平面连杆机构的设计.ppt

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1、第三章平面连杆机构的设计孙志宏2011年内容按从动杆急回运动特性设计平面连杆机构按从动摇杆的大摆角设计平面连杆机构按连杆的位置设计平面连杆机构按主从动杆的相对位置设计平面连杆机构按从动杆近似停歇要求设计平面连杆机构（利用极限位置）按从动杆近似停歇要求设计平面连杆机构（利用连杆曲线）1.按从动杆急回运动特性设计平面连杆机构1.1曲柄摇杆机构I型曲柄摇杆机构OAOBA1A2B1B2OBOAB5B6A5A6II型曲柄摇杆机构机构最小传动角和最大传动角为：I型曲柄摇杆机构，须检查γminII型曲柄摇杆机构，须检查γma

2、x1.1曲柄摇杆机构B1B2l1abcθβψ01.1曲柄摇杆机构I型曲柄摇杆机构B1B2l1(a)(b)(c)θβψ0II型曲柄摇杆机构设计过程已知K,ψ0，运用由前面各式计算出θ,H,b,β,c进一步计算出l1，l2，l3，l4例题：碎矿机中曲柄摇杆机构的设计例题：梳毛机中推毛板连杆机构的设计可以取小1.2曲柄滑块机构因为这种机构包含移动副，故其须用压力角[α]应比曲柄摇杆机构小一些，通常，[α]等于40度左右。滑块行程计算公式1.3导杆机构导杆机构运动特性尺寸参数超出上述范围，导杆角速度变化剧烈，对传动不利

3、1.4扩大从动杆行程的急回机构利用曲柄摇杆机构的急回特性；滑块7的行程主要与曲柄l13的长度，以及l25/l24有关；在曲柄滑块机构中，曲柄长度随滑块行程的增加而加大；而连杆与曲柄的长度必须保持一定的比值，这样机构占据的空间地位随之扩大。所以，用这种机构来实现从动件的大动程是很不经济的。此时，可以在曲柄摇杆机构的基础上连接一个PPR型II级杆组来满足这种要求1.4扩大从动杆行程的急回机构利用摆动导杆机构的急回特性1.4扩大从动杆行程的急回机构利用转动导杆机构与曲柄滑块机构的组合2.按从动摇杆的大摆角设计平面连杆

4、机构2.1利用导杆机构扩大摆角缝纫机摆梭机构2.按从动摇杆的大摆角设计平面连杆机构2.2利用铰接四杆机构扩大摆角铰接四杆机构2.按从动摇杆的大摆角设计平面连杆机构2.2两级扩大摆角两级摆动导杆机构3.按连杆的位置设计平面连杆机构3.1刚体位移矩阵设刚体的第一个位置为第j个位置为，为两位置间的角位移，则矢量与的关系如下：即：或2.2双铰杆作为连架杆给定刚体的若干个位置，其上某点相应位置，若位于同一圆弧上，得定长约束方程：或2.3铰移杆作为连架杆给定刚体的若干个位置，其上某点B相应位置，若位于同一直线得定方向约束方

5、程：其中，平面四杆刚体导引机构设计：当给定连杆三个位置时，[D12]、[D13]可求，得两个设计方程。因为有四个未知数，故可任选两个未知量，有无穷解。当给定连杆四个位置时，得三个设计方程，可任选一个未知量，有无穷解。当给定连杆五个位置时，得四个设计方程，唯一解。例1设计一个曲柄滑块机构，要求引导连杆平面通过一下三个位置：P1＝（1.0，1.0）P2＝（2.0，0.0）θ12＝30°P3＝（3.0，2.0）θ13＝60°解：1.引导曲柄设计（1）求动铰链中心A1的坐标设取曲柄的定铰链中心A0＝（a0x,a0y）＝

6、（0.0，-2.4）则解：1.引导曲柄设计（1）求动铰链中心A1的坐标设取曲柄的定铰链中心A0＝（a0x,a0y）＝（0.0，-2.4）则即：代入定长约束方程，得设计方程组：解线性方程组，得：（2）求动铰链中心A2、A3坐标解：2.引导滑块设计带入定方向约束方程得：上式表明，满足连杆三个给定位置时，导引滑块的铰链中心B1可在一个圆上任意选取。（1）确定滑块铰链中心B1坐标b1x,b1y设B1点取在轨迹圆与y轴的交点上，即b1x＝0代入轨迹圆方程，得得b1y的两个解为：本设计取得倾斜角α为：（2）确定滑块导路的倾

7、斜角α滑块上铰链点B的第二、第三位置B2、B3坐标为：解：3.计算机构构件杆长曲柄连杆偏距因为故存在曲柄。