華科機械原理課件平面連桿機構(gòu)及設(shè)計

1、第二章,平面連桿機構(gòu)及其設(shè)計,華中科技大學(xué) 機械學(xué)院,主要內(nèi)容,2.1 平面四桿機構(gòu)基本形式、演變及其應(yīng)用 2.2 平面四桿機構(gòu)設(shè)計中的共性問題 2.3 平面四桿機構(gòu)的設(shè)計 2.4 平面連桿機構(gòu)的解析綜合 2.5 平面四桿機構(gòu)運動設(shè)計的近似法 2.6 平面連桿機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計,若干個構(gòu)件全用低副聯(lián)接而成的機構(gòu)，也稱之為低副機構(gòu),一、 連桿機構(gòu),二、連桿機構(gòu)的分類,1、根據(jù)構(gòu)件之間的相對運動分為： 平面連桿機構(gòu) 空間連桿機構(gòu),2、根據(jù)機構(gòu)中構(gòu)件數(shù)目分,四桿機構(gòu)、五桿機構(gòu)、六桿機構(gòu),四桿機構(gòu),六桿機構(gòu),三、平面連桿機構(gòu)的特點,適用于傳遞較大的動力，常用于動力機械 依靠運動副元素的幾何形面保持構(gòu)件間的

2、相互接觸，且易于制造，易于保證所要求的制造精度 能夠?qū)崿F(xiàn)多種運動軌跡曲線和運動規(guī)律，工程上常用來作為直接完成某種軌跡要求的執(zhí)行機構(gòu) 不足之處： 不宜于傳遞高速運動 可能產(chǎn)生較大的運動累積誤差,機械手,四、平面連桿機構(gòu)的應(yīng)用,舉升,汽車中那些部位用到連桿機構(gòu),飛機起落架,火車頭,內(nèi)燃機,起重裝置,礦山顎式碎礦機將大石頭壓成小石頭,機器馬,機架,連桿,在連架桿中，能繞其軸線回轉(zhuǎn)360者稱為曲柄；僅能繞其軸線往復(fù)擺動者稱為搖桿,一、平面四桿機構(gòu)的基本形式,1）曲柄搖桿機構(gòu)：兩連架桿中，一個為曲柄，而另一個為搖桿。 2）雙曲柄機構(gòu)：兩連架桿均為曲柄。 3）雙搖桿機構(gòu)：兩連架桿均為搖桿,2-1 平面四桿

3、機構(gòu)的基本形式、演變及其應(yīng)用,1、轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)化為移動副,二、平面四桿機構(gòu)的演變,曲柄滑塊機構(gòu),鉸鏈四桿機構(gòu),2) 對心曲柄滑塊機構(gòu),1) 偏置曲柄滑塊機構(gòu),曲柄滑塊機構(gòu),正弦機構(gòu),曲柄移動導(dǎo)桿機構(gòu),1,B,C,3,2、取不同構(gòu)件為機架（機構(gòu)倒置,1）鉸鏈四桿機構(gòu)的倒置,直動滑桿機構(gòu) （定塊機構(gòu),曲柄搖塊機構(gòu),2）單滑塊機構(gòu)的倒置,曲柄滑塊機構(gòu),曲柄轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu),自卸卡車翻斗機構(gòu)及其運動簡圖,搖塊機構(gòu)廣泛應(yīng)用于擺動式內(nèi)燃機和液壓驅(qū)動裝置內(nèi)。如圖所示自卸卡車翻斗機構(gòu)及其運動簡圖。在該機構(gòu)中，因為液壓油缸3繞鉸鏈C擺動，故稱為搖塊,抽水唧筒機構(gòu),直動滑桿機構(gòu),曲柄擺動導(dǎo)桿機構(gòu)及應(yīng)用,2）其他機構(gòu)的倒置

