《第1章平面连杆机构》-公开课件.ppt

机械设计 机械设计 * 机械设计 * 机器的组成零件部件构件机构机器机械运动副 * 机械设计 * 第一章 平面连杆机构 * 机械设计 * 第一章 平面连杆机构 概述 1）铰链四杆机构的基本形式 2）铰链四杆机构中曲柄存在的条件 3）铰链四杆机构的演化型式 4）平面四杆机构的运动设计 * 机械设计 * 平面连杆机构的特点 1.优点: 杆状构件,可以传递较远距离的动作 低副,可以承受很大的载荷 曲线形式的多样性 运动形式的多样性 2.缺点:传动效率低、产生惯性力;设计较困难 研究的问题: 运动分析 运动设计 * 机械设计 * 1.1 铰链四杆机构的基本形式 1.1.1 曲柄摇杆机构 1.1.2 双曲柄机构 1.1.3 双摇杆机构 * 机械设计 * 1.1.1 曲柄摇杆机构 1）组成 2）急回特性 （图1-5） 3）压力角与传动角 （图1-6） 4）死点位置 （图1-7，1-8，1-9，1-10，1-11） * 机械设计 * 曲柄 连杆 连架杆 机架 曲柄摇杆机构的组成 * 机械设计 * 急回特性计算推导与表征原理图 急回特性 1.1.1 曲柄摇杆机构 * 机械设计 * 曲柄摇杆机构的急回特性 连杆机构中，主动件等速回转,从动件的工作行程速度慢，而回程速度快，称急回特性。通常用行程速比系数K表示。 K=Vm回/Vm工作=1 K=（180o+q）/（180o-q） 极位：从动件所能达到的极限位置。 极位夹角：从动件在两个极限位置时，主动件两位置所夹之锐角，用q 表示。 * 机械设计 * 急回特性是表征从动件特性的。 若q 0，即K0 从动件具有急回特性，此机构具有急回特性。 分析机构的急回特性时要注意原动件的运动方向。 曲柄摇杆机构的急回特性 * 机械设计 * 压力角a:在不计摩擦的情况下,从动件受力方向与力作用点速度方向所夹的锐角。 传动角g:压力角之余角。衡量机构的传动性能。 传动角g越大，对机构工作越有利。 设计时，应使g? gmin 铰链四杆机构中，曲柄与连杆直共线和重叠共线的两位置处出现的传动角中，必有一处为最小传动角 压力角a、传动角g * 机械设计 * 传动角的极限位置 * 机械设计 * 从动件在传动角为零的位置为机构的死点. 在分析死点位置时,要首先搞清楚哪个是主动件. 死点是机构在运动过程中所处的特殊位置,它与自由度为0不同,与机构的自锁也不同. 死点的避免 机构错位排列 加飞轮,利用惯性通过死点 利用外力 死点的利用 飞机起落架 夹具 死点 * 机械设计 * 利用从动回转曲柄的急回特性 平行四边形机构 反平行四变形机构 1.1.2 双曲柄机构 * 机械设计 * 形成 鹤式起重机 飞机起落架 1.1.3 双摇杆机构 * 机械设计 * 1.2 铰链四杆机构中曲柄存在的条件 1）问题的提出 2）曲柄存在的条件 设l1=min{l1,l2,l3,l4} l4=max{l1,l2,l3,l4} l1+l 4 = l2+l3 曲柄为最短杆l1 * 机械设计 * 1.3 铰链四杆机构的演化形式 1.3.1 曲柄滑快机构 1.3.2 导杆机构 1.3.3 摇块机构与定块机构 1.3.4 偏心轮机构 * 机械设计 * 1） 图解法 已知连杆位置，设计连杆机构 已知连架杆位置，设计连杆机构 已知连杆机构的急回系数，设计连杆机构 3） 实验法 2） 解析法 已知连架杆位置，设计连杆机构 已知连杆上某点的轨迹，设计连杆机构 4） 最优化方法 1.4 平面铰链四杆机构的运动设计 实现给定从动件的运动规律 实现给定的运动轨迹 * 机械设计 * 实现给定从动件的运动规律 已知：曲柄摇杆机构的急回系数K，摇杆的长度l3及摆角phi，设计连杆机构. 设计步骤： 1）计算出theta值 2）做出顶角为phi的，腰长为l3的等腰三角形 3）以底边为一直角边，做出其对角为theta的直角三角形 4）以斜边为直径画出直角三角形的外接圆 5）取圆上一合适点，定出曲柄与连杆的长度 1.4.1 按给定行程速比系数设计 * 机械设计 * 热处理用加热炉门的设计 1）问题的分析 2）结果的优化 3）给定连杆三个位置的问题求解 4）给定连杆四个或更多位置的问题分析 1.4.2 按给定连杆位置设计 实现给定从动件的运动规律 * 机械设计 * 实现车门的方法 气体车门 液体车门 磁流体车门 机械车门 生物车门 * 机械设计 * 机械车门的实现方法 软 式 车 门 折 叠 车 门 推 拉 式 车 门 旋转式车门 转轴水平 转轴垂直 单 开 双 开 * 机械设计 * 垂直轴转动双开