机械设计基础-连杆传动.ppt

三、给定两连架杆的对应位置设计四杆机构 1 解析法 a、给定两组对应位置：无穷解 b、给定三组对应位置：精确解 c、多余三组对应位置：近似解 设：l1=1, 利用各杆投影关系, 列出方程组 2 几何实验法 鹤式起重机 搅拌机 四、按给定点的轨迹设计四杆机构 四杆机构运转时，连杆上任一点都将在平面内描绘出一条曲线——连杆曲线 点的位置 各杆相对尺寸 →曲线形状不同 →满足各种工作要求 设计方法：1 连杆曲线图谱 2 实验法：试凑 §5 连杆传动的结构与多杆机构 一、结构 回转副 移动副 二、多杆机构 手动冲床 双摇杆机构 + 定块机构 筛料机 双曲柄机构 + 曲柄滑块机构 第八章 连杆传动 * 契贝谢夫四足步行机构 一、组成 连杆传动：由若干个刚性构件用低副联接而成，构件大多呈杆状，又称连杆机构。 平面连杆机构：所有杆件在同一平面或平行平面内运动。 二、特点 面接触→压强小，易润滑，磨损小； 接触面简单，易加工，成本低，并可保证精度。 构件和运动副多，累积误差大； 要精确实现任意运动规律，设计困难。 惯性力难平衡，不宜用于高速。 优 点 缺 点 §1 连杆传动的组成、特点及应用 三、应用 广泛应用于各种机器中。 §2 铰链四杆机构的基本形式及其特性 曲柄：能作整周回转的连架杆。 摇杆：只能作往复摆动的连架杆。 机架：固定不动的杆4。 连架杆：与机架相连的杆1、3。 连杆：不与机架直接联接的杆2。 铰链四杆机构：全部由回转副组成的平面四杆机构 。 组 成 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构 分类 (有无曲柄) ——四杆机构最基本的形式 一、曲柄摇杆机构 图示曲柄摇杆机构，AB为曲柄，CD为摇杆。 曲柄摇杆机构的主要特性： 摇杆的极限位置和摆角 曲柄与连杆两次共线时，摇杆达到极限位置。 ψ——摇杆的摆角 θ——极位夹角 急回特性 AB1→AB2：φ1=180°+θ C1→C2（工作行程） AB2→AB1：φ2=180°- θ C2→C1（空回行程） C1→C2：慢 C2→C1：快 ——急回特性 →C点平均速度 ∵t1>t2 ∴v1<v2 定量描述：行程速比系数 → ——用于设计 应用：利用快速的空回行程，可提高生产率。 如牛头刨床 压力角和传动角 压力角?：力与速度方向所夹锐角。 F→ ?↓→有效分力↑→传动有利 压力角?的大小是判断机构传动性能好坏的标志。 F Ft Fa Ft Vc ? A B C D 1 2 3 4 ? Ft=F·cos?--有效分力 Fa=F·sin?--径向分力 为便于度量，常用传动角。 传动角?：连杆与从动摇杆间所夹锐角，也是?的余角 。 ? = 90°- ? ?↑→?↓ →对传动有利 设计时，应保证?min≥40° 最小传动角位置：曲柄与机架共线位置。 AB’C’D：?’min=∠B’C’D AB”C”D：?”min=180°-∠B”C”D（若为钝角） ?min =min[ ?’min, ?”min] 1 2 3 4 死点位置 图示缝纫机传动机构，踏板为原动摇杆，曲轴为从动曲柄。 使用中可能出现：踏不动或带轮反转现象? F A B C D 连杆与曲柄共线，F通过铰链中心A，无法驱动曲柄。 由机构死点位置造成 死点：连杆与从动曲柄（或从动摇杆）共线。 解决办法：◆ 利用回转构件的惯性冲过死点。 ◆ 对从动件施加额外的力。 ◆ 多组机构死点错开。 利用死点： 飞机起落架 二、双曲柄机构 两个连架杆均为曲柄。 旋转式水泵 平行双曲柄机构：两相对构件等长。 正平行四边形机构：对边平行 BC平移，不旋转。 应用：天平、蒸汽机车 蒸汽机车车轮联动装置原理示意图 反平行四边形机构：不平行 三、双摇杆机构 特点：两连架杆均为摇杆。 等腰梯形机构——两摇杆等长 应用：汽车前轮转向机构 一、存在曲柄的条件 保证曲柄与机架实现两次共线，即存在△B’C’D和△B”C”D。 △B’C’D中： 1 2 3 4 l4-l1+l2≥l3 → l1+l3≤l2+l4 l4-l1+l3≥l2 → l1+l2≤l3+l4 △B”C”D中： l1+l4≤l2+l3 三式两两相加： l1≤l4 l1≤l2 l1≤l3 存在一个曲柄的条件（曲柄摇杆机构条件）： ? l最短杆+ l最长杆≤ l其余1+ l其余2 (存在曲柄的必要条件) ? 曲柄为最短杆（最短杆为连架杆）。 §3 铰链四杆机构的尺寸关系及其演化形式 1 2 3 C B 4 A D 以最短杆相邻的杆作机架—— 曲柄摇杆机构 （最短杆作连架杆） 以最短杆作机架——双曲柄机构 以最短杆相对的杆作机架(最短杆作连杆)——