平面连杆机构及其设计 (2).ppt

平面连杆机构及其设计 §1 连杆机构及其传动特点 一、特点 全低副（面接触），利于润滑，故磨损小、传载大、寿命长；易加工，精度高，制造成本低等。 不能精确实现复杂的运动规设计计算较复杂，惯性力不易平衡等。 二、应用 实现已知运动规律； 实现给定点的运动轨迹。 §2 平面四杆机构的类型和应用 最小传动角 ?min §4 平面四杆机构的设计 一、基本问题 1.实现预定运动规律（函数生成机构的设计） 例如：连架杆的对应位置 从动件的急回运动特性 2.实现连杆给定位置（刚体导引机构的设计） 3.实现预定运动轨迹（轨迹生成机构的设计） 方法：解析法、作图法、实验法 * 内 容 连杆机构及其传动特点 平面四杆机构的类型和应用 平面四杆机构的基本知识 平面四杆机构的设计 重 点 平面四杆机构的基本类型及其演化、平面四杆机构的基本知识、平面四杆机构的设计（图解法）。 一、平面四杆机构的基本型式 二杆, 最简单. 楔块机构 三杆, 不可能. ? + + 铰链四杆机构 二、铰链四杆机构 1 2 3 4 A B C D 连杆 连架杆 连架杆 机架 连杆 连架杆 曲柄 摇杆 (摆杆) 整转副 (周转副) 摆转副 机架 三、应用实例 平行四边形机构 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 反平行四边形机构 双摇杆机构 各种型式的四杆机构相互之间有无关系？ 还有含一个移动副的四杆机构 ……，型式多样。 1.扩大回转副 三、平面四杆机构的演化 机构演化方法 扩大回转副 改变更杆件长度用移动副取代回转副 变更机架等 偏心轮机构 2.改变杆件长度 R A B C D A B C R? A B C R R A B C A B R 正弦机构 曲柄滑块机构 3.变换机架 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 曲柄摇杆机构 双摇杆机构 ① 曲柄滑块机构 导杆机构 摇块机构 定块机构 (直动滑杆机构) A B C A B C AB AC 回转导杆机构 AB AC 摆动导杆机构 ② ③ S q R 正弦机构 双转块机构 正弦机构 双移块机构 q S 正切机构 1.平面四杆机构有曲柄的条件 A B C D a b c d f 设 AB 为曲柄, 且 ad . 由 △BCD : b+cf 、 b+f c 、 c+f b 以 fmax = a + d ， fmin = d - a 代入并整理得： b+c a+d 、 b+d a+c 、 c+d a+b 并可得: ab 、 ac 、 ad . （以曲柄摇杆机构为例） 曲柄存在的条件： (1)最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度和。 (2)最短杆是连架杆或机架。 §3 平面四杆机构的基本知识 一、运动特性 推论1： 当Lmax+Lmin?L(其余两杆长度之和)时 最短杆是连架杆之一——曲柄摇杆机构 最短杆是机架 ——双曲柄机构 最短杆是连杆 ——双摇杆机构 推论2： 当Lmax+LminL(其余两杆长度之和)时 ——双摇杆机构 曲柄存在的条件： (1)最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和 (2)最短杆是连架杆或机架 2.急回运动和行程速比系数 （以曲柄摇杆机构为例） 从动杆往复运动的平均速度不等的现象称为机构的 急回特性. A B C D 极位夹角??0 对应从动杆的两个极限位置, 主动件两相应位置所夹锐角. A B C D a b c d ? C2 B2 ?1 ?2 ? B1 C1 ? 行程速比系数 = V回 V工 K= V快 V慢 C1C2 / t工 C2C1 / t回 = t工 t回 = （ K ? 1 ） q = ——— ? 180o K - 1 K + 1 = 180o + q w1 180o - q w1 = 180o + q 180o - q K = 180o + q 180o - q A B C D a b c d ? C2 B2 ?1 ?2 ? B1 C1 ? 压力角? F V a 从动杆(运动输出件)受力点的力作用线与该点速度方位线所夹锐角. (不考虑摩擦) 传动角? g a g d d g = d g = 1800 - d 压力角的余角. (连杆轴线与从动杆轴线所夹锐角) 1.压力角和传动角 g g 二、 传力特性 g g ? ? ? 传动不利，设计时规定 ??40??50? 通常，机构在运动过程中传动角?是变化的，最小值在哪？ D d B A C a b c ? ?