4、,3、擴大轉(zhuǎn)動副,將轉(zhuǎn)動副B加大，直至把轉(zhuǎn)動副A包括進去，成為幾何中心是B，轉(zhuǎn)動中心為A的偏心圓盤,2.2 平面四桿機構(gòu)設(shè)計中的共性問題,一、平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件 二、平面四桿機構(gòu)輸出件的急回特性 三、平面機構(gòu)的壓力角和傳動角、死點 四、運動的連續(xù)性,一、平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件,為什么關(guān)注有曲柄條件,欲使連架桿AB成為曲柄，則必須使AB通過與機架共線的兩個位置,三角形 任意兩邊之和必大于第三邊 任意兩邊之差小于第三邊 即必須滿足 a+d b+c (2-1) |d-a| |b-c| (2-2,欲使連架桿AB成為曲柄，則必須使AB通過與機架共線的兩個位置，即必須滿足 a+db+c (1) |

5、d-a|b-c| (2,結(jié)論（平面鉸鏈四桿機構(gòu)有曲柄的條件）： 1）連架桿與機架中必有一桿為四桿機構(gòu)中的最短桿； 2）最短桿與最長桿之和應(yīng)其余兩桿的桿長之和。（桿長和條件,2) 若da 則可得,1、若滿足桿長和條件： 以最短桿的相鄰構(gòu)件為機架，則最短桿為曲柄，另一連架桿為搖桿，即該機構(gòu)為曲柄搖桿機構(gòu)； 以最短桿為機架，則兩連架桿為曲柄，該機構(gòu)為雙曲柄機構(gòu)； 以最短桿的對邊構(gòu)件為機架，則無曲柄存在，即該機構(gòu)為雙搖桿機構(gòu)。 2、若不滿足桿長和條件，該機構(gòu)是雙搖桿機構(gòu),注意：鉸鏈四桿機構(gòu)必須滿足四構(gòu)件組成的封閉多邊形條件：最長桿的桿長 其余三桿長度之和,鉸鏈四桿機構(gòu)類型的判斷條件,C,B,1）a為最

6、短桿 2) a+eb,e,曲柄滑塊機構(gòu)有曲柄的條件,A,a,b,B,C,C,B,1)a為最短桿，且a+ed,2)d為最短桿，且d+ea,擺動導(dǎo)桿機構(gòu),轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu),導(dǎo)桿機構(gòu)有曲柄的條件,二、平面四桿機構(gòu)輸出件的急回特性,擺角,極位夾角,CD左行耗時: t2 = 2 /,1=180+, 2=180,CD右行耗時: t1 = 1 /,顯然：若0，則：t1 t2,問: 是否存在無急回特性的四桿機構(gòu),v2/v1 =（C1C2/t2）/ （C1C2/t1 ） = t1/t2 =1/2 =(180+)/(180,輸出件空回行程的平均速度 輸出件工作行程的平均速度,k,180（k-1）/（k+1,行程速度變

7、化系數(shù),連桿機構(gòu)輸出件具有急回特性的條件： 1）原動件等角速整周轉(zhuǎn)動 2）輸出件具有正、反行程的往復(fù)運動 3）極位夾角0,曲柄滑塊機構(gòu),問: 是否存在無急回特性的曲柄滑塊機構(gòu),導(dǎo)桿機構(gòu)的急回,問: 是否存在無急回特性的導(dǎo)桿機構(gòu),F1 = Fcos F2 = Fsin,1、機構(gòu)壓力角:在不計摩擦力、慣性力和重力的條件下，機構(gòu)中驅(qū)使輸出件運動的力的方向線與輸出件上受力點的速度方向間所夾的銳角，稱為機構(gòu)壓力角，通常用表示,三、平面機構(gòu)的壓力角和傳動角、死點,傳動角：壓力角的余角,機構(gòu)的傳動角和壓力角作出如下規(guī)定： min；= 3060； max。 、分別為許用傳動角和許用壓力角,通常用表示,0 =

