导杆机构设计

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1、1.导杆机构的设计及运动分析已知行程速度变比系数（行程速比系数）K，滑块5的冲程H，中心距,比值/,各构件的重心S的位置，曲柄每分钟的转速n1.符号nabc单位r/minmmmm数据60210011505050125要求设计导杆机构，作机构两个位置的速度多边形和加速度多边形，作滑块的运动线图，以上的内容与后面动态静力分析一起画在1号图纸上。1.1导杆机构的设计1.1.1曲柄O2A长度的确定根据已知条件K=2，有K=（180°+θ）/（180°-θ）则θ=60°而又有曲柄此时是在1或9位置所以O2A⊥O3A因而O2A=75mm1.1.2连杆中O3B大小的确定曲柄由1位置运动

2、到11位置时连杆O3B推动滑块5向下运动。由于滑块5在竖直位置上滑动了的长度，所以依据他们的几何关系有：B点在竖直位置上运行了的长度即BC==50mm所以O3B=2BC=100mm1.1.3倒槽距支座O3的水平距离由于y-y位于B点所画圆弧的平分线上所以有DE=EF又根据机构的位置关系与几何关系,有∠DO3B=30°,BD⊥DO3所以DO3=O3Bcos30°=86.6mm又O3B=O3F所以x=DE+DO3=93.3mm1.2作机构的运动简图选取长度比例尺ul=0.001,将所分配的两个曲柄位置（1位置和11位置）作出机构的运动简图。如图纸I所示1.3作速度、加速度多边

3、形1.3.1速度大小与方向的计算以1位置进行计算由n1=60r/min,有=6.28rad/s,VA2=O2A=.471m/s由运动合成原理可知，有VA2=VA2A3+VA3方向√√√大小√？？所以VA2A3=VA2=0.471m/s，VA3=0m/因而=0rad/s,VS3=0m/s又以B点为基点，由基点法有VC=VB+VBC方向√√√大小？0？所以VC=0m/s，VBC=0m/s1.3.2加速度大小与方向的计算同样以1位置进行计算+=+++方向√√√√√？大小√0？√？？根据上式，由于=2VA2A3=0m/s=O2A=2.96m/=O2A=0m/s要使上式成立，则必须

4、有==2.96m/所以构件3的角加速度，有=/O3A=22.8m/构件3中S3=O3S3=2.85m/又根据基点法，有方向√√√√√大小？√√？√由于有=0，=0，=0所以根据理论力学有关知识，可求得=1.97m/根据同样的过程也可求得11位置的速度和加速度所有的有关数据如下表项目位置大小方向大小方向96.280.4710.47100000-2.96002.9601.982.8522.8顺时针116.280.47100.47100.6280.7856.28顺时针2.9602.950004.930-单位1/sm/s1/sm/s1/s1.3.3作速度、加速度多边形根据速度与加

5、速度它们的大小，选取速度比例尺=0.011和加速度比例尺，将所分配的两个曲柄位置（1位置和11位置）作出与其对应的速度多边形和加速度多边形，如图纸I所示。1.4作滑块5的运动线图选取位移比例尺=0.00125，作Sc(t)线图。如图纸I所示1.5绘制滑块5的加速度线图选取加速度比例尺，ac(t)线图。如图纸I所示2.导杆机构的动态静力分析已知各构件的重量G及其对重心轴的转动惯量J（见表2-1），阻力线图，及个构件的尺寸和加速度。GGJdQδNkgmmmN1603200.1412010001/25要求确定1～2个构件位置的各运动副反力及应加于曲柄上的平衡力矩。用如科夫斯基杠

6、杆法求平衡力矩，并与上述方法所得的结果相比较。作图部分画在运动分析的图纸上。2.1绘制阻力线图在整个机构中，1′为开始切削的位置，8′为终止切削的位置，由于1为起始位置，所以插床在工作过程中，曲柄从1位置到1′位置之间刀具不受阻力，1′位置到8′位置刀具受恒定阻力Q的作用，在8′以后刀具不受阻力作用。因此选取阻力比例尺=25.根据给定的阻力Q和滑块5冲程H绘制阻力线图。如图纸I所示2.2计算各构件的惯性力和惯性力偶矩根据各构件重心的加速度及角加速度，确定各构件的惯性力Pi和惯性力偶矩Mi，并将其合成为一力，求出该力至重心的距离lh.以曲柄在11位置进行计算，有构件3上的惯

7、性力和惯性力偶矩分别为===78.9N==0N构件5上的惯性力===0N,所以=/=0N将所算数据列表如下：项目位置大小方向1139.3600--单位NN.mm2.3求力的多边形2.3.1求各构件上各力的大小与方向如图图纸I所示，由力的平衡和力矩的平衡，有,解上述方程，得,如图图纸I所示，由力的平衡和力矩的平衡，有解得：,对如图纸I进行受力分析，由力矩的平衡有：解得将上面所求数据绘制成表，如下：项目位置Qe大小方向110320.721.5400427731.732逆时针单位NmNN.m2.3.2绘制力的多边形选取力的比例尺，根