連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)ppt課件

1、8-1 概述概述一、定義與分類一、定義與分類1. 定義定義 由假設(shè)干構(gòu)件用低副聯(lián)接而成的機(jī)構(gòu)稱為連桿機(jī)構(gòu)；由假設(shè)干構(gòu)件用低副聯(lián)接而成的機(jī)構(gòu)稱為連桿機(jī)構(gòu)；連桿機(jī)構(gòu)又稱為低副機(jī)構(gòu)。連桿機(jī)構(gòu)又稱為低副機(jī)構(gòu)。2. 分類分類 連桿機(jī)構(gòu)可分為空間連桿機(jī)構(gòu)和平面連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)可分為空間連桿機(jī)構(gòu)和平面連桿機(jī)構(gòu)以上三圖為平面連桿機(jī)構(gòu)以上三圖為平面連桿機(jī)構(gòu) 平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu) 空間連桿機(jī)構(gòu)空間連桿機(jī)構(gòu) 空間連桿機(jī)構(gòu)空間連桿機(jī)構(gòu) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 承載才干高、磨損少，便于光滑；承載才干高、磨損少，便于光滑； 制造簡(jiǎn)單制造簡(jiǎn)單 ； 兩構(gòu)件之間的接觸靠幾何封鎖實(shí)現(xiàn)；兩構(gòu)件之間的接觸靠幾何封鎖實(shí)現(xiàn)； 實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)規(guī)律

2、和軌跡要求。實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)規(guī)律和軌跡要求。j0 j0 xyADCBabcdb ba0a0j ja aADM2Bj jMM1M3連桿曲線連桿曲線連桿連桿二、連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)二、連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn) 不易精確實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律和軌跡要求；不易精確實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律和軌跡要求； 機(jī)械效率較低；機(jī)械效率較低； 產(chǎn)生動(dòng)態(tài)不平衡。產(chǎn)生動(dòng)態(tài)不平衡。CaaBBCrrllBCDA4213m2m3S2S3S1m1mmcm2Bm2C缺陷：缺陷：8-2 平面四桿機(jī)構(gòu)的類型及運(yùn)用平面四桿機(jī)構(gòu)的類型及運(yùn)用 補(bǔ)充：補(bǔ)充：1. 四桿機(jī)構(gòu)是最簡(jiǎn)單的連桿機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)是最簡(jiǎn)單的連桿機(jī)構(gòu) 自在度為自在度為1時(shí)：時(shí)：F=1，即，即3n-2pl-ph

3、 = 1，亦即亦即 3n=2pl+ph+1 = 2pl +1 (其中：其中：ph =0) 所以：所以：n = (2pl +1)/3，即，即n = 1、3、5。 n = 1時(shí)，時(shí)，N=2。普通不將其歸納為機(jī)構(gòu)。普通不將其歸納為機(jī)構(gòu)。所以：自在度為所以：自在度為1時(shí)的最簡(jiǎn)單機(jī)構(gòu)為時(shí)的最簡(jiǎn)單機(jī)構(gòu)為n=3(N=4)四桿機(jī)構(gòu)。四桿機(jī)構(gòu)。 自在度為自在度為2時(shí)：時(shí)：F=2，即，即3n-2pl-ph = 2，亦即，亦即 3n=2pl+2 = 2 (pl +1) (其中：其中：ph =0) ， n為偶數(shù)，為偶數(shù)，N為奇數(shù)。為奇數(shù)。結(jié)論：偶數(shù)連桿機(jī)構(gòu)自在度為結(jié)論：偶數(shù)連桿機(jī)構(gòu)自在度為1 1，奇數(shù)連桿機(jī)構(gòu)自在度為

4、，奇數(shù)連桿機(jī)構(gòu)自在度為2 2。 j jj ja ab b開式鏈機(jī)構(gòu)開式鏈機(jī)構(gòu)2. 平面四桿機(jī)構(gòu)是平面連桿機(jī)構(gòu)研討的根底平面四桿機(jī)構(gòu)是平面連桿機(jī)構(gòu)研討的根底 在在F=1F=1的前提下，六桿、八桿機(jī)構(gòu)均可分解為由一系列的的前提下，六桿、八桿機(jī)構(gòu)均可分解為由一系列的四桿機(jī)構(gòu)組成。四桿機(jī)構(gòu)組成。 A BCDE+A BDDCE 運(yùn)動(dòng)可逆性：兩運(yùn)動(dòng)可逆性：兩構(gòu)件上任一重合點(diǎn)，構(gòu)件上任一重合點(diǎn)，其相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡是一其相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡是一樣的，亦即，不論哪樣的，亦即，不論哪一個(gè)構(gòu)件固定，另一一個(gè)構(gòu)件固定，另一構(gòu)件上一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌構(gòu)件上一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡都是一樣的。跡都是一樣的。 軌跡線軌跡線M(M1,M2)21M2點(diǎn)軌跡