8、90,arccosb2+c2-d2-a2+2adcos/2bc,= 0, min= arccosb2+c2-(d-a)2/2bc,或 = 180,= 180, max= arccosb2+c2-(d+a)2/2bc,min=min , 180-maxmin,2、最小傳動角的確定,B,A,B,C,e,a,b,min= =arccos（a+e)/b,為提高機械傳動效率，應(yīng)使其最小傳動角處于工作阻力較小的空回行程中,cos=（asin+e)/b,在不計構(gòu)件的重力、慣性力和運動副中的摩擦阻力的條件下，當機構(gòu)處于傳動角=0（=90）的位置下，無論給機構(gòu)主動件的驅(qū)動力或驅(qū)動力矩有多大，均不能使機構(gòu)運動，這

9、個位置稱為機構(gòu)的死點位置,F1 = Fcos F2 = Fsin,3、機構(gòu)的死點位置,連桿機構(gòu)的運動連續(xù)性：指該機構(gòu)在運動中能夠連續(xù)實現(xiàn)給定的各個位置,錯位不連續(xù)：在左圖中，當曲柄轉(zhuǎn)動時，搖桿不可能從CD位置轉(zhuǎn)到CD位置，把連桿機構(gòu)的這種運動不連續(xù)稱為錯位不連續(xù)。即：不可能要求從動件在兩個不連通的可行域內(nèi)（C1DC2，C1DC2）連續(xù)運動。 錯序不連續(xù)：在右圖中，要求連桿依次占據(jù)B1C1、B2C2、B3C3，當AB沿逆時針轉(zhuǎn)動可以滿足要求，但沿順時針轉(zhuǎn)動，則不能滿足連桿預(yù)期的次序要求，把機構(gòu)的這種運動不連續(xù)問題稱為錯序不連續(xù),四、運動的連續(xù)性,可行域：當曲柄AB連續(xù)轉(zhuǎn)動時，搖桿CD可以在其擺角

10、或范圍內(nèi)往復(fù)擺動，稱此兩個范圍為機構(gòu)的可行域,四桿機構(gòu)的設(shè)計合理性判據(jù),機構(gòu)類型與有曲柄 急回特性原則 最大壓力角原則 注意”死點” 連續(xù)性問題,2.3 平面四桿機構(gòu)的設(shè)計,一、基本問題 根據(jù)機構(gòu)所提出的運動條件，確定機構(gòu)的運動學(xué)尺寸，畫出機構(gòu)運動簡圖。 根據(jù)給定的運動規(guī)律（位移、速度和加速度）設(shè)計四桿機構(gòu) 根據(jù)給定的運動軌跡設(shè)計四桿機構(gòu) 綜合功能,1）實現(xiàn)剛體的給定位置,舉例： 自動送機構(gòu) 翻轉(zhuǎn)機構(gòu),自動送料機構(gòu),翻轉(zhuǎn)機構(gòu),已知：2個位置B1-C1、B2-C2，及鉸鏈安裝平面AD,2）實現(xiàn)預(yù)定運動規(guī)律的設(shè)計,汽車雨刮,實現(xiàn)輸出構(gòu)件的急回特性,實現(xiàn)兩連架桿的對應(yīng)角位移、角速度和角加速度,3）實

11、現(xiàn)預(yù)定運動軌跡的設(shè)計,演示軟件,4) 實現(xiàn)綜合功能,實現(xiàn)連桿位置:上、剪下比須連續(xù)通過確定位置 實現(xiàn)軌跡：刀刃按一定軌跡運動 實現(xiàn)速度要求：在剪切區(qū)的水平速度有要求,二、平面四桿機構(gòu)的設(shè)計,設(shè)計方法 幾何法 解析法 實驗法,1、給定連桿位置設(shè)計四桿機構(gòu),2、給定行程速度變化系數(shù)設(shè)計四桿機構(gòu),鉸鏈四桿機構(gòu)-設(shè)計過程 曲柄滑塊機構(gòu)-設(shè)計過程 導(dǎo)桿機構(gòu)-設(shè)計過程,B1,AB=(AC2-AC1)/2 BC=(AC1+AC2)/2,AC1=BC-AB AC2=BC+AB,確定比例尺,C1,D,C2,B2,鉸鏈四桿機構(gòu)-設(shè)計過程,作圖過程,已知：C1 、C2位置（行程H），K,e,A,曲柄滑塊機構(gòu)-設(shè)計過

