平面四杆机构的基本特性.ppt

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1、4.5.1铰链四杆机构有曲柄的条件4.5平面四杆机构的基本特性设：一曲柄摇杆机构ABCD，各杆长为a、b、c、d，AB为曲柄则在曲柄整周回转的过程中必会通过与机架AD平行的两位置，即杆1和杆4拉直共线和重叠共线，如下图所示a+d≤b+cb≤a+d+cc≤a+d+bd-a+b>c→a+cb→a+b

2、或等于其他两杆长度之和结论：最短杆和最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和是铰链四杆机构有曲柄的必要条件。(不满足这一条件的，必为双摇杆机构。)但满足这一条件的铰链四杆机构究竟有一个曲柄、两个曲柄还是没有曲柄，还需根据：取何杆为机架来判断。     以最短杆为机架时得到双曲柄机构；     以最短杆的相邻杆为机架时得到曲柄摇杆机构；     以最短杆的对面杆为机架时得到双摇杆机构。例：如图所示，设已知四杆机构各构件的长度为：a=240mm,b=600mm,c=400mm,d=500mm,试问：（1）当取构件4为机

3、架时，是否存在曲柄？如果存在，哪个构件为曲柄？（2）如选取别的构件为机架时，能否获得双曲柄或双摇杆机构？如果可以，应如何得到？解：（1）曲柄存在的必要条件是：最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆长度之和，在题中此条件成立，最短杆a为曲柄（2）当取最短杆a为机架时，得双曲柄机构；选最短杆的对杆c为机架时，则的双摇杆机构4.5.2铰链四杆机构的几个基本概念1、急回特性右图所示为一曲柄摇杆机构，其中曲柄为原动件作等速回转时，摇杆为从动杆，作往复变速摆动摆角ψ：摇杆在两极限位置间的夹角。 极位夹角θ：摇杆处于两极限位置时，

4、曲柄所夹的锐角平面四杆机构输出件的急回特性a.曲柄摇杆机构中，原动件AB以等速转动B2C2B1C1(1)输出件CD的两极限位置当AB与BC两次共线时，输出件CD处于两极限位置。曲柄转角对应的时间摇杆点C的平均速度极位夹角：当摇杆处于两极限位置时，对应的曲柄位置线所夹的锐角。A21C34BDabcd摆角极位夹角v1v2))曲柄摇杆机构原动件作匀速转动，从动件作往复运动的机构，从动件正行程和反行程的平均速度不相等，返回行程速度大于工作行程速度的特性，叫做急回特性，通常用行程速度变化系数K来表示：说明：  （1）机构有极位夹

5、角，就有急回特性（2）θ越大，K值越大，急回性就越显著设计时一般都先给出K值平面四杆机构具有急回特性的条件：（1）原动件作等速整周转动；（2）输出件作往复运动；（3）b.曲柄滑块机构中，原动件AB以等速转动C1B1B2HC2偏置曲柄滑块机构2AB134eCab,有急回特性。c.曲柄摆动导杆机构B2B1有急回特性。B1B2HH=2a,,无急回特性。314A对心曲柄滑块机构B2CabC1C2AB0为描述从动摇杆的急回特性，在此引入行程速比系数K，即：K=180+180-K值的大小反映了急回运动特性的显著程度。K值的大小取决于

6、极位夹角，角越大，K值越大，急回运动特性越明显；反之，则愈不明显。当，K=1时，机构无急回特性。若在设计机构时先给定K值，则:在生产实际中，常利用机构的急回运动来缩短非生产时间，提高生产率，如牛头刨床、往复式运输机等。2、压力角与传动角在不计摩擦力、重力、惯性力的条件下，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线所夹的锐角。压力角：传动角：压力角的余角。ACBDvBFvcFF1F21ABCD234FvcaAB134Cb2越小，受力越好。越大，受力越好。vcABC12FFvB3B123AC??FB13

7、2C2aAB134Cbvc画出压力角v传动角设计时一般应使γmin≥40,对于高速大功率机械应使γmin≥50最小传动角的位置从图中可以看出：当连杆与从动件的夹角δ为锐角时，γ=δ；当为钝角时，γ=180-δ因此在这两种情况下当δ分别为最小和最大时的位置，为有可能出现最小传动角的位置在曲柄与机架共线的两位置处出现最小传动角最小传动角的确定B’C’δminF2ABCDγδFvcF1abcdδγFVcγ=δ或γ=180-δB’’C’’δmaxγδ=arccos{[b2+c2-d2-a2+2adcos]/2bc}.

8、=0,δmin=arccos{[b2+c2-(d-a)2]/2bc}=180,δmax=arccos{[b2+c2-(d+a)2]/2bc}γmin=[δmin,180-δmax]mina.铰链四杆机构中，原动件为AB。当为锐角时，传动角4vcABCDF123当为钝角时，传动角以AB为原动件的曲柄摇杆机构，