5、線點(diǎn)軌跡線漸開線漸開線M1點(diǎn)軌跡線點(diǎn)軌跡線擺線擺線21M1M23. 低副機(jī)構(gòu)具有運(yùn)動(dòng)可逆性低副機(jī)構(gòu)具有運(yùn)動(dòng)可逆性12M(M1,M2)1. 構(gòu)件及運(yùn)動(dòng)副稱號(hào)構(gòu)件及運(yùn)動(dòng)副稱號(hào)構(gòu)件稱號(hào)：連架桿構(gòu)件稱號(hào)：連架桿與機(jī)架銜接的構(gòu)件與機(jī)架銜接的構(gòu)件 連桿連桿未與機(jī)架銜接未與機(jī)架銜接的構(gòu)件的構(gòu)件 機(jī)架機(jī)架運(yùn)動(dòng)副稱號(hào)：運(yùn)動(dòng)副稱號(hào)： 回轉(zhuǎn)副回轉(zhuǎn)副(又稱鉸鏈又稱鉸鏈) 挪動(dòng)副挪動(dòng)副 一、根本類型一、根本類型曲柄曲柄作整周回轉(zhuǎn)的連架桿作整周回轉(zhuǎn)的連架桿搖桿搖桿作來(lái)回?cái)[動(dòng)的連架桿作來(lái)回?cái)[動(dòng)的連架桿曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)2. 根本根本類型類型1. 曲柄搖

6、桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)二、運(yùn)用二、運(yùn)用 2. 雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu) 慣性篩慣性篩 3. 雙搖桿雙搖桿機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)起起落落架架吊吊車車夾夾具具1. 改動(dòng)運(yùn)動(dòng)副的方式變轉(zhuǎn)動(dòng)副為挪動(dòng)副改動(dòng)運(yùn)動(dòng)副的方式變轉(zhuǎn)動(dòng)副為挪動(dòng)副A ABCDABCD偏置式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏置式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)ABC對(duì)心式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對(duì)心式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)改動(dòng)搖桿改動(dòng)搖桿相對(duì)尺寸相對(duì)尺寸曲線軌跡曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲線軌跡曲柄滑塊機(jī)構(gòu)改動(dòng)搖桿改動(dòng)搖桿相對(duì)尺寸相對(duì)尺寸e8-3 平面四桿機(jī)構(gòu)的演化平面四桿機(jī)構(gòu)的演化偏距偏距導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)變轉(zhuǎn)動(dòng)副變轉(zhuǎn)動(dòng)副為挪動(dòng)副為挪動(dòng)副雙轉(zhuǎn)塊桿機(jī)構(gòu)雙轉(zhuǎn)塊桿機(jī)構(gòu)0挪動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)挪動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)改動(dòng)構(gòu)件改動(dòng)構(gòu)件相對(duì)尺寸相對(duì)尺寸改動(dòng)運(yùn)動(dòng)副類

7、型改動(dòng)運(yùn)動(dòng)副類型改動(dòng)運(yùn)動(dòng)副類型改動(dòng)運(yùn)動(dòng)副類型雙滑塊機(jī)構(gòu)雙滑塊機(jī)構(gòu)改動(dòng)運(yùn)動(dòng)副類型改動(dòng)運(yùn)動(dòng)副類型改動(dòng)構(gòu)件改動(dòng)構(gòu)件相對(duì)尺寸相對(duì)尺寸正弦機(jī)構(gòu)正弦機(jī)構(gòu)改動(dòng)機(jī)架改動(dòng)機(jī)架定為機(jī)架定為機(jī)架雙滑塊機(jī)構(gòu)雙滑塊機(jī)構(gòu)ABCC ACDBB2. 擴(kuò)展鉸鏈副擴(kuò)展鉸鏈副擴(kuò)展鉸鏈副擴(kuò)展鉸鏈副ABCD偏心輪機(jī)構(gòu)偏心輪機(jī)構(gòu)ACDB擴(kuò)展鉸鏈副擴(kuò)展鉸鏈副BAB3. 取不同構(gòu)件作為機(jī)架取不同構(gòu)件作為機(jī)架搖搖塊塊機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)曲曲柄柄滑滑塊塊機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)導(dǎo)導(dǎo)桿桿機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)定定塊塊機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu) 雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)一、平面四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件一、平面四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件1. 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有