12、程,確定比例尺ml 畫出C1、C2及偏心距e; 已知K，求 以90o-為底邊角，C1-C2為底邊作等腰三角形C1oC2 以三角形頂點o為圓心作輔助圓 圓與偏心距交點即為A點 以公式：AB=(AC2-AC1)/2；得桿長lAB 以公式：BC=(AC1+AC2)/2；得桿長lBC 結(jié)束,已知,導(dǎo)桿機構(gòu)-設(shè)計過程,3、根據(jù)給定兩連架桿的位置設(shè)計四桿機構(gòu),1） 剛化反轉(zhuǎn)法 2）封閉矢量四邊形投影法,Bi,B1,Ci,C1,1）剛化反轉(zhuǎn)法,如果把機構(gòu)的第i個位置ABiCiD看成一剛體(即剛化)，并繞點D轉(zhuǎn)過(-1i)角度(即反轉(zhuǎn))，使輸出連架桿CiD與C1D重合，稱之為“剛化反轉(zhuǎn)法,E2,已知：桿長a

13、、 d，以及連架桿3對對應(yīng)位置（AB桿與DC桿上的標線DE,C1,1,1,2,3,2,3,給定兩連架桿上三對對應(yīng)位置的設(shè)計問題,問題：如果不知道AB桿長度呢,2）封閉矢量四邊形投影法,問題：機架桿長d已知，連架桿長a未知，還可以用剛化反轉(zhuǎn)法設(shè)計嗎？ 考慮解析法矢量投影法,因為,所以,消去d 后,令,則有,以及,公式推導(dǎo),封閉矢量四邊形投影法求解鉸鏈四桿機構(gòu),已知： AD桿長 連架桿上的標線AE、DF的若干組對應(yīng)位置i i； 求： 桿長a、b、c 必須引入的中間量0、0,每一組已知數(shù)據(jù)i i對，代入上式， 便有一個方程式。 多組數(shù)據(jù)，便得到方程組,顯然：需要5個方程，才能求出5個未知數(shù),矢量投影

14、法的說明,特別說明（仔細理解）： 1、若按上述步驟求出的桿長為負數(shù)，則說明：實際機構(gòu)中AB(或DC)的方向與原假定方向相反； 2、當a、b、c、d、0、0等6個參數(shù)中，給定值增加，則連架桿標線的給定位置(ii)的數(shù)量也可減少。即：已知數(shù)據(jù)（對）的總數(shù)必須為6； 2、若連架桿給定位置數(shù)過多，將無解； 這意味著：平面四桿機構(gòu)無法實現(xiàn)過多的連架桿給定位置數(shù)。 解決方法：采用近似方法，如函數(shù)逼近(給定位置,小結(jié),但，一種更現(xiàn)實、常用的設(shè)計要求可能是,生產(chǎn)實際中，常需要指定對象P依次通過一系列給定的坐標點（如P1、P2、Pn），其軌跡既不是圓，也不是直線。 顯然，四桿機構(gòu)中的2個連架桿剛體上的點不可能實

15、現(xiàn)該坐標序列（或軌跡）。只能通過尋找連桿剛體上點來實現(xiàn),連桿剛體,因此，新的設(shè)計任務(wù)，即是找出鉸鏈點A、B、C、D的位置（8個坐標未知數(shù),前面所介紹的方法能解決嗎? 怎么辦,P1,P2,Pn,我們的目標是,從解析法的角度看： 點B與P有剛體約束條件 點B與A有定長約束條件(圓周運動) 同樣， 點C與P、D的約束也類似 根據(jù)上述約束建立相應(yīng)的方程，即有可能求得點A、B、C、D的位置坐標,找出A、B、C、D位置,問：曲柄滑塊機構(gòu)有什么不同? 未知數(shù)有多少,2.4 平面連桿機構(gòu)的解析綜合,2.4.1 剛體位移矩陣 2.4.2 剛體導(dǎo)引機構(gòu)設(shè)計 2.4.3 軌跡生成機構(gòu)的設(shè)計 2.4.4 函數(shù)生成機構(gòu)

