平面连杆机构课件.ppt

机械基础 3 1 4 A B 2 C a b 2.曲柄滑块机构中，原动件AB以 等速转动 B1 B2 H ,无急回特性 C1 C2 对心曲柄滑块机构 2 A B 1 3 4 e C a b C1 B1 B2 H C2 ,有急回特性。 偏置曲柄滑块机构 A B B2 B1 3. 曲柄摆动导杆机构 有急回特性 2.3.3 压力角与传动角 在不计摩擦力、重力、惯性力的条件下，机构中驱使输出件运动的力的方向线与输出件上受力点的速度方向线所夹的锐角。 压力角： 传动角： 压力角的余角。 vc F F1 F2 α越小，传力越好。 γ越大，传力越好。 1. 压力角与传动角 2. 四杆机构的最小传动角位置 （1 ）铰链四杆机构中，原动件为AB 当δ为锐角时， 当δ为钝角时， 以AB为原动件的曲柄摇杆机构： 当曲柄和机架处于两共线位置时，连杆和输出件的夹角 最小和最大（ ）。 以曲柄为原动件的曲柄摇杆机构，当曲柄和机架处于两共线位置之一时，出现最小传动角。 （2）曲柄为主动件的曲柄滑块机构 F vc B1 C1 曲柄为主动件的曲柄滑块机构，当曲柄处于与机架垂直的位置之一时出现最小传动角。 （3）曲柄为主动件的摆动导杆机构 vB3 F 曲柄为主动件的摆动导杆机构，传动角始终为90o，具有很好的传力性能。 A C B D vB F B 1 3 2 C ?? F ? v 注意：压力角与传动角是指从动件的受力方向与受力点的 速度方向的夹角。 A B 1 3 4 C 2 vB F vC 曲柄摇杆机构中取摇杆为主动件时，当曲柄与连杆共线时，连杆对从动件曲柄的作用力通过转动中心A，传动角为零，力矩为零，称为死点位置。 2.3.4 死点位置 当工件被夹紧后，BCD成一直线，机构处于死点位置，即使工件的反力很大，夹具也不会自动松脱，该例为利用死点位置的自锁特性来实现工作要求的。 死点的利用： 飞机起落架机构 请思考：下面机构的死点位置在哪里？ 例 在图示铰链四杆机构中，已知铰链四杆机构各构件的长度分别为LAB=20mm，LBC=60mm，LCD=85mm，LAD=50mm，要求：（1）试确定该机构是否有曲柄？（2）若以AB为原动件，试画出该机构在图示位置时的压力角和该机构的最小传动角。（3）在什么情况下此机构有死点位置？在图上标出死点发生的位置。 解: (1) 又AD为机架 所以该机构存在曲柄，构件AB就是曲柄。 A C B D α γmin （2）如图所示 B” C” B’ C’ A C B D （3）如图所示，当以摇杆CD为主动件、且曲柄AB与连杆BC共线时的位置为死点位置 C2 B2 B1 C1 2.4.1 按给定连杆位置设计四杆机构 2.4 平面四杆机构的运动设计 已知:连杆的长度和占据的两位置B1C1,B2C2,设计四杆机构。 此问题的本质是：已知活动铰链，求固定铰链 （求活动铰链轨迹圆的圆心）。 * 连杆机构是由若干刚性构件用低副连接而成的平面机构,又称低副机构。 2.1.1 特点 1.优点 1）各构件以低副相连,压强小,易于润滑,磨损小； 2.1 平面连杆机构基本类型 及其应用 2）能由本身几何形状保持接触; 3）制造方便，精度高； 4）构件运动形式的多样性，实现多种多样的运动轨迹。 2.缺点 1）机构复杂,传动积累误差较大（只能近似实现给定的运动规律）； 2）设计计算比较复杂； 3）作复杂运动和往复运动的构件的惯性力难以平衡，常用于速度较低的场合。 平面连杆机构的设计通常包括选型和运动尺寸设计两个方面，前者是指确定接连杆机构的结构组成，后者是确定机构运动简图的参数。 2.1.2 设计的基本问题 2.2 平面四杆机构的基本型式 及其演化 2.2.1 铰链四杆机构 所有运动副均为转动副的平面四杆机构称为铰链四杆机构，其它型式的平面四杆机构都可以看成是在它的基础上演化而成的。 根据构件数目分为四杆机构、五杆机构…。广泛应用的是平面四杆机构，而且它是构成和研究平面多杆机构的基础。 组成转动副的两构件能作整周相对转动该转动副称为整转副，否则为摆动副。 机架 组成 曲柄 连架杆 连杆 摇杆 曲柄所联接的两个转动副均为整转副，而摇杆所联接的两个转动副均为摆动副。 按照两连架杆的运动形式的不同，可将铰链四杆机构分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种类型。 1. 曲柄摇杆机构 缝纫机踏板机构 搅拌机 输送机