8、曲柄的條件雙雙曲曲柄柄機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)雙雙搖搖桿桿機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)8-平面四桿機(jī)構(gòu)的幾個(gè)特性平面四桿機(jī)構(gòu)的幾個(gè)特性 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的察看曲柄搖桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的察看特點(diǎn)：特點(diǎn)： 曲柄與連桿出現(xiàn)一曲柄與連桿出現(xiàn)一次共線、一次重合次共線、一次重合 由此導(dǎo)致另一連架桿由此導(dǎo)致另一連架桿不能整周回轉(zhuǎn)；不能整周回轉(zhuǎn)； 搖桿未與連桿出現(xiàn)搖桿未與連桿出現(xiàn)共線和重合景象；共線和重合景象； 曲柄上兩運(yùn)動(dòng)副均曲柄上兩運(yùn)動(dòng)副均為整周鉸鏈；為整周鉸鏈； 搖桿上兩運(yùn)動(dòng)副均搖桿上兩運(yùn)動(dòng)副均為非整周鉸鏈。為非整周鉸鏈。特點(diǎn)：特點(diǎn)： 連架桿與連桿連架桿與連桿均未出現(xiàn)重合均未出現(xiàn)重合(或或共線共線)景象；景象； 固

9、定鉸鏈均為固定鉸鏈均為整周回轉(zhuǎn)鉸鏈；整周回轉(zhuǎn)鉸鏈；連桿上兩活動(dòng)鉸連桿上兩活動(dòng)鉸鏈均為非整周回鏈均為非整周回轉(zhuǎn)鉸鏈。轉(zhuǎn)鉸鏈。 雙曲柄機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的察看雙曲柄機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的察看特點(diǎn)：特點(diǎn)： 兩連架兩連架桿均與連桿均出現(xiàn)桿均與連桿均出現(xiàn)重合或共線；重合或共線； 固定鉸鏈均為固定鉸鏈均為非整周回轉(zhuǎn)鉸鏈，非整周回轉(zhuǎn)鉸鏈，連桿上兩鉸鏈均為連桿上兩鉸鏈均為整周回轉(zhuǎn)鉸鏈。整周回轉(zhuǎn)鉸鏈。連桿與左搖桿重合連桿與左搖桿重合連桿與右搖桿共線連桿與右搖桿共線連連桿桿與與右右搖搖桿桿重重合合 連連桿桿與與左左搖搖桿桿共共線線 雙搖桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)雙搖桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的察看特點(diǎn)的察看 結(jié)論：結(jié)論： 假設(shè)要連架桿能整周回轉(zhuǎn)假設(shè)要連架

10、桿能整周回轉(zhuǎn)(即即成為曲柄成為曲柄)，那么另一連架桿與連，那么另一連架桿與連桿不能出現(xiàn)重合或共線。桿不能出現(xiàn)重合或共線。雙雙曲曲柄柄機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)雙雙搖搖桿桿機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)ABCDdabc設(shè)：設(shè)： 最長(zhǎng)桿最長(zhǎng)桿Lmax=Max(a,b,c,d) 最短桿最短桿Lmin=Min(a,b,c,d)中間兩桿桿長(zhǎng)之和中間兩桿桿長(zhǎng)之和Lm = a + b + c + d -Lmax-Lmin(1) 曲柄存在條件曲柄存在條件a. Lmax + Lmin Lm b. Lmin不得為連桿不得為連桿(必要條件必要條件)(充分條件充分條件)(1) 曲柄存在條件曲柄存在條件a. Lmax + Lmin L