16、的設(shè)計 2.4.5 平面多桿機構(gòu)的設(shè)計,基本概念,在連桿機構(gòu)運動設(shè)計中，運動分析與尺度綜合是兩個主要內(nèi)容。 運動分析，是指對機構(gòu)運動學(xué)指標(位移、速度、加速度等)進行計算、分析及評價，可檢查機構(gòu)是否符合裝配及運動要求，它是進行機構(gòu)尺度綜合的基礎(chǔ)，同時是進行機構(gòu)動力學(xué)設(shè)計的依據(jù)。 尺度綜合，是根據(jù)生產(chǎn)工藝所提出的動作和運動規(guī)律要求，確定機構(gòu)中各構(gòu)件的長度或角度等影響運動學(xué)性能的結(jié)構(gòu)參數(shù)。 在機構(gòu)設(shè)計中，尤其是在計算機輔助設(shè)計和優(yōu)化設(shè)計過程中，分析與綜合往往需要反復(fù)交替進行。 根據(jù)研究對象的特點或問題的重要性不同，有針對性地進行分析或綜合方法的介紹,連桿機構(gòu)綜合所用的方法有幾何法和解析法。 解析法

17、是根據(jù)運動學(xué)原理建立設(shè)計方程，然后進行解析求解。解析法適合于解決連桿機構(gòu)尺度綜合的更一般性問題、更復(fù)雜的機構(gòu)構(gòu)型和多方面的運動性能要求下的尺度綜合問題。 解析法又可分為精確點法綜合和近似綜合兩種求解過程。前者以精確滿足若干機構(gòu)運動要求為基礎(chǔ)建立綜合求解的解析式，而后者則以機構(gòu)所能實現(xiàn)的運動與要求機構(gòu)所實現(xiàn)的運動的偏差表達式，建立機構(gòu)綜合的數(shù)學(xué)解析式。 近似綜合一般能綜合兼顧更多的運動要求，有利于機構(gòu)運動特性的充分利用,連桿機構(gòu)的解析綜合根據(jù)其所用的數(shù)學(xué)工具不同而有不同的數(shù)學(xué)表達方法與運算形式。 剛體位移矩陣法由于方便于計算機數(shù)值求解，在連桿機構(gòu)綜合中被廣泛采用,2.4.1 剛體的位移矩陣,位移

18、矩陣法：用位移矩陣對機構(gòu)尺寸進行綜合的一種方法。 以桿長不變或角不變?yōu)榧s束條件建立方程。有較強的通用性與適用性。 但無法考慮機構(gòu)的運動和傳力性能。 使用場合： 受力較小，主要實現(xiàn)位置要求的機構(gòu)的綜合,剛體位移矩陣,剛體的平面轉(zhuǎn)角j剛體位置j對位置1的轉(zhuǎn)角； D1j為構(gòu)件上已知點位置參數(shù)的系數(shù)矩陣，稱為剛體平面運動的位移矩陣,在平面-固定坐標系數(shù)xOy中，構(gòu)件S的位置可由該構(gòu)件上的某點P的坐標(xP,yP)和過P點的一條直線PQ與x軸之夾角來表示。 構(gòu)件S運動前后的位置可分別由其相應(yīng)的位置參數(shù)xP1、yP1、1和xPi、yPi、i描述,1i逆時針方向為正,為求得構(gòu)件s上任一點Q在構(gòu)件運動前的坐標

