03平面连杆机构

机械原理第三章平面连杆机构第一节、概述第三节、演化第二节、基本类型第四节、工作特性第五节、设计机械原理由若干构件通过低副连接而成的平面机构。平面连杆机构：面接触，承载能力高、耐磨损；易于制造和获得较高的精度。但效率低，会产生较大的运动误差。特点：§3-1平面连杆机构概述机械原理§3-1平面连杆机构概述平面连杆机构的用途：3、实现运动形式的转换。2、实现一定的动作。1、实现一定的轨迹。机械原理1234ABCD连杆连架杆连架杆机架连杆连架杆曲柄摇杆(摆杆)机架一、平面四杆机构组成：§3-2平面连杆机构基本类型机械原理曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构铰链四杆机构二、平面四杆机构类型：只有一个曲柄有两个曲柄没有曲柄§3-2平面连杆机构基本类型机械原理三、应用实例：曲柄摇杆机构双摇杆机构双曲柄机构§3-2平面连杆机构基本类型机械原理平行四边形机构反平行四边形机构§3-2平面连杆机构基本类型三、应用实例：机械原理1.扩大回转副平面四杆机构的演化演化方法1、扩大回转副2、改变更杆件长度用移动副取代回转副3、变更机架等偏心轮机构§3-3平面四杆机构的演化机械原理2.改变杆件长度RABCDABCRABCR曲柄滑块机构§3-3平面四杆机构的演化机械原理3.变换机架曲柄摇杆机构双曲柄机构曲柄摇杆机构双摇杆机构①§3-3平面四杆机构的演化机械原理曲柄滑块机构导杆机构摇块机构定块机构(直动滑杆机构)ABCABCABAC回转导杆机构ABAC摆动导杆机构②§3-3平面四杆机构的演化机械原理一.平面四杆机构有曲柄的条件ABCDabcdf设AB为曲柄,且ad.在△BC1D中b+cf、b+fc、c+fb以fmax=a+d，fmin=d–a代入并整理得：b+ca+db+da+cc+da+babacad（以曲柄摇杆机构为例）曲柄存在的条件：(1)最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度和。(2)最短杆是连架杆或机架。并可得:§3-4平面四杆机构的几个工作特性机械原理•推论1：当Lmax+LminL(其余两杆长度之和)时–最短杆是连架杆之一——曲柄摇杆机构–最短杆是机架——双曲柄机构–最短杆是连杆——双摇杆机构•推论2：当Lmax+LminL(其余两杆长度之和)时——双摇杆机构§3-4平面四杆机构的几个工作特性机械原理§3-4平面四杆机构的几个工作特性机械原理从动杆往复运动的平均速度不等的现象称为机构的急回特性。极位夹角0对应从动杆的两个极限位置,主动件两相应位置所夹锐角称极位夹角。ABCDabcdC2B212B1C1二.从动件的行程速比系数（以曲柄摇杆机构为例）§3-4平面四杆机构的几个工作特性机械原理行程速比系数=V回V工K=V快V慢C1C2/t工C2C1/t回=t工t回=（K1）=———180ºK-1K+1=180º+1180º-1=180º+180º-K=180º+180º-ABCDabcdC2B212B1C1§3-4平面四杆机构的几个工作特性机械原理压力角FV从动杆(运动输出件)受力点的力作用线与该点速度方位线所夹锐角。(不考虑摩擦)传动角dd=d=1800-d压力角的余角。(连杆轴线与从动杆轴线所夹锐角)三.压力角和传动角§3-4平面四杆机构的几个工作特性机械原理dcos2cos2222222-=-=cbcbBDdadaBDcbdadacb--=2cos2cos2222d=0cos=1cosddmin=180°cos=–1cosddmaxdmin或dmax可能最小50~40min工程上要求：rmin≥[r]§3-4平面四杆机构的几个工作特性机械原理四.死点位置连杆与从动件共线的位置（=0）为死点位置。应用连杆式快速夹具飞机起落架§3-4平面四杆机构的几个工作特性机械原理一、平面连杆设计的基本问题1.平面连杆机构设计的基本任务第一是根据给定的设计要求选定机构型式；第二是确定各构件尺寸，并要满足结构条件、动力条件和运动连续条件等。2.平面连杆机构设计的三大类基本命题（1）满足预定运动的规律要求车门开闭机构§3-5平面四杆机构的设计机械原理（2）满足预定的连杆位置要求即要求连杆能依次点据一系列的预定位置。铸造用翻箱机构§3-5平面四杆机构的设计机械原理（3）满足预定的轨迹要求即要求机构运动过程中，连杆上某些点能实现预定的轨迹要求。鹤式起重机方法：解析法、作图法、实验法§3-5平面四杆机构的设计机械原理用图解法设计四杆机构一、已知连杆两个位置设计四杆机构已知活动铰点B、C中心位置，求固定铰链A、D中心位置。●DB1C1B2C2A●在B1B2垂直平分线上任取A点。在C1C2垂直平分线上任取D点。四杆机构AB1C1D为所求.§3-5平面四杆机构的设计机械原理二、已知连杆三个位置设计四杆机构B1C1B2C2B3C3AD四杆机构AB1C1D为所求.§3-5平面四杆机构的设计用图解法设计四杆机构