11、m (必要條必要條件件) b. Lmin不得為連桿不得為連桿 (充分條充分條件件)雙雙搖搖桿桿機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)雙雙曲曲柄柄機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)240120280200120+ 280 200+240fdabcCBBCDmin BCBCDmax (2) 證明證明 設(shè)圖示四桿機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，設(shè)圖示四桿機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，AB桿為曲柄。桿為曲柄。cos BCD=b2 + c2 - f22bcfminfmax 亦即亦即 0 BCD 180ABCD在在BCD中有中有a. 證明思緒證明思緒 假設(shè)要使假設(shè)要使AB桿桿成為曲柄，必需有成為曲柄，必需有 BCD存在，存在，為使此式成立，須有：為使此式成立

12、，須有： 0 BCDmin， BCDmax 40 + 55 該機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)。 對(duì)圖對(duì)圖(b)，有：，有： 20 + 80 b時(shí)，擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。時(shí)，擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。D D ABC1. 極限位置與極位夾角極限位置與極位夾角B2C2B1C1CADB 極位夾角極位夾角q ：當(dāng)機(jī)構(gòu)處于：當(dāng)機(jī)構(gòu)處于兩極限位置時(shí)，曲柄兩極限位置時(shí)，曲柄(或連桿或連桿)所在線所夾的銳角。所在線所夾的銳角。 極限位置：當(dāng)曲柄與連桿極限位置：當(dāng)曲柄與連桿共線時(shí)，機(jī)構(gòu)中搖桿所處的位共線時(shí)，機(jī)構(gòu)中搖桿所處的位置。置。j j二、急回運(yùn)動(dòng)和行程速比系數(shù)二、急回運(yùn)動(dòng)和行程速比系數(shù)q q 亦稱機(jī)構(gòu)此時(shí)的位置稱為亦稱機(jī)構(gòu)

13、此時(shí)的位置稱為機(jī)構(gòu)處于極限位置。機(jī)構(gòu)處于極限位置。LAC1LAC2察看知：察看知：LAC1 =LBC - LAB LAC2 =LBC + LABB2C2B1C1CADBj j極限位置及極位夾角的位置確定：極限位置及極位夾角的位置確定：q qB2C2B1C1CADBj jq q2. 急回特性及行程速比系數(shù)急回特性及行程速比系數(shù)K a1 = 180+ q a2 = 180- qAB2C2B1C1qCDBj j B2 B1由于由于w = C，且，且a1 a2 ， C2 C1 a1 C2C1 B1 B2 C1 C2 a2 C1C2 t1 t2 C2C1= C1C2v1= v1= /t1/t1 C2C1

14、v2= v2= /t2/t2 C1C2所以所以t1 t2 ， v2 v1a1a1w w a2a2空回行程空回行程任務(wù)行程任務(wù)行程又又 在曲柄等速回轉(zhuǎn)的情況下，通常將作往復(fù)運(yùn)動(dòng)從動(dòng)件速度在曲柄等速回轉(zhuǎn)的情況下，通常將作往復(fù)運(yùn)動(dòng)從動(dòng)件速度快慢不同的運(yùn)動(dòng)稱為急回運(yùn)動(dòng)?？炻煌倪\(yùn)動(dòng)稱為急回運(yùn)動(dòng)。從動(dòng)件回程的平均速度從動(dòng)件回程的平均速度(或角速度或角速度)從動(dòng)件工程的平均速度從動(dòng)件工程的平均速度(或角速度或角速度)=V2V1=t1t2=a1a1w wa2a2w wK =180=180+ q q- - q qAB2C2B1C1qCDBj j B2 B1 C2 C1 a1 C2C1 B1 B2 C1 C2

15、 a2 C1C2 t1 t2v1= v1= /t1/t1 C2C1v2= v2= /t2/t2 C1C2a1a1w w a2a2急回特性：稱機(jī)構(gòu)具有急回運(yùn)動(dòng)的特性為急回特性。急回特性：稱機(jī)構(gòu)具有急回運(yùn)動(dòng)的特性為急回特性。K 180=180+ q q- - q q行程速比系數(shù)行程速比系數(shù)推行到曲柄滑塊機(jī)構(gòu)推行到曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 對(duì)心式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對(duì)心式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)B1C1 q = 0 q = 0結(jié)論：對(duì)心式曲柄滑塊機(jī)結(jié)論：對(duì)心式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)無(wú)急回特性。構(gòu)無(wú)急回特性。 偏置式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏置式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)ABCB1C1C2B2 q 0 q 0結(jié)論：偏置式曲柄滑塊機(jī)結(jié)論：偏置式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)有急回特性。構(gòu)