19、(xQ1,y1)和運動后坐標(xQi，yQi)之間的關(guān)系，設(shè)有一個與構(gòu)件s相固連的動坐標系數(shù)xoy，取此動坐標系初始位置與固定坐標系xoy重合，于是可由此動坐標系的運動來表述構(gòu)件S的運動。 即構(gòu)件S在平面內(nèi)的任意運動，可看作動坐標系xoy繞固定坐標系xoy原點o的轉(zhuǎn)動及平動的合成運動,剛體的位移矩陣,已知：Pi (i =1,., n )各點的坐標 求 ：Qi (i =1,., n )各點的坐標,1、引入中間變量1i(i=2,n) 2、根據(jù)平面坐標變換公式，有,3、消去O坐標,未知數(shù)有2n+n-1個： xQi i=1,n yQi i=1,n 1i i=2,n 方程數(shù)有2(n-1)個,D1i即是剛

20、體的位移矩陣,用矩陣形式表達為,剛體僅轉(zhuǎn)動，簡化為,剛體只移動，簡化為,2.4.2 剛體導(dǎo)引機構(gòu)的運動設(shè)計,設(shè)計任務(wù)描述：給定連桿若干位置參數(shù)xPi、yPi（i = 1, 2, ., n），設(shè)計平面連桿機構(gòu),求解的關(guān)鍵在于設(shè)計相應(yīng)的連架桿，討論其設(shè)計方程，即位移約束方程,一、剛體導(dǎo)引機構(gòu)的設(shè)計方程（位移約束方程,顯然：(xBi-xA)2+(yBi-yA)2=(xB1-xA)2+(yB1-yA)2 (i=2,3,n,1、R-R連架桿(導(dǎo)引桿)的位移約束方程,鉸鏈點B同時是連架桿與剛體(連桿)上的固定點,此即R-R導(dǎo)引桿的位移約束方程也稱“定長方程,2、P-R連架桿(導(dǎo)引桿)的位移約束方程,此即C

21、點的位移約束方程也稱“定斜率方程,鉸鏈點B同時是滑塊與剛體S(連桿BC)上的固定點,二、剛體導(dǎo)引機構(gòu)運動設(shè)計,1、R-R導(dǎo)引桿,i=2,3,.,n,3）根據(jù)構(gòu)件的定長條件，得到導(dǎo)引桿的（n-1）個約束方程為,1）由xPi、yPi（i=1,2,.,n)和1i=i - 1(i=1,2,3,n),求剛體位移矩陣D1i。 （2）求xBi、yBi （i=2,3,.,n)和xB1、yB1,之間的關(guān)系式 為,i=2,3,.,n,4）將由步驟(2)求得的xBi、yBi （i=2,3,.,n)代入上式，得到（n-1）個設(shè)計方程。 （5）求解上述（n-1）個設(shè)計方程，即可求得未知量,2、P-R導(dǎo)引桿,i=2,3,

22、.,n,求(xC2 ,yC2)和(xC3 ,yC3)與(xC1 ,yC1)的關(guān)系,例1 設(shè)計一曲柄滑塊機構(gòu)，要求能導(dǎo)引桿平面通過以下三個位置：P1(1.0,1.0); P2(2.0, 0); P3(3.0, 2.0), 12=30， 13=60,解 1、導(dǎo)引滑塊（P-R導(dǎo)引桿）設(shè)計 根據(jù)已知條件, 求剛體位移矩陣D12，D13,將(xC2,yC2)及(xC3,yC3)與(xC1,yC1)代入約束方程,C1的軌跡為一圓，此軌跡圓上任選一點均能滿足題設(shè)條件,得,若令xC1=0, 則,yC1=4.4262,從而，滑塊的導(dǎo)路方向線與x軸的正向夾角為,2、導(dǎo)引曲柄（R-R）設(shè)計,取曲柄固定鉸鏈中心A0=

