC3、B3C3、B3E3和C3F3得所需机构。 ◆ 根据图中线长，乘以比例尺得到各构件尺寸。 * 3. 按两连架杆预定对应位置设计四杆机构 已知条件：一连架杆杆长LAB、机架长LAD连架杆对应位置，即φ1、 φ2、φ3；a1、a2、a3。求活动铰链点C。 φ 1 φ 3 φ 2 B3 D E2 A B1 B2 E1 E3 a 3 a 1 a 2 C3 C2 C1 * * * 分析 B2 C1 E2 E1 C2 D A B1 A′ B2 ′ C2 ′ B1 ′ C1 ′ (2) 设计步骤 a. 刚化△E2B2D，并使其绕D点反转到E2D重合于E1D ，得B2′点。 b. 作连线的垂直平分线，即得活动铰链点所在直线——无穷解 * E φ θ θ 4 按给定的行程速比系数K设计四杆机构 (1) 曲柄摇杆机构 ①计算θ＝180°(K-1)/(K+1); 已知：CD杆长为c，摆角φ及K，设计此机构。步骤如下： ②任取一点D，作等腰三角形腰长为CD，夹角为φ;取μl=c/CD ③作C2P⊥C1C2，作C1P使 ④作△PC1C2的外接圆，则A点必在此圆上。(∵∠C2AC1=θ) ∠C2C1P=90°－θ,交于P; 90°-θ P D A C1 C2 ⑤选定A，设曲柄为a ，连杆为b ，则:（为方便取μl=1） ⑥以A为圆心，AC2为半径作弧交AC1于E,得： a =EC1/ 2 b =AC1－EC1/ 2 ,AC2=b-a = a =(AC1-AC2)/ 2，b =(AC1+AC2)/ 2 AC1=a+b ⑦说明：显然任取A点有无穷解，可由γmin≥[γ]等来限定；FG为劣弧段，A点应远离G（F）点。 G F * E 2θ 2a e (2) 曲柄滑块机构 H 已知K，滑块行程H，偏距e，设计此机构 。即求曲柄长a、连杆长b。 ①计算: θ＝180°(K-1)/(K+1); ②作C1C2 ＝H ③作射线C2O使∠C1C2O=90°－θ, ④以O为圆心，C1O为半径作圆。 ⑥以A为圆心，AC2为半径作弧交AC1于E，得：（为方便取μl=1） AC1=a+b AC2=b-a 从而得 作射线C1O使∠C2C1 O=90°－θ。 ⑤作偏距线e//C1C2 ，交圆弧于A，即为所求。(∵∠C2AC1=θ) C2 C1 90°-θ o 90°-θ A a=EC1/ 2 b= AC1－EC1/ 2 ⑦有唯一解。 * A D m n φ=θ D (3) 导杆机构 分析： 由于θ与导杆摆角φ相等，设计此 机构时，仅需要确定曲柄 a。 ①计算θ＝180°(K-1)/(K+1); ②任选D作∠mDn＝φ＝θ， ③取A点，使得AD=d, 则: a=dsin(φ/2) θ φ=θ A d 作角分线; 已知：机架长度d，K，设计此机构。 * * 例题精选: 例1 在图示偏置曲柄滑块机构中，已知滑块行程为100mm，当滑块处于两个极限位置时，机构压力角分别为30°和60°。 试计算： ① 杆长lAB、lBC和偏心距e； ② 机构的行程速度变化系数K； ③ 机构的最大压力角αmax。 * 解 ① 由图中的几何关系可知，该机构的极位夹角 ② 由图中几何关系还可得到 * ③ 当滑块在行程范围内任意位置时，其压力角可通过下式计算： 显然，除了曲柄转角? 之外，其它参数均为常数，所以，当?＝90°时，压力角最大，且最大压力角为： * 例2 图示为一用于雷达天线俯仰传动的曲柄摇杆机构。已知天线俯仰的范围为