最新平面连杆机构分析与设计幻灯片.ppt

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1、平面连杆机构分析与设计分类平面连杆机构空间连杆机构━━至少含有一个空间运动副。实例特征：有一作平面运动的构件，称为连杆。特点：①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。②改变杆的相对长度，从动件运动规律不同。③连杆曲线丰富。可满足不同要求。④构件呈“杆”状、传递路线长。缺点：①构件和运动副多，累积误差大、运动精度低、效率低。②产生动载荷（惯性力），不适合高速。③难以实现精确的轨迹。耕地料斗DCAB作者：潘存云教授耕地料斗DCAB作者：潘存云教授ABCD特例：平行四边形机构AB=CD特征：两连架杆等长且平

2、行，连杆作平动BC=ADABDCB’C’作者：潘存云教授播种机料斗机构实例：蒸汽机车摄影平台天平作者：潘存云教授ADBC作者：潘存云教授反平行四边形机构——车门开闭机构反向F’A’E’D’G’B’C’ABEFDCG平行四边形机构在共线位置出现运动不确定。采用两组机构错开排列。火车轮作者：潘存云教授ABDCEABDCE作者：潘存云教授ABDCEABDC风扇座蜗轮蜗杆电机电机ABDC风扇座蜗轮蜗杆（3）双摇杆机构特征：两个摇杆应用举例：铸造翻箱机构特例：等腰梯形机构——汽车转向机构、风扇摇头机构B’C’作者：潘存云教授ABDC电

3、机ABDC风扇座蜗轮蜗杆2.平面四杆机构的演化型式(1)改变构件的形状和运动尺寸偏心曲柄滑块机构对心曲柄滑块机构曲柄摇杆机构曲柄滑块机构双滑块机构正弦机构φss=lsinφ(2)改变运动副的尺寸(3)选不同的构件为机架偏心轮机构导杆机构314A2BC314A2BC曲柄滑块机构摆动导杆机构转动导杆机构小型刨床牛头刨床应用实例ABDCE123456ABDC1243C2C1(3)选不同的构件为机架摇块机构314A2BC导杆机构314A2BC314A2BC曲柄滑块机构ACB1234应用实例B234C1A自卸卡车举升机构应用实例B34

4、C1A2应用实例4A1B23C应用实例13C4AB2φ应用实例A1C234Bφ(3)选不同的构件为机架摇块机构314A2BC导杆机构314A2BC314A2BC曲柄滑块机构314A2BC直动滑杆机构手摇唧筒这种通过选择不同构件作为机架以获得不同机构的方法称为：━━机构的倒置BC3214AABC321441O1O22(4)平面连杆机构与平面凸轮机构的关联（高副低代）椭圆仪机构应用实例：双滑块机构的倒置正弦机构32141234a)组成高副的元素均为圆AB1O12O2b)组成高副的元素一为圆，另一个为直线AB1O123123O1A

5、B4直动凸轮机构曲柄滑块机构摆动凸轮机构2O1AB3O21导杆机构AB2O1AB3O21abdcC’B’ADd+aC”abdcADB”作者：潘存云教授d-aAD为最短杆连架杆a或机架d中必有一个是最短杆三角形任意两边之和大于第三边这说明：若有整周回转副，则最长杆与最短杆的长度之和≤其他两杆长度之和。a+b≤c+da+c≤b+da+d≤b+c平面四杆机构具有周转副可能存在曲柄。而且从该例可得以下结论由△B’C’D可得：由△B”C”D可得：AB为最短杆3－3平面四杆机构的基本知识1.平面四杆机构有曲柄的条件连架杆若能整周回

6、转，必有两次与机架共线。若设a>d，同理有：将以上三式两两相加得：a≤ba≤ca≤db≤(d–a)+cc≤(d–a)+b设a

7、双摇杆机构。作者：潘存云教授作者：潘存云教授ABCD作者：潘存云教授B1C1AD当曲柄与连杆两次共线时，摇杆位于两个极限位置，简称极位。2.平面四杆机构的急回特征曲柄摇杆机构:180°＋θωC2B2此两处曲柄之间所夹锐角θ称为:θ极位夹角曲柄：转过180°+θ，摇杆：C1DC2D，时间：t1,平均速度：V1，则有：所以，可通过分析机构中是否存在θ以及θ的大小来判断机构是否有急回运动或运动的程度。作者：潘存云教授B1C1ADC2曲柄：转过180°-θ，摇杆：C2DC1D，时间：t2,平均速度：V2，则有：180°-θ因曲柄

8、转角不同，故摇杆来回摆动的时间不一样，平均速度也不等。显然t1>t2V2>V1只要θ≠0K>1设计新机械时，往往先给定K值，于是━━急回运动用以下比值表示急回程度且θK急回性质越明显。行程速比系数θφθ作者：潘存云教授曲柄滑块机构的急回特性应用：节省返程时间，如牛头刨、往复式输送