机械设计基础 教学课件 作者 徐起贺 第三章2.ppt

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1、机械设计基础主编图3-34　折叠式靠椅的死点位置第四节　平面四杆机构的设计1)满足给定的运动规律。2)满足给定的运动轨迹。一、按给定连杆的位置设计四杆机构二、按给定两连架杆的对应位置设计四杆机构三、按给定的行程速度变化系数K设计四杆机构四、按给定的运动轨迹设计四杆机构1)满足给定的运动规律。2)满足给定的运动轨迹。图3-35　按给定的连杆位置设计平面四杆机构一、按给定连杆的位置设计四杆机构1.设计分析2.设计步骤例3-1　图3-36所示为造型机翻台机构翻台的两个给定位置Ⅰ、Ⅱ，Ⅰ为砂箱震实位置，转动180°到Ⅱ为砂箱

2、起模位置，翻台固定在铰链四杆机构的连杆BC上。已知尺寸如图3-36所示，单位为mm，比例尺μl＝0.025m/mm。要求机架上铰链中心A、D点在图3-36中x轴上，试设计此机构。解　1)按比例尺μl＝0.025m/mm作出连杆的两个位置B1C1、B2C2以及x轴，如图3-37所示。2)连接B1、B2和C1、C2，并分别作它们的垂直平分线b12、c12，则b12、c12与x轴相交于A、D两点。3)连接B1、A和C1、D，可得所求四杆机构AB1C1D。一、按给定连杆的位置设计四杆机构一、按给定连杆的位置设计四杆机构图3-

3、36　翻台机构设计已知条件一、按给定连杆的位置设计四杆机构图3-37　翻台机构设计二、按给定两连架杆的对应位置设计四杆机构图3-38　按连架杆对应位置设计平面四杆机构1.设计分析2.设计步骤二、按给定两连架杆的对应位置设计四杆机构1)连接B2、D与B3、D。2)以D点为圆心，以适当长度为半径画圆弧k与E1D、E2D、E3D、B2D及B3D线分别交于1、2、3、1′及1″点，圆弧、所对圆心角分别为(ψ1-ψ2)、(ψ1-ψ3)。3)在圆弧k上取＝、＝，得2′、3′点，作过D、2′与D、3′的直线，并在其上取DB′2＝D

4、B2、DB′3＝DB3，得B′2、B′3点。4)连接B1、B′2及B′2、B′3，并分别作它们的垂直平分线b12、b23，得交点C1(C1点一般不在DE1线上，这时可以把标线DE1与C1固联成一个构件C1DE1)。5)连接AB1C1D得设计的铰链四杆机构。二、按给定两连架杆的对应位置设计四杆机构例3-2　如图3-39a所示，曲柄长度AB，其给定位置由转角φ1、φ2、φ3确定，相应滑块C的位置标线为Ⅰ′、Ⅱ′、Ⅲ′，S12、S13为滑块的位移量。试设计此曲柄滑块机构。图3-39　曲柄滑块机构设计二、按给定两连架杆的对应

5、位置设计四杆机构解　滑块C可以认为是铰链中心D点在无穷远的连架杆CD，CD杆反向转动可以认为是滑块C反向移动。故该机构设计类似于铰链四杆机构按给定两连架杆对应位置设计，其设计步骤如下：1)作水平线An及∠nAB1、∠nAB2、∠nAB3分别为φ1、φ2、φ3，并取AB1＝AB2＝AB3＝AB。2)过B2、B3点分别作水平线，并取B2B′2＝S12、B3B′3＝S13。3)连接B1B′3与B′2B′3，并分别作它们的垂直平分线b13、b23交于C1。4)过C1作水平线mm，即为滑块的移动导路。5)连接B1C1，可得所要

6、设计的曲柄滑块机构AB1C1。三、按给定的行程速度变化系数K设计四杆机构1.已知行程速度变化系数K，摇杆长度CD及其摆角Ψ，试设计曲柄摇杆机构(1)设计分析　此设计问题的关键是确定铰链A的位置。图3-40　按K值设计曲柄摇杆机构三、按给定的行程速度变化系数K设计四杆机构(2)设计步骤1)由给定的行程速度变化系数K计算极位夹角θ。2)按已知摇杆长度CD和摆角Ψ，以C1C2为底作顶角为Ψ，腰长为CD的等腰△C1DC2。3)作以C1C2为底，顶角为2θ的等腰△C1OC2。4)因两极限位置曲柄与连杆共线，故有AC1=BC-A

7、B；AC2=BC+AB。2.已知行程速度变化系数K及机架长度lAC=d，试设计摆动导杆机构。1)根据K值计算出θ。三、按给定的行程速度变化系数K设计四杆机构2)由图3-30b可知摇杆摆角Ψ等于极位夹角θ，所以任选一点C作∠B1CB2＝Ψ＝θ及其平分线Cn，在Cn线上取CA＝d得曲柄转动中心A点。3)过A点作导杆极限位置CB1(或CB2)的垂线AB1(或AB2)，得曲柄长度a＝AB1＝AB2。四、按给定的运动轨迹设计四杆机构1.连杆曲线2.用图谱设计连杆曲线图3-41　描绘连杆曲线的模型机构四、按给定的运动轨迹设计四杆

8、机构图3-42　连杆曲线四、按给定的运动轨迹设计四杆机构图3-43　习题3-1图四、按给定的运动轨迹设计四杆机构图3-44　习题3-2图1)若得到曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求lAB的最大值。四、按给定的运动轨迹设计四杆机构2)若得到双曲柄机构，求lAB的最小值。3)若得到双摇杆机构，求lAB的取值范围。1)行程速度变化系数K。2)检验最小传动