平面连杆机构02.ppt

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1、第五章平面连杆机构第一节概述平面连杆机构是由若干个刚性构件全用低副联接而成的平面机构。二、平面连杆机构的特点1）适用于传递较大的动力，常用于动力机械。2）依靠运动副元素的几何形面保持构件间的相互接触，易于制造，易于保证所要求的制造精度。3）能够实现多种运动规律或多种运动轨迹，工程上常用来作为直接完成某种轨迹要求的执行机构；缺点：1）惯性力难以平衡，不易于传递高速运动。2）由于设计参数较少，一般只能近似地实现所要求的运动。3）可能产生较大的运动累积误差。三、四杆机构的多种形式第二节铰链四杆机构的基本类型及其

2、演化一、铰链四杆机构的基本类型曲柄：能绕其轴线回转360°的连架杆；摇杆：仅能绕其轴线往复摆动的连架杆。曲柄摇杆机构机架连架杆连架杆连杆4123BACDBACD双曲柄机构双摇杆机构惯性筛鹤式起重机二、平面四杆机构的演变1）转动副转化为移动副ABCDD2）取不同构件为机架（机构的倒置）例：曲柄摇杆机构的变异例：曲柄滑块机构的变异三、平面四杆机构曲柄存在的条件B2ACB1DE’F’GFEG’BDAC1234abcdd+a

3、d-a

4、

5、b-c

6、b+ca+d≤b+c

7、d-a

8、≥

9、b-c

10、欲使连架杆AB成为曲柄，则

11、必须使AB通过与机架共线的两个位置，即必须满足(2)若d≤a则可得(1)若d≥a则可得平面连杆机构有曲柄的条件：1）连架杆与机架中必有一杆为四杆机构中的最短杆；2）最短杆与最长杆之和应小于或等于其余两杆的杆长之和。（杆长和条件）铰链四杆机构类型的判定铰链四杆机构类型的判断条件：1）在满足杆长和的条件下：（1）以最短杆为机架，则两连架杆为曲柄，该机构为双曲柄机构；（2）以最短杆的相邻构件为机架，则最短杆为曲柄，另一连架杆为摇杆，即该机构为曲柄摇杆机构；（3）以最短杆的对边构件为机架，均无曲柄存在，即该机构为

12、双摇杆机构。2）若不满足杆长和条件，该机构只能是双摇杆机构。注意：铰链四杆机构必须满足四构件组成的封闭多边形条件：最长杆的杆长<其余三杆长度之和。曲柄滑块机构有曲柄的条件1）a为最短杆2)a+e≤b.C”eabbbABCD∞B’’B’E第三节平面四杆机构的基本运动特性一、急回作用与行程速比系数摆角θψC1C2DAB1B2B1C2极位夹角⌒v2=C1C2/t21=180°+θ2=180°-θ⌒v1=C1C2/t1∴:t1>t2,v1

13、工作行程的平均速度K=θ=180°(K-1)/(K+1)行程速比系数连杆机构输出件具有急回特性的条件1）原动件等角速整周转动；2）输出件具有正、反行程的往复运动；3）极位夹角θ>0°。=v2/v1=（C1C2/t2）/（C1C2/t1）=t1/t2=（180°+θ）/（180°-θ）⌒⌒BACB1B2C2C1B1C2AC1BB2CθAB二、压力角、传动角和死点CDγδFvcF1F21、压力角:在不计摩擦力、惯性力和重力的条件下，机构中驱使输出件运动的力的方向线与输出件上受力点的速度方向间所夹的锐角，称

14、为机构压力角，通常用表示。2、传动角：压力角的余角当δ=锐角时，=δ当δ=钝角时，=180°-δmin≥[]；[]=30°∽60°；max≤[]ABCDδFvcF1F2通常用表示ABC123vB3FvFFvB3ABC123=0°=90°ABC231FvB33、机构的死点位置1)在不计构件的重力、惯性力和运动副中的摩擦阻力的条件下，当机构处于传动角=0°（或=90°）的位置称为机构的死点位置。ABCDABCDF1=FcosF2=FsinFFvv1、利用惯性闯过死点。

15、2、利用并列机构错位组合的方法通过死点。3、利用死点实现定位夹紧的功能。第四节平面四杆机构的设计一、按给定行程速度变化系数设计四杆机构C1DB1C2B2O90-A已知摇杆长度CD，摆角和行程速比系数K，设计铰链四杆机构。2具体作图步骤：C1DB1C2B2O90-AAB=(AC2-AC1)/2BC=(AC1+AC2)/2AC1=BC-ABAC2=BC+AB180°（K-1）（K+1）θ=选取适当的比例尺l,C1D=lCD/llAB=ABllBC=BCl二、给定连杆的两个或三

16、个位置的设计四杆机构AB1B3B2C1C3C2D一、给定连杆的两个或三个位置的设计四杆机构AB1B3B2C1C3C2DB1DB2B3E1E3AB2E2B2E2ADB3E3ADB3E3C三、给定两连架杆上三对对应位置的设计刚化反转法E2112323二、解析法一）铰链四杆机构的传动特性及其设计1、传动特性所以，从动杆DC的转角为：从动杆的角速度：12ADCB12传动比i为：2、近似线性铰链四杆机构设计主动