23、0,2.4T,于是可求得,由于lBC lAB+e,故曲柄存在。設(shè)計所得的機構(gòu)為曲柄滑塊機構(gòu),2.4.3 軌跡生成機構(gòu)的運動設(shè)計,給定剛體上一個固定點P的平面運動軌跡，或若干個點Pi(i=1, 2,n)坐標，設(shè)計： 鉸鏈四桿機構(gòu) 曲柄滑塊機構(gòu),思考1：用解析法，確定鉸鏈四桿機構(gòu)的結(jié)構(gòu)需要多少個獨立參數(shù),思考2：用解析法，確定曲柄滑塊機構(gòu)的結(jié)構(gòu)需要多少個獨立參數(shù),討論：未知數(shù)為8+(n-1)，方程數(shù)為2(n-1)，即n=9有確定解 顯然，平面鉸鏈四桿機構(gòu)最多可實現(xiàn)軌跡上9個給定點,一、鉸鏈四桿軌跡生成機構(gòu),已知：鉸鏈四桿機構(gòu)的連桿剛體上點P的若干位置Pi(i = 1, 2, , n ) 未知：點A

24、、B、C、D的初始坐標,i = 2, ., n,首先，建立剛體約束方程,然后，依次建立定長約束方程(A與B、C與D,二、曲柄滑塊軌跡生成機構(gòu),討論：未知數(shù)為7+(n-1)，方程數(shù)為2(n-1)，即n=8有確定解 顯然，曲柄滑塊機構(gòu)最多可實現(xiàn)軌跡上8個給定點,i = 2, ., n,然后，依次建立定長約束方程(A、B)、定斜率約束方程(C,首先，建立剛體約束方程,已知：曲柄滑塊機構(gòu)的連桿剛體上點P的若干位置Pi(i = 1, 2, , n ) 未知：點A、B、C的初始坐標及,2.4.4 函數(shù)生成機構(gòu)的運動設(shè)計,問題描述： 要求輸入構(gòu)件與輸出構(gòu)件的運動再現(xiàn)某種函數(shù)關(guān)系y=F(x)。 在本節(jié)中，輸入

25、/輸出構(gòu)件特指連架桿，如：曲柄、搖桿、滑塊 想象一下： 正弦函數(shù)機構(gòu)是什么樣的？ 正切機構(gòu)呢？ 本節(jié)內(nèi)容： 鉸鏈四桿函數(shù)生成機構(gòu) 曲柄滑塊函數(shù)生成機構(gòu),軌跡生成機構(gòu)的對象,一、鉸鏈四桿函數(shù)生成機構(gòu),1) 根據(jù)給定函數(shù)y=F(x)及1i= (x), 1i = (y)，確定輸入及輸出構(gòu)件的若干對應(yīng)位置1i -1i (i=2,3,n) (2) 求出相對位移矩陣 Dr1i(i=2,n) (3) 根據(jù)已確定的精確點及“剛化反轉(zhuǎn)法”后的導(dǎo)引桿BiC1(i=1,2,n)的定長條件建立設(shè)計方程,共有4個未知數(shù)xB1、yB1和xC1、yC1 ,當n = 5時有唯一確定解,二、曲柄滑塊函數(shù)生成機構(gòu),1i= i - 1 i=2,3,n,點B的位置方程為,例2 給出機架上的二固定鉸鏈點A(0，0)、D(1，0)以及兩連架桿三對對應(yīng)位置，即當連架桿AB從AB1轉(zhuǎn)過60和90時，從動桿CD對應(yīng)地從C1D轉(zhuǎn)過90 和120 。其中AB1與 x軸地正向夾角為1=45 ，但C1D的位置未給出。試設(shè)計一鉸鏈四桿機構(gòu),解 1、 AB對CD的相對位移矩陣DAB12、DAB13,2、求B2、B3“剛化反轉(zhuǎn)”后的位置B2、B3的坐標,3、將以上二式所得的xB2,yB2 及xB3,yB3代入“剛化反轉(zhuǎn)”后的導(dǎo)引桿BiC1 (i=