机械原理-平面连杆机构.ppt

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1、第4章平面连杆机构第4章平面连杆机构4-1平面连杆机构的特点和应用4-2平面连杆机构的类型和演化4-3平面连杆机构运动特性分析4-4平面连杆机构传力特性分析4-5平面连杆机构运动设计*4-6平面多杆机构简介4-3平面连杆机构运动特性分析功能运动特性传力特性运动的传递和变换力的传递和变换为什么要进行机构运动特性分析和传力特性分析？——参阅教材P70-714-3-1铰链四杆机构存在曲柄的条件存在曲柄：1个或2个连架杆相对机架可以做整周转动。机构是否存在曲柄，是连架杆与机架之间的位置关系，因此属于机构的运动性能。设四杆长度分别是a,b,c,d若AB是曲柄，可绕A做旋转运动，则AB能占据整周回转中的任

2、何位置。特殊位置：AB1、AB2特殊位置：AB1、AB2设d>a，形成两个三角形存在尺寸关系：两边和大于第三边存在尺寸关系：两边和大于第三边三式两两相加，得(4)(5)(6)综合，得(2)(3)(1)设d>a，得：同理，设d

3、四杆机构的有曲柄条件，可同理得出，或利用铰链四杆机构的有曲柄条件推得。判定是否存在曲柄的意义？若机械动力源输出旋转运动（如电动机），则机构原动件应做连续旋转运动，即应是主动曲柄。工程实际中有时又要求从动件能够做整周转动，即机构应存在从动曲柄（如内燃机）。4-3-2转动副为整转副的条件组成转动副的两个构件，可以相对做整周运动组成转动副的两个构件，只能做小于360º的相对摆动摆转副4-3-2转动副为整转副的条件最短构件长度+最长构件长度≤其余两构件长度之和最短构件的两个转动副为整转副（偶数个）满足具有整转副的条件？选定机架曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构取最短杆取最短杆的对边取最短杆的邻边是否判断

4、机构类型：连杆机构的急回特性，可以用极位夹角θ或行程速比系数K描述。4-3-3急回运动特性（quick-returncharacteristic）1、极限位置(extremeposition)主动曲柄与连杆共线的机构（两）位置：重叠共线、伸展共线。4-3-3-1极限位置和极位夹角曲柄摇杆机构急回特性从动摇杆主动曲柄C2右极位ω1ψθC1C2右极位左极位ω1与机构极限位置对应的曲柄的两位置所夹的锐角θ。2、极位夹角θ(crankanglebetweenextremepositions)ψθC1C2右极位左极位ω1对心式曲柄滑块机构极限位置偏置式曲柄滑块机构极限位置摆动导杆机构极限位置从动摇杆往复

5、摆动的两行程有快慢之分急回运动：反行程（回程）为快速运动，正行程（工作行程）为慢速运动。急进运动：具有急回特性的机构，当主动曲柄反向旋转时，就成为急进机构。在牛头刨床等设备上，用明显标志标出了原动件的正确回转方向。输出构件往返两行程的相对快慢程度，用两行程的平均速度比（如）或所用时间比（如）描述，取决于θ的大小。θ角越大，机构的急回或急进特性越显著。θ=0时，机构无急回或急进特性。偏置曲柄滑块机构、导杆机构工程中，很多机器都要求“进程”和“回程”平均速度不同，以缩短不受工作阻力的空载行程时间。刨刀在工作行程的切削段近于等速运动，以保证加工质量，延长刀具使用寿命，而在空行程快速返回。牛头刨床通过

6、测量或计算θ角的大小，可了解现有机构的急回程度，即输出构件两个行程的平均速度比或所用时间比。设计连杆机构时，往往是指定输出运动两个行程的平均速度比或所用时间比，反过来设计满足急回要求的机构。4-3-3-2行程速比系数K（advance-toreturn-timeratio）再设定一个衡量机构急回程度的参数：行程速比系数K（急回系数）。由于所以ω1回：摇杆：左←右速度v2，时间t2~曲柄转角φ2C1C2ω1ψθ去：摇杆：左→右速度v1,时间t1~曲柄转角φ1回：摇杆：左←右速度v2，时间t2~曲柄转角φ2C1C2机构无急回运动时，θ=0°，K=1；机构的急回特性越显著，θ角越大，K值也越大。与有

7、曲柄/有整转副条件一样，急回特性也是设计杆长时的约束条件之一。有、无急回特性的曲柄滑块机构设计满足急回特性的机械：根据机械的使用要求，设定是否应有急回特性，设定急回程度即行程速比系数K的大小，据以求出极位夹角θ，进而设计机构运动参数（尺寸），使机构满足特定的急回程度要求。问题：双曲柄机构有急回特性吗？转动导杆机构呢？没有急回特性的机构，与另一机构组合后，也可产生急回特性。*4-3-4运动的连续性