连杆机构的设计.ppt

关于连杆机构的设计§8-4平面四杆机构的设计一、平面连杆设计的基本问题1.平面连杆机构设计的基本任务根据给定的设计要求选定机构型式；确定各构件尺寸，并要满足结构条件、动力条件和运动连续条件等。2.平面连杆机构设计的三大类基本命题满足预定运动的规律要求满足预定的连杆位置要求满足预定的轨迹要求第2页,共25页，星期六，2024年，5月（1）满足预定运动的规律要求要求两连架杆的转角能够满足预定的对应位置关系；要求在原动件运动规律一定的条件下，从动件能够准确地或近似地满足预定的运动规律要求。满足两连架杆转角的预定对应位置关系要求的机构示例——车门开闭机构设计时要求两连架杆的转角应大小相等，方向相反，以实现车门的起闭第3页,共25页，星期六，2024年，5月满足预定运动的规律要求机构示例——对数计算机构近似再现函数y=logx的平面四杆机构（2）满足预定的连杆位置要求设计时要求连杆能依次点据一系列的预定位置。(又称为导引机构的设计)机构示例——飞机起落架机构设计时要求机轮在放下和收起时连杆BC占据图示的两个共线位置。第4页,共25页，星期六，2024年，5月（3）满足预定的轨迹要求设计时要求在机构运动过程中，连杆上某点能实现预定的轨迹。(又称为轨迹生成机构的设计)机构示例——鹤式起重机机构示例——搅拌机机构3.设计方法:1）解析法2）图解法3）实验法第5页,共25页，星期六，2024年，5月二、用图解法设计四杆机构1.按给定的行程速比系数K设计四杆机构——实现给定运动要求2.按连杆预定位置设计四杆机构——实现给定连杆位置（轨迹）要求3.按两连架杆预定的对应位置设计四杆机构——实现给定连架杆位置（轨迹）要求1.按给定的行程速比系数K设计四杆机构◆曲柄摇杆机构设计要求：已知摇杆的长度CD、摆角?及行程速比系数K。

设计过程：计算极位夹角：选定机构比例尺，作出极位图：第6页,共25页，星期六，2024年，5月GF(除弧FG以外)IM?N90o-?C1C2D?P?B1B2A联C1C2，过C2作C1M?C1C2；另过C1作?C2C1N=90?-?射线C1N，交C1M于P点；以C1P为直径作圆I，则该圆上任一点均可作为A铰链，有无穷多解。设曲柄长度为a，连杆长度为b，则:第7页,共25页，星期六，2024年，5月C2B2?C1B1??IGFC1C2D??B1B2A——错位不连续问题?A铰链不能选定在FG弧段不连通域第8页,共25页，星期六，2024年，5月?90o-?P?AE2aIIOaObIC1C2D?欲得确定解，则需附加条件：(1)给定机架长度d；(2)给定曲柄长度a；(3)给定连杆长度b(1)给定机架长度d的解：(2)给定曲柄长度a的解：作图步骤：证明：第9页,共25页，星期六，2024年，5月(3)给定连杆长度b的解：I?90o-?PIIIE2b?AC1C2D?OaOb作图步骤：证明：第10页,共25页，星期六，2024年，5月◆曲柄滑块机构已知条件：滑块行程H、偏距e和行程速比系数K设计过程：IM?N90o-?P?B1B2AC1C2有无穷多解设曲柄长度为a，连杆长度为b，则:第11页,共25页，星期六，2024年，5月◆摆动导杆机构对于摆动导杆机构,由于其导杆的摆角φ刚好等于其极位夹角θ，因此，只要给定曲柄长度LAB(或给定机架长度LAD)和行程速比系数K就可以求得机构。分析：由于θ与导杆摆角φ相等，设计此机构时，仅需要确定曲柄a。计算θ＝180?(K-1)/(K+1)；任选D作∠mDn＝φ＝θ取A点，使得AD=d,则:a=dsin(φ/2)已知：机架长度d，K，设计此机构。φ=θmndADθφ=θBADB第12页,共25页，星期六，2024年，5月2.按连杆预定位置设计四杆机构已知连杆上两活动铰链的中心B、C位置（即已知LBC）已知机架上固定铰链的中心A、D位置（即已知LAD）已知连杆在运动过程中的两个位置B1C1、B2C2，设计四杆机构已知连杆上在运动过程中的三个位置B1C1、B2C2、B3C3，设计四杆机构。已知连杆在运动过程中的两个位置E1F1、E2F2，设计四杆机构已知连杆上在运动过程中的三个位置E1F1、E2F2、E3F3，设计四杆机构第13页,共25页，星期六，2024年，5月已知