16、有急回特性。B2C23. 推行推行q qBAC(2) 推行到導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)推行到導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)C1C2BACq qj j 結(jié)論：有急回特性，且極位夾角等于擺桿擺角，且結(jié)論：有急回特性，且極位夾角等于擺桿擺角，且 q = jD D D1. 定義定義傳動(dòng)角傳動(dòng)角g ：壓力角的余角。：壓力角的余角。 壓力角壓力角a是衡量機(jī)構(gòu)傳力性能的一個(gè)重要目的。是衡量機(jī)構(gòu)傳力性能的一個(gè)重要目的。Fx = F cos a三、壓力角和傳動(dòng)角三、壓力角和傳動(dòng)角g ga aF FVFxFxFyFy壓力角壓力角a a：力：力F F 的作用線與力作的作用線與力作用點(diǎn)絕對(duì)速度用點(diǎn)絕對(duì)速度V V 所夾的銳角。所夾的銳角。a a Fxg g

17、a a：連桿對(duì)從動(dòng)件力作用線與從動(dòng)件上被作用點(diǎn)絕對(duì)速度方向線所夾銳角。：連桿對(duì)從動(dòng)件力作用線與從動(dòng)件上被作用點(diǎn)絕對(duì)速度方向線所夾銳角。由于：由于： g = 90 - a所以：當(dāng)所以：當(dāng)BCD 90 時(shí)，時(shí)，g =180 -BCD g 連桿線與從動(dòng)桿線所夾銳角。連桿線與從動(dòng)桿線所夾銳角。3. 意義意義ABCDcdj jab 往往將往往將g g作為度量連作為度量連桿機(jī)構(gòu)傳力性能的一個(gè)桿機(jī)構(gòu)傳力性能的一個(gè)重要目的。重要目的。 顯然：顯然：g 90 g 90 時(shí)最好。時(shí)最好。顯然：顯然：aggFtFt傳力性能傳力性能2. 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的壓力角與傳動(dòng)角曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的壓力角與傳動(dòng)角a ag gFnFFtV

18、Cw w FV4. g的大小的大小(連桿與搖桿之夾角連桿與搖桿之夾角) 由由BCD：f 2 = c 2 +b 2 2bc*cos g ABD：f 2 = a 2 +d 2 2ad*cos j fC2B1maxg gb 2 + c 2 a 2 d 2 + 2ad*cos j2bccosg =顯然：顯然： j = 0 時(shí)，有時(shí)，有 gmin j =180j =180時(shí)，有時(shí)，有 gmax gmax5. gmin確實(shí)定確實(shí)定 g g結(jié)論：最小傳動(dòng)角出如今曲柄與機(jī)架共線或重合處。結(jié)論：最小傳動(dòng)角出如今曲柄與機(jī)架共線或重合處。 C2B2ming g由于由于: g(180- g)maxmax gmin=M

19、in180 - g ， g maxmin所以所以:g gFFnFta ag gABCDcdabj jw w 5. gmin確實(shí)定確實(shí)定 結(jié)論：最小傳動(dòng)角出如今曲柄與機(jī)架共線或重合處。結(jié)論：最小傳動(dòng)角出如今曲柄與機(jī)架共線或重合處。 由于由于: g(180- g)maxmax gmin=Min180 - g ， g maxmin所以所以:maxg gming gADming g6. 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)最小傳動(dòng)角確實(shí)定曲柄滑塊機(jī)構(gòu)最小傳動(dòng)角確實(shí)定7. 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)最小傳動(dòng)角確實(shí)定導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)最小傳動(dòng)角確實(shí)定BACFVC結(jié)論：導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)角結(jié)論：導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)角g 恒等于恒等于90 ，即，即壓力角壓力角a 恒等于恒等

20、于0 。 a 0 ABC DDCBBCminmax1. 定義定義 當(dāng)當(dāng)g = 0(a=90)時(shí)，時(shí)， Fx = F * cosa=0，即連桿作用在，即連桿作用在從動(dòng)件上的力經(jīng)過(guò)了從動(dòng)件從動(dòng)件上的力經(jīng)過(guò)了從動(dòng)件的回轉(zhuǎn)中心，將無(wú)法使從動(dòng)的回轉(zