平面连杆机构1要点分析.ppt

设计：潘存云 设计：潘存云 F 3.死点位置—机构传动角为零的的位置。 摇杆3为原动件，曲柄1为从动件，则当摇杆摆到极限位置C1D和C2D时，连杆2与曲柄1共线，从动件传动角 γ ＝0 力经过铰链中心A，此力对A点不产生力矩，因此不能使曲柄转动。称此位置为： “死点”。 避免措施：对从动曲柄施加外力；利用飞轮及构件自身的惯性作用。如火车轮机构;两组机构错开排列， 靠飞轮的惯性（如内燃机、缝纫机等）。 γ＝0 F γ＝0 C2 此时，连杆加给曲柄的 “死点”位置使机构从动件出现卡死或运动不确定现象。 C1 设计：潘存云 设计：潘存云 工件 A B C D 1 2 3 4 P A B C D 1 2 3 4 工件 P 钻孔夹具 γ=0 T A B D C 飞机起落架 A B C D γ=0 F 也可以利用死点进行工作：飞机起落架、钻夹具等。 §2－3 平面四杆机构的设计 要求：掌握平面四杆机构设计的图解法（按给定的连杆长度和连杆的两个位置设计四杆机构、按给定的行程速度变化系数设计四杆机构）。 重点及难点：平面四杆机构设计的图解法 平面四杆机构设计的主要任务：根据给定运动条件确定机构运动简图的尺寸参数。 为使机构设计的可靠合理，还应考虑几何条件和动力条件（如γmin ）。 连杆机构设计的基本问题（举例讲解） 机构选型－根据给定的运动要求选择机 构的类型；（曲柄连杆、曲柄滑块等） 尺度综合－确定各构件的尺度参数(长度 尺寸)。 同时要满足其他辅助条件： a)结构条件（如要求有曲柄、杆长比恰当、 运动副结构合理等）; b)动力条件（如γmin）; c)运动连续性条件等。(间歇运动） γ 设计：潘存云 设计：潘存云 A D C B 飞机起落架 B’ C’ 三类设计要求：1)满足预定的运动规律，两连架杆转角对应。 如: 飞机起落架、函数机构。 函数机构 要求两连架杆的转角满足函数 y=logx x y=logx A B C D 设计：潘存云 1)满足预定的运动规律，两连架杆转角对应，如: 飞机起落架、函数机构。前者要求两连架杆转角对应，后者要求急回运动 2)满足预定的连杆位置要求，如铸造翻箱机构。 要求连杆在两个位置垂直地面且相差180? C’ B’ A B D C 设计：潘存云 Q A B C D E 设计：潘存云 鹤式起重机 搅拌机构 要求连杆上E点的轨迹为一条卵形曲线 要求连杆上E点的轨迹为一条水平直线 Q C B A D E 1)满足预定的运动规律，两连架杆转角对应，如: 飞机起落架、函数机构。 2)满足预定的连杆位置要求，如铸造翻箱机构。 3)满足预定的轨迹要求，如: 鹤式起重机、搅拌机等。 给定的设计条件： 1)几何条件（给定连架杆或连杆的位置） 2)运动条件（给定K） 3)动力条件（给定γmin） 设计方法：图解法、解析法、实验法 作图法直观；解析法比较精确；实验法常需试凑。 生产要求多样，给定条件各不相同，主要有两类问题： 1）按照给定从动件的运动规律（位移、速度、加速度）设计四杆机构； 2）按照给定点的运动轨迹设计四杆机构。 一、按给定的行程速度变化系数K设计四杆机构 设计急回运动四杆机构，需先给定行程速度变化系数K，后据机构 在极限位置几何关系，结合辅助条件确定机构运动简图尺寸参数。 设计：潘存云 E φ θ θ 1) 曲柄摇杆机构（例1） ①计算极位夹角 θ＝180°(K-1)/(K+1); 已知：CD杆长l3 ，摆角φ及K，设计此机构。（设计实质：确定铰链中心A点的位置，定出其它三杆的尺寸。）步骤： ②任取一点D，由摇杆长l3及摆角φ作摇杆两个极限位置C1D、C2D。作等腰三角形，腰长CD，夹角为φ; ③连接C1C2。作C2P⊥C1C2，作C1P使∠C2C1P=90°－θ,交于P; ④作△P C1C2的外接圆，则A点必在此圆上。 90°-θ P C1 C2 D A B1 B2 因A点为△C1PC2外接圆上任意一点，若仅按行程速度变化系数K设计，可得无穷多解。 欲获得良好的传动质量，可按最小传动角最优或其他辅助条件来确定A点的位置。 ⑤在此圆周上任取一点A为曲柄的固定铰链中心，连接AC1、AC2 ，得∠C1PC2= ∠C1AC2=θ。 ⑥设曲柄为l1 ，连杆为l2 ，因极限位置曲柄与连杆共线，得: A C1= l1+l2 ,A C2=l2- l1 = l1 =( A C1－A C2)/ 2， l2 =( A C1+A C2)/ 2 由