《连杆机构ysz》PPT课件

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1、第二章连杆机构概述平面四杆机构的基本型式及演化平面四杆机构的工作特性平面连杆机构的运动分析平面连杆机构的设计2.1概述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:产生惯性力;设计较困难研究的问题:运动分析运动设计2.2平面四杆机构的基本型式及演化1.平面四杆机构的基本型式:铰链四杆机构2.平面四杆机构的演化方式:取不同构件为机架:运动的可逆性曲柄摇杆机构;双曲柄机构;双摇杆机构含有一个移动副的四杆机构(转动副转化为移动副)曲柄滑块机构;曲柄摇块机构;摆动导杆机构等含有两个移动副的四杆机构:正切机构;正弦

2、机构2.3平面四杆机构的工作特性运动特性1.曲柄存在条件2.急回特性3.运动连续性动力特性1.压力角、传动角2.死点曲柄存在条件一、运动特性1、铰链四杆机构中曲柄存在条件连架杆和机架中必有一杆是最短杆最短杆和最长杆之和小于或等于其它两杆之和推论:以最短杆为机架,该机构是双曲柄机构;以最短杆的两个邻边为机架,得到两个不同曲柄摇杆机构;以最短杆的对边为机架,该机构是双曲柄机构。如果最短杆和最长杆之和大于其它两杆之和，则为双摇杆机构。一、运动特性2、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>=1一、运

3、动特性2、急回特性K=Vm回/Vm工作>=1K=（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。一、运动特性2、急回特性急回特性是表征从动件特性的。若q>0，即K>0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。急回特性一、运动特性3、运动的连续性机构只能在其可行域内运动,不能从一个可行域跳入另一个可行域.二、动力特性1、压力角a、传动角g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。衡量机构的传动质量。传动角g

4、越大，对机构工作越有利。设计时，应使ggmin铰链四杆机构中，曲柄与机架拉直共线和重叠共线的两位置处出现的传动角中，必有一出为最小传动角二、动力特性2、死点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.二、动力特性2、死点死点的避免机构错位排列加飞轮,利用惯性通过死点死点的利用飞机起落架夹具2.4平面连杆机构的运动分析一、速度瞬心及其应用1.速度瞬心的概念;2.速度瞬心数目;3.速度瞬心的位置;(直接构成运动副,间接构成运动副:三心定理)4.应用二、杆组法及其应用一、速度

5、瞬心及其应用1.速度瞬心的概念：两个刚体上相对速度为零的重合点。如果两刚体之一是静止的，其瞬心为绝对速度瞬心。如果两刚体都是运动的，其瞬心为相对速度瞬心。2.速度瞬心数目：如果一个机构由k个构件所组成，则它的瞬心总数为：N=k(k-1)/2一、速度瞬心及其应用3.速度瞬心的位置:直接构成运动副间接构成运动副:三心定理:作平面运动的三个构件共有三个瞬心，它们位于同一直线上。两构件通过转动副直接相连两构件通过移动副直接相连两构件通过高副直接相连一、速度瞬心及其应用小结：常用在构件较少的机构中，不适用多杆机构找瞬心时可根据实际情况找所用的瞬心只适用于速度分析，不适用加速度分析只适用一个或几个

6、位置的求解，不适于多位置或一个周期内的速度、加速度分析二、杆组法及其应用掌握杆组法原理,求解思路和求解过程基本思路：将平面连杆机构分解成作为原动件的单杆构件和几个基本杆组。单杆构件和基本杆组已有编好的子程序。在用计算机对机构进行运动分析时，可直接调用子程序，而使主程序的编写大为简化。2.5平面连杆机构的设计一、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，设计连杆机构二、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，设计连杆机构三、实验法四、最优化方法一、图解法1、已知连杆位置，设计连杆机构相当于已知圆弧上的几点,求其圆心位置一、图解法2

7、、已知连架杆位置，设计连杆机构用刚化反转法,将此问题转化为前一问题。刚化反转法原理一、图解法3、已知曲柄摇杆机构的急回系数K，摇杆的长度及摆角，设计连杆机构已知曲柄滑块机构的急回系数K，滑块的行程H，设计连杆机构二、解析法掌握求解思路和求解过程给定不同设计初始条件,设计的机构分别能实现的精确位置数目.三、实验法了解其操作过程和特点四、最优化方法---附加介绍机械的最优化设计：根据机构分析及设计理论，采用数学上的最优化方法，借助电子计算机进行计算