第4章連桿機(jī)構(gòu)2

本講主要內(nèi)容及學(xué)習(xí)指南v熟悉 平面四桿機(jī)構(gòu)的特性重點(diǎn)： 行程速比系數(shù)、傳動(dòng)角、壓力角、死點(diǎn)的概念了解 平面四桿機(jī)構(gòu)常用設(shè)計(jì)方法難點(diǎn)：最小傳動(dòng)角的確定上講內(nèi)容回顧1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類(lèi)型及判別2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化一 .急回運(yùn)動(dòng):工作行程 : 空回行程 : B2B 1 ( 2) C 2C 1 () 回 1 2 , 而 不變B1B 2 (1) 搖桿 C1C 2 () 去 工作行程時(shí)間空回行程時(shí)間 曲柄 (主 )勻速轉(zhuǎn)動(dòng) (順 )搖桿 (從 )變速往復(fù)擺動(dòng)極位 : 搖桿極位 C1D、 C2 D 曲柄與連桿共線 縮短非生產(chǎn)時(shí)間 , 提高生產(chǎn)率例：牛頭刨床、往復(fù)式輸送機(jī)4.5 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的主要特性其 運(yùn)動(dòng)特性 行程速比系數(shù) K 極位夾角 (搖桿處于兩極位時(shí)，對(duì)應(yīng)曲柄所夾銳角 )K 急回 運(yùn)動(dòng)性質(zhì) 曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 曲柄 主動(dòng) 急回特性二 . 死點(diǎn)位置從動(dòng)件與連桿共線 卡死當(dāng)搖桿為主動(dòng)件 , 而曲柄 AB與連桿 BC共線時(shí) (搖桿 CD處于極位 ) CD( 主 )通過(guò)連桿加于曲柄的驅(qū)動(dòng)力 F正好通過(guò)曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)中心 A 不能產(chǎn)生使曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩。死點(diǎn)位置：從動(dòng)件 （曲柄）與連桿共線F死點(diǎn) 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)卡死 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不確定避免措施 加 飛輪靠自身慣性存在死點(diǎn)條件 ： 曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 搖桿主動(dòng) 死點(diǎn)利用死點(diǎn) 鉆床的快速夾具三、壓力角和傳動(dòng)角1.壓力角 2.傳動(dòng)角 ： BC是二力桿 ,驅(qū)動(dòng)力 F 沿 BC方向 作用在從動(dòng)件上的驅(qū)動(dòng)力 F與該力作用點(diǎn)絕對(duì)速度 VC之間所夾的 銳角 。壓力角的余角 = 90 有效分力 Ft=Fcos 省力傳動(dòng)角 Ft=Fsin 壓力角 VC CDFVCABCD分析FnFtC e曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的壓力角 、 傳動(dòng)角 VCF壓力角 （ ）： 從動(dòng)件所受的力與受力作用點(diǎn)速度方向與所 夾的銳角。傳動(dòng)角 ： =90 壓力角越小 (即傳動(dòng)角越大 )，有用的分力越大。所以傳動(dòng)角是衡量機(jī)構(gòu)受力大小的一個(gè)重要參數(shù)。對(duì)于一般機(jī)械，通常 40 傳力較大的機(jī)械 50 （ 破碎機(jī)、沖床）傳力較小的機(jī)械 40 （ 控制機(jī)構(gòu)、儀表）如何找出機(jī)構(gòu) min所在位置？死點(diǎn) ： = 90 機(jī)構(gòu) min所在位置曲柄與機(jī)架共線4-6 平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)根據(jù)給定的運(yùn)動(dòng)條件 機(jī)構(gòu)的尺寸參數(shù)二 .按照給定的行程速比系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu) (圖解法 )一 .按給定連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu) (圖解法 )三 .按給定兩連架桿對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu) (解析法 )四 .按給定點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu) (實(shí)驗(yàn)法 )位置設(shè)計(jì) 實(shí)現(xiàn) 從動(dòng)件預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 (位置 ,速度 ,加速度 )軌跡設(shè)計(jì) 實(shí)現(xiàn)給 定點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡方法：解析法 精確圖解法 直觀實(shí)驗(yàn)法 簡(jiǎn)便 DB1 C1 B2C2無(wú)窮多個(gè)解 A ABCD一 .按給定連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)1.已知 :連桿 BC長(zhǎng) l2 及連桿兩個(gè)位置 B1C1,B2C2固定鉸 A必在 B1B2垂直平分線上同定鉸 D必在 C1C2分析(1)連接 B1B2,C1C2并作其垂直平分線 b12,c12(2)在 b12線上任取一點(diǎn) A, 在 c12.任取一點(diǎn) D解 :b12 c12連桿給定的三個(gè)位置鉸點(diǎn)已給定B1C1B2C2B3C3ADABCD步驟 ：1.連接 B1B2 ,B2B3 C1C2,C2C32.作各 連線中垂線3.B1B2, B2B3中垂線之交點(diǎn)即為點(diǎn) A4.C1C2,C2C3中垂線之交點(diǎn)即為點(diǎn) D5.連接 AB1C1D即為所求2.已知 :連桿 BC長(zhǎng) l2及連桿三個(gè)位置 B1C1,B2C2,B3C3唯一解二 .按照給定的行程速比系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu) :1.曲柄搖桿機(jī)構(gòu):2.導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)(1)可求出極位夾角 分析 :(2) C1AC2= 如果三點(diǎn)位于同一圓上 ,是 C1C2弧上的圓周角 如何作此圓 作 C1C2的垂直平分線作 C2C1P=90 O已知 : 搖桿長(zhǎng)度l3, 行程速比系數(shù) K, 擺角 -.06C2A DB1B2C1P另解 :(1)任選 D點(diǎn) ,作搖桿兩極位 C1D和 C2DOAB1B2C2DC1(2)過(guò) C1作 C1C2垂線 C1M(3)過(guò) C1、 C2、P 作圓(4)AC1=l2 l1,AC2=l2+l1l1=1/2(AC2 AC1) 無(wú)數(shù)解以 l1為半徑作圓 ,交 B1,B2點(diǎn) 曲柄兩位置 MN在圓上任選一點(diǎn) AC1M與 C2N交于 P點(diǎn)作 C1C2N=90 ,P2.導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) : 已知 :機(jī)架長(zhǎng) l4 , K解 :(1)任選固定鉸鏈中心 C作導(dǎo)桿兩極位 Cm和 Cn = (2)作擺角 的平分線 AC,取 AC=l4固定鉸中心 A(3)過(guò) A作導(dǎo)桿極位垂線AB1(AB2) l1=AB1 唯一解 CmnAB1B2已知：兩連架桿 AB和 CD的三組對(duì)應(yīng)位置112233求：各桿長(zhǎng)度三 按照給定兩連架桿對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)分析首先建立直角坐標(biāo)系，列出桿長(zhǎng)與兩連架桿轉(zhuǎn)角之間的函數(shù)關(guān)系，通過(guò)求解方程組確定各桿的相對(duì)長(zhǎng)度整理得l1+l2=l3+l4l1cos+l2cos =l3cos +l4l1sin +l2sin =l3sin cos =P0cos +P1cos( - ) +P2P0= l3/l1 P1= -l3/l4 P2= 其中22 l4 + l3 + l1 - l22 l4 l12 2cos 1 =P0cos 1 +P1cos( 1- 1) +P2cos 2=P0cos 2 +P1cos(2 2) +P2cos 3=P0cos 3 +P1cos(3 3) +P2將桿 矢量向坐標(biāo)軸 x和 y投影求出 P0、 P1、 P2 l1、 l2、 l3 、 l4步進(jìn)式傳送機(jī)構(gòu)連桿曲線圖譜描繪連桿曲線工具四 .按 給定點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)