机械设计基础 教学课件 ppt 作者 孙占刚 主编 邹克武 贾志宁 副主编第8章 平面连杆机构.ppt

* * * * * * * * * 1.定义 压力角：机构中输出件受力点处所受驱动力F和该点速度V之间所夹的锐角α。 传动角：压力角的余角γ。 8.4.2 压力角和传动角 压力角和传动角 一般机械中，推荐 [γ]=40o ～50o 。 2.性质 （2）压力角α越小或传动角γ越大，机构的传力性能越好，反之反然。所以压力角α或传动角γ是反映机构传力性能的重要指标。 3.压力角α和传动角γ的取值 （1）机构运动过程中，压力角α或传动角γ一般是变化的； 在不计构件的重力、惯性力和运动副中摩擦阻力的条件下，当机构处于压力角α= 90o （即传动角γ= 0o ）的位置时，输出件所受驱动力的有效分力为零。机构的这种位置即为机构的死点。 8.4.3 死点 1.解释 死点 ⑴ 在输出件上安装飞轮，利用其惯性顺利通过死点位置，如缝纫机上的带轮即起飞轮的作用。 注意：对于曲柄摇杆机构和曲柄滑块机构， 只有当曲柄为从动件时，才可能有 死点位置。 2.越过死点的措施 ⑵ 采用错位排列，将死点 位置相互错开。 错列机构 3.利用死点的事例 钻床夹具 折叠椅 飞机起落架 1、实现给定的从动件运动规律（位置、速度、加速度）。如当原动件等速转动，使从动件具有某种急回特性等。 8.5 平面四杆机构的运动设计 一、设计问题的类型 二 、设计方法 以上两类基本问题的设计方法有解析法、图解法、实验法三种。 2、实现给定的运动轨迹。如使起重机变幅机构中 某一点的轨迹为直线等。 1.按给定的连杆位置设计四杆机构 三、图解法 加热炉门开闭机构 2.按给定行程速度变化系数K设计四杆机构 曲柄摇杆机构的几何关系： 四杆机构的设计 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 第8章 平面连杆机构 8.1 平面连杆机构的特点及应用 8.2 铰链四杆机构的基本形式及其判定 8.3 铰链四杆机构的演化 8.4 平面四杆机构的运动特性 8.5 平面四杆机构的运动设计 　　　　　　　　　 1.连杆机构：构件间只有低副连接的机构。 2.平面连杆机构：所有构件均作平行于某一平 面的平面运动的连杆机构。 3.平面四杆机构：只有四个构件（包括机架） 的低副平面连杆机构。 (5)设计计算较繁复，难于实现精确运动规律 8.1 平面连杆机构的特点及应用 8.1.1 平面连杆机构的特点 (1)寿命长 低副联接，接触表面为平面或圆柱面， 压力小；便于润滑，磨损较小。 (2)易于制造 连杆机构以杆件为主，结构简单。 (3)可实现远距离操纵控制 因连杆易于作成较长 的构件。 (4)可实现比较复杂的运动规律 8.1.2 平面连杆机构的应用 最常用的基本机构之一，广泛应用于各种机械、仪表中。 如:内燃机、锻压机、空气压缩机及牛头刨 床中的主要运动的执行机构等； 具有一个曲柄和一个摇杆的铰链四杆机构。 一般地，曲柄为主动件做等速转动，摇杆为从动件作往复摆动。 8.2 铰链四杆机构的基本形式及其判定 8.2.1 铰链四杆机构的基本型式 曲柄:能作整周转动的连架杆。 1.曲柄摇杆机构 2.双曲柄机构 具有两个曲柄的铰链四杆机构。 运动特点：从动曲柄变速回转 连杆与机架的长度相等，且曲柄的转向相同长度也相等的双曲柄机构。这种机构两曲柄的角速度始终保持相等，且连杆始终做平动，故应用较广。 ①平行四边形机构 双曲柄机构特例： 平行四边形机构 天平机构 连杆与机架的长度相等，两个曲柄转向相反、长度相等的双曲柄机构。 ②反平行四边形机构 车门启闭机构 反平行四边形机构 ③平行四边形机构的运动不确定性及解决办法 平行四边形的运动不确定性 错列排位方法 具有两个摇杆的铰链四杆机构。 3.双摇杆机构 港口起重机 8.2.2 铰链四杆机构基本形式的判定 推导过程： 设AB=a，BC=b，CD=c， AD=d 当曲柄处于AB1位置时，形成三角形B1C1D，根据三角形任意两边之和必大于(极限情况下等于)第三边的定理可得 a＋d≤b＋c ① 为保证杆AB成为曲柄能作整周的回转运动，必须要求杆AB能顺利通过与机架共线的两个位置AB1和AB2。 将上述不等式①②③两两分别相加，得： a≤b；a≤c；a≤d 当曲柄处于AB2位置时，形成三角