江苏大学机械原理及设计课件第三章 连杆机构.ppt

第六节 平面五连杆机构 1、按照给定连杆两个或三个位置设计四杆机构 一、 实现给定运动规律或位置设计 三点唯一确定一个圆，B、C确定后，A、D是确定的； B、C的位置可以根据实际情况确定，若仅为二位置已知，满足设计要求的四杆机构有无穷多个。 已知固定铰链点A、D，设计四杆机构，使得两个连架杆可以实现三组对应关系 2、按照给定连架杆位置设计四杆机构 d 刚化反转法 以CD杆为机架时看到的四杆机构ABCD的位置相当于把以AD为机架时观察到的ABCD的位置刚化，以D轴为中心转过图示角度得到的。 低副可逆性； 机构在某一瞬时，各构件相对位置固定不变，相当于一个刚体，其形状不会随着参考坐标系不同而改变。 第 1 步：选B点，以 I 位置为参考位置，DF1 为机架 第 2 步：用刚化反转法求出 B2、B3 的转位点 第 3 步：做中垂线，找C1 点 第 4 步：联接AB1C1D 将函数生成机构中两连架杆相对于机架的运动，转化为两连架杆的相对运动，把其中一个连架杆由原来相对于机架的运动转换为相对于另一个连架杆的运动 — 基 本 思 路 即将一个连架杆看作连杆，另一个连架杆看作机架；而把原来的机架和连杆视为两连架杆。(运动倒置法) 转换原则 —— 各构件之间的相对运动关系不变 已知行程速比系数 K，以及从动件两个极限位置，设计四杆机构 3、按给定的行程速比系数K设计四杆机构 (1) 按给定行程速比系数K设计曲柄摇杆机构 急回机构的设计 思考：A点可以在FG弧上选取吗？ 第 2 步：找 A 点 第 3 步：找 B 点 (2) 按给定行程速比系数K设计曲柄滑块机构 (3) 按给定行程速比系数K设计摆动导杆机构 已知：机架长，行程速比系数K，求曲柄长。 适当选取机构图比例尺，按已知机架长作机架AC，由K按式求出极位夹角，按图1.3.44分析可知，摆杆的摆角，作，由此可得摆杆的两极限位置线及。由A点作线，即可求得曲柄长。 二、 实现已知轨迹 综合轨迹生成平面连杆机构，一般要求连杆上的某点通过已知轨迹上一系列有序的点（称为精确点），而连杆的转角为待求的未知量。这类机构综合问题因变量增多，故有较大的灵活性。需要注意的是：为满足轨迹要求，应求出机构中各杆的绝对长度。 实验法—复演轨迹法 当原动件AB绕固定铰链A转动时，连杆平面上的点各自描绘出不同形状的轨迹，称之为连杆曲线。连杆曲线的形状和大小由各构件的绝对尺寸和轨迹点在连杆平面上的位置这两个条件来决定。 一、实验法 用实验法综合给定轨迹的连杆机构时，所要实现的轨迹（如图中M点的轨迹）是已知的，要求设计出的连杆机构（如铰链四杆机构）能使连杆上的某点（如M点）沿着给定的轨迹运动，即能复演轨迹。 一般可先初选曲柄长度和曲柄固定铰链与已知轨迹的相对位置，然后在连杆平面上选取若干点（如图中M、C、C’、C”等）。当令M点沿已知轨迹运动时，连杆平面上的其余各点便画出不同轨迹。找出轨迹最接近圆弧的点（如图中C点）作为连杆上的另一个活动铰链，则可得到能满足要求的铰链四杆机构。 若在连杆平面上找不出轨迹最接近圆弧的点，应改变初选参数重新演试，直到得出满意的解为止。 二、 图谱法 前人已将构件长度不同的平面四杆机构中，连杆平面上各点的轨迹曲线绘出，并按一定规律汇编成册（如图）。图谱法就是先将所要实现的轨迹曲线与图谱中的曲线进行比较，找到形状相符的轨迹曲线及其相应机构后，各构件的相对长度便可查到。然后根据图谱编制时的相应规则，即可得到各构件的实际尺寸。 若用图谱法设计的平面连杆机构还不能满足精度要求时，可将用图谱法得到的机构各构件的尺寸作为初值，再用优化的方法进一步计算，以便求出满足精度要求的结果。 * 机械工程学院机械设计系 * 机械工程学院机械设计系 第 三 章 平面连杆机构运动学分析与设计 * 第三章 平面连杆机构运动学分析与设计 §3－1 平面连杆机构的特点和应用 §3－2 平面连杆机构的基本类型及应用 §3－3 平面连杆机构的曲柄存在条件 §3－4 平面连杆机构的一些基本特性 §3－5 平面连杆机构的设计 §3－6 平面五连杆机构 定义：由低副连接刚性构件组成的机构, 又称低副机构。 第一节 平面连杆机构的特点和应用 一. 连杆机构的特点 优点： ▲采用低副，面接触、承载大、便于润滑、不易磨损 形状简单、易加工、容易获得较高的制造精度。 缺点： ▲构件和运动副多，累积误差大，运动精度和效率较低。 ▲改变杆的相对长度，从动件运动规律不同。 ▲连杆曲线丰富。可满足不同要求。 二、平面连杆机构的应用：