平面连杆机构及其设计(III)

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1、平面连杆机构及其设计内容连杆机构及其传动特点平面四杆机构的类型和应用平面四杆机构的基本知识平面四杆机构的设计重点平面四杆机构的基本类型及其演化、平面四杆机构的基本知识、平面四杆机构的设计（图解法）。一、特点全低副（面接触），利于润滑，故磨损小、传载大、寿命长；易加工，精度高，制造成本低等。不能精确实现复杂的运动规设计计算较复杂，惯性力不易平衡等。二、应用实现已知运动规律；实现给定点的运动轨迹。§1连杆机构及其传动特点§2平面四杆机构的类型和应用一、平面四杆机构的基本型式二杆,最简单.楔块机构三杆,不可能.++铰链四杆机构二、铰链四杆机构1234ABCD连杆连架杆连架

2、杆机架连杆连架杆曲柄摇杆(摆杆)整转副(周转副)摆转副机架三、应用实例平行四边形机构曲柄摇杆机构双曲柄机构反平行四边形机构双摇杆机构各种型式的四杆机构相互之间有无关系？还有含一个移动副的四杆机构……，型式多样。1.扩大回转副三、平面四杆机构的演化机构演化方法扩大回转副改变更杆件长度用移动副取代回转副变更机架等偏心轮机构2.改变杆件长度RABCDABCRABCRRABCABR正弦机构曲柄滑块机构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曲柄滑块机构导杆机构摇块机构定块机构(直动滑杆机构)ABCABCAB>AC回转导杆机构AB

3、正弦机构双转块机构正弦机构双移块机构qS正切机构1.平面四杆机构有曲柄的条件ABCDabcdf设AB为曲柄,且af、b+f>c、c+f>b以fmax=a+d，fmin=d-a代入并整理得：b+c>a+d、b+d>a+c、c+d>a+b并可得:a

4、杆——双摇杆机构推论2：当Lmax+Lmin>L(其余两杆长度之和)时——双摇杆机构曲柄存在的条件：(1)最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和(2)最短杆是连架杆或机架2.急回运动和行程速比系数（以曲柄摇杆机构为例）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.ABCD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.ABCDabcdC2B212B1C1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）q=———180ºK-1K+1=180º+qw1180º-qw1=180º+q180º

5、-qK=180º+q180º-qABCDabcdC2B212B1C1压力角FVa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gagddg=dg=1800-d压力角的余角.(连杆轴线与从动杆轴线所夹锐角)1.压力角和传动角gg二、传力特性gg传动不利，设计时规定4050通常，机构在运动过程中传动角是变化的，最小值在哪？最小传动角minDdBACabc=0cos=1cosmin=180°cos=–1cosmax分析min或max可能最小曲柄摇杆机构,当曲柄

6、主动时,在曲柄与机架共线的两个位置之一,传动角最小.应用连杆式快速夹具飞机起落架2.死点位置连杆与从动件共线的位置（=0）为死点位置。§4平面四杆机构的设计一、基本问题1.实现预定运动规律（函数生成机构的设计）例如：连架杆的对应位置从动件的急回运动特性2.实现连杆给定位置（刚体导引机构的设计）3.实现预定运动轨迹（轨迹生成机构的设计）方法：解析法、作图法、实验法二、用作图法设计四杆机构（P218）设计——确定杆长根据四杆机构各铰链之间相对运动关系，通过作图确定未知铰链位置。▲若为圆点,必能作圆通过它的相关点.反之也然:若能作圆通过它的相关点,该点即为圆点.圆点——构

7、件上轨迹为圆的点.圆心点——圆点轨迹的中心.相关点——对应构件的不同位置,构件上某个点的相应点.(点位)●D1.设计一四杆机构,实现连杆给定位置已知活动铰点B、C中心位置，求固定铰链A、D中心位置。B1C1B2C2四杆机构AB1C1D为所求.A●实现连杆给定的三个位置B1C1B2C2B3C3AD四杆机构AB1C1D为所求.D´A´DAB1C1●DB1C1A●B2C2四边形AB2C2D四边形A´B1C1D´已知固定铰链A、D中心位置，求活动铰点B、C中心位置。实现连杆给定位置（续）E1F1E2F2E3F3●CB●A´D´A´´D´´AD2.设计一四杆