谢贤能本科论文1

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1、中南大学高等教育自学考试本科生毕业论文铰链四连杆机构的运动特性分析学生姓名：谢贤能考籍号：910109105362年级专业：2008级工业自动化指导老师及职称：李红梅教授学院：中南大学信息科技与工程学院湖南·长沙提交日期：2010年11月目录摘要……………………………………………………………………………1关键词…………………………………………………………………………11铰链四连杆机构的基本形式和特征…………………………………………………21.1曲柄摇杆机构………………………………………………………………………21.1.

2、1急回运动………………………………………………………………31.1.2压力角和传动角………………………………………………………41.1.3死点位……………………………………………………………………51.2双曲柄机构…………………………………………………………………………61.3双摇杆机构…………………………………………………………………………61.4铰链四连杆机构的特征…………………………………………………………72铰链四杆机构的演化………………………………………………………………82.1铰链四杆机构的曲柄存在条件……

3、………………………………………………82.2铰链四杆机构的演化………………………………………………………………93铰链四连杆机构的运动分析…………………………………………………………103.1运动分析的目的和方法…………………………………………………………103.2用速度瞬心法对平面机构作速度分析……………………………………103．3平面机构运动分析的解析法………………………………………………………134结论………………………………………………………………………………14参考文献……………………………………………………

4、……………………………15致谢……………………………………………………………………………15铰链四连杆机构的运动特性分析学生：谢贤能指导老师：李红梅(中南大学信息科学与工程学院，长沙410128)摘要：在各种机构型式中，连杆机构的特点表现为具有多种多样的结构和多种多样的特性。仅就平面连杆机构而言，即使其连杆件数被限制在很少的情况下，大量的各种可能的结构型式在今天仍难以估计。它们的特性在每一方面是多种多样的，以致只能将其视为最一般形式的机械系统。本文对铰链四连杆机构运动进行了分析，从而用以设计。关键词：铰链四连杆机构；曲

5、柄摇杆；双曲柄；双摇杆；急回运动；等第1页一、铰链四杆机构的基本形式和特性构件间用四个转动副相连的平面四杆机构简称为铰链四杆机构，如图1-1。其中固定不动的杆1称为机架；与机架相连的杆2和杆4称为连架杆；不与机架相连的杆3称为连杆。在连架杆中能绕固定轴线整周回转的构件称为曲柄，只能在某一角度范围内摆动的构件称为摇杆。图1-1铰链四杆机构铰链四杆机构可分：曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构（一）曲柄摇杆机构在铰链四杆机构中，若两个连架杆中，一个为曲柄，另一个为摇杆，则此铰链四杆机构称为曲柄摇杆机构。图1-2所示为调整雷达天

6、线俯仰角的曲柄摇杆机构。曲柄1缓慢地匀速转动，通过连杆2使摇杆3在一定的角度范围内摇动，从而调整天线俯仰角的大小。图1-2雷达天线俯仰角调整机构第2页下面详细讨论曲柄摇杆机构的一些主要特性：1．急回运动如图1-3所示为一曲柄摇杆机构，其曲柄AB在转动一周的过程中，有两次与连杆BC共线。这两个位置，铰链中心A与C之间的距离AC1和AC2分别为最短和最长，因而摇杆CD的位置C1D和C2D分别为两个极限位置。摇杆在两极限位置间的夹角y称为摇杆的摆角。图1-3曲柄摇杆机构的急回特性   当曲柄由位置AB1顺时针转到位置AB2时

7、，曲柄转角j1=180+q，这时摇杆由极限位置C1D摆到极限位置C2D，摇杆摆角为y；而当曲柄顺时针再转过角度j2=180-q时，摇杆由位置C2D摆回到位置C1D，其摆角仍然是y。虽然摇杆来回摆动的摆角相同，但对应的曲柄转角却不等(j1>j2);当曲柄匀速转动时,对应的时间也不等(t1>t2)，这反映了摇杆往复摆动的快慢不同。令摇杆自C1D摆至C2D为工作行程，这时铰链C的平均速度是V1=C1C2/t1；摆杆自C2D摆回至C1D为空回行程，这时C点的平均速度是V2=C1C2/t2，V1

8、。牛头刨床、往复式运输机等机械利用这种急回特性来缩短非生产时间，提高生产率。    急回运动特性可用行程速比系数K表示，即（1-1）式中，q为摇杆处于两极限位置时，对应的曲柄所夹的锐角为极位夹角。将上式整理后，可得极位夹角的计算公式：       （1-2）由以上分析可知：极位夹角q越大，K值越大，急回运动的性质也越显著。但机构运