第4章連桿機構2

本講主要內容及學習指南v熟悉 平面四桿機構的特性重點： 行程速比系數(shù)、傳動角、壓力角、死點的概念了解 平面四桿機構常用設計方法難點：最小傳動角的確定上講內容回顧1 鉸鏈四桿機構的基本類型及判別2 鉸鏈四桿機構的演化一 .急回運動: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 工作行程時間空回行程時間 曲柄 (主 )勻速轉動 (順 )搖桿 (從 )變速往復擺動極位 : 搖桿極位 C1D、 C2 D 曲柄與連桿共線 縮短非生產時間 , 提高生產率例：牛頭刨床、往復式輸送機4.5 鉸鏈四桿機構的主要特性其 運動特性 行程速比系數(shù) K 極位夾角 (搖桿處于兩極位時，對應曲柄所夾銳角 )K 急回 運動性質 曲柄搖桿機構 曲柄 主動 急回特性二 . 死點位置從動件與連桿共線 卡死當搖桿為主動件 , 而曲柄 AB與連桿 BC共線時 (搖桿 CD處于極位 ) CD( 主 )通過連桿加于曲柄的驅動力 F正好通過曲柄的轉動中心 A 不能產生使曲柄轉動的力矩。死點位置：從動件 （曲柄）與連桿共線F死點 機構運動卡死 機構運動不確定避免措施 加 飛輪靠自身慣性存在死點條件 ： 曲柄搖桿機構 搖桿主動 死點利用死點 鉆床的快速夾具三、壓力角和傳動角1.壓力角 2.傳動角 ： BC是二力桿 ,驅動力 F 沿 BC方向 作用在從動件上的驅動力 F與該力作用點絕對速度 VC之間所夾的 銳角 。壓力角的余角 = 90 有效分力 Ft=Fcos 省力傳動角 Ft=Fsin 壓力角 VC CDFVCABCD分析FnFtC e曲柄滑塊機構的壓力角 、 傳動角 VCF壓力角 （ ）： 從動件所受的力與受力作用點速度方向與所 夾的銳角。傳動角 ： =90 壓力角越小 (即傳動角越大 )，有用的分力越大。所以傳動角是衡量機構受力大小的一個重要參數(shù)。對于一般機械，通常 40 傳力較大的機械 50 （ 破碎機、沖床）傳力較小的機械 40 （ 控制機構、儀表）如何找出機構 min所在位置？死點 ： = 90 機構 min所在位置曲柄與機架共線4-6 平面四桿機構的設計根據(jù)給定的運動條件 機構的尺寸參數(shù)二 .按照給定的行程速比系數(shù)設計四桿機構 (圖解法 )一 .按給定連桿位置設計四桿機構 (圖解法 )三 .按給定兩連架桿對應位置設計四桿機構 (解析法 )四 .按給定點的運動軌跡設計四桿機構 (實驗法 )位置設計 實現(xiàn) 從動件預期的運動規(guī)律 (位置 ,速度 ,加速度 )軌跡設計 實現(xiàn)給 定點的運動軌跡方法：解析法 精確圖解法 直觀實驗法 簡便 DB1 C1 B2C2無窮多個解 A ABCD一 .按給定連桿位置設計四桿機構1.已知 :連桿 BC長 l2 及連桿兩個位置 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 A, 在 c12.任取一點 D解 :b12 c12連桿給定的三個位置鉸點已給定B1C1B2C2B3C3ADABCD步驟 ：1.連接 B1B2 ,B2B3 C1C2,C2C32.作各 連線中垂線3.B1B2, B2B3中垂線之交點即為點 A4.C1C2,C2C3中垂線之交點即為點 D5.連接 AB1C1D即為所求2.已知 :連桿 BC長 l2及連桿三個位置 B1C1,B2C2,B3C3唯一解二 .按照給定的行程速比系數(shù)設計四桿機構 :1.曲柄搖桿機構:2.導桿機構(1)可求出極位夾角 分析 :(2) C1AC2= 如果三點位于同一圓上 ,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 : 搖桿長度l3, 行程速比系數(shù) K, 擺角 -.06C2A DB1B2C1P另解 :(1)任選 D點 ,作搖桿兩極位 C1D和 C2DOAB1B2C2DC1(2)過 C1作 C1C2垂線 C1M(3)過 C1、 C2、P 作圓(4)AC1=l2 l1,AC2=l2+l1l1=1/2(AC2 AC1) 無數(shù)解以 l1為半徑作圓 ,交 B1,B2點 曲柄兩位置 MN在圓上任選一點 AC1M與 C2N交于 P點作 C1C2N=90 ,P2.導桿機構 : 已知 :機架長 l4 , K解 :(1)任選固定鉸鏈中心 C作導桿兩極位 Cm和 Cn = (2)作擺角 的平分線 AC,取 AC=l4固定鉸中心 A(3)過 A作導桿極位垂線AB1(AB2) l1=AB1 唯一解 CmnAB1B2已知：兩連架桿 AB和 CD的三組對應位置112233求：各桿長度三 按照給定兩連架桿對應位置設計四桿機構分析首先建立直角坐標系，列出桿長與兩連架桿轉角之間的函數(shù)關系，通過求解方程組確定各桿的相對長度整理得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 矢量向坐標軸 x和 y投影求出 P0、 P1、 P2 l1、 l2、 l3 、 l4步進式傳送機構連桿曲線圖譜描繪連桿曲線工具四 .按 給定點的運動