清华大学机械原理课件第2章 连杆机构.ppt

求曲柄转轴A的位置 求曲柄长度即确定B点的位置 设计结果 曲柄滑块机构的设计方法？ 2.5.3 刚体导引机构的设计 工作要求连杆能通过三个位置，设计能实现以上要求的连杆机构 假设四杆机构已经设计完成如下： 选定铰链B、C的位置，确定连杆BC的长度 求铰链A、D的位置 连接AB1C1D即为所求四杆机构 讨论： 连杆上B、C位置要根据实际需要确定，所以，满足以上设计命题的解有无穷多个； A、D点重合的问题？ 已知连杆的两个位置或更多的位置？ 2.5.4 函数生成机构的设计 已知四杆机构中两固定铰链A、D的位置，要求所设计的四杆机构两连架杆的转角能实现三组对应关系。  1.图解法(刚化反转法) 以AD为机架时，观察到ABCD的两个位置图 以CD为机架时，观察到ABCD的两个位置图  以DF为机架时，连杆AE的相对位置  AE上选定B铰链，DF为机架，I位置为参考位置。  用刚化反转法求 的转位点  作 及 的中垂线，其交点为所求铰链点  即为所求铰链四杆机构 讨论：AB杆的长度，无穷多解。 2.解析法(按两连架杆预定的对应位置来设计)—自学 3.解析法(按给定的函数要求来设计)—自学 2.5.5 按给定轨迹设计 连杆曲线：连杆上任意点的轨迹是一个封闭曲线 1. 解析法（略） 2. 图谱法简介 轨迹形状相同或相似的连杆曲线→相应的各构件的相对长度→比例放大(或缩小) 3. 实验法 设计一个四杆机构，使其连杆上一点M的轨迹与给定轨迹近似。 构件AB为长度可调的构件，构件BC为具有若干分支杆的构件，其各分支杆不仅长度可调，且相互之间的夹角也可调。 若在这些曲线中找到直线或近似直线的轨迹，则所求的四杆机构为曲柄滑块机构。 2.6 空间连杆机构简介 2.6.1 空间机构的运动副 球面运动副S 柱面运动副C 球销运动副S’ 移动运动副P 螺旋运动副H 转动运动副R 2.空间连杆机构 RSSR RSSP PRSR 球面4R 空间连杆机构有许多特点，可以实现平面连杆机构难以实现或根本无法实现的运动，因此在工程实际中也得到了较多的应用。 张启先编著，《空间机构的分析与综合(上)》，北京：机械工业出版社，1984 谢存禧等编著，《空间机构设计》， 上海：上海科学技术出版社 本章总结1. 重点内容(1)掌握铰链四杆机构的三种基本形式及其演 化形式 机构简图，运动形式 摆动 往复移动 回转 基本特性 运动特性：急回运动，死点位置与运动不确定性及克服的办法。 传动特性：压力角或传动角与自锁。 重点：曲柄摇杆机构和曲柄滑块机构，其它都可演化而来。了解演化方法有助于理解。 两个基本规律： ① 同一曲柄摇杆机构或曲柄滑块机构，通过改变机架和各杆长度可得其它机构； ② 整转副存在的条件，整转副存在与否与机架无关，曲柄存在与否不仅与整转副有关，还与机架有关。 注重实际应用，逐渐学会自己分析。 (2)运动设计(图解法) 已知K 已知连杆位置 2.设计中应注意的问题 (1)计算机构的自由度； (2)传动角和自锁； (3)死点位置的克服与利用； (4)运动不确定性的克服； (5)是否有曲柄和急回运动的要求； (6)动态空间与轨迹干涉； (7)调节（如：杆长调节）。 本章习题(第2周)：2.2，2.5 _______________________________________ 本章习题(第4周)：2.13，2.16，2.19 * * 2.2 平面连杆机构的工作特性2.2.1 运动特性1.转动副为整转副的条件 把构件用铰链或销轴联接，使两构件能相互运动，形成动联接（运动副）— 回转副 能够相互回转一整周的回转副叫整转副 (1)构成整转副的两个构件中，必有一个最短杆； (2)最短杆与最长杆杆长之和≤其余两杆之和。 推论： (1)若A是整转副，B必定是整转副； (2)具有两个整转副的构件必为最短杆，并满足杆长和条件； (3)CD不是整转副； (4)整转副条件不满足时，机构总的各构件只能摆动。 □曲柄存在条件整转副？ 机架？ 行程速度变化系数： 极位夹角： 2.急回运动特性 ▲K 由工作要求提出 思考：① 能否实现 K=1 ? ② 以摇杆为主动件时，vm1=vm2 ,曲柄的运动？ 3.运动的连续性 在设计机构时,必须检查所设计的机构是否满足运动连续性的要求 2.2.2 传力特性1.压力角与传动角 从动件受到驱动力的问题 条件：不计摩擦力当计摩擦力时， α 90o时卡死（自锁） 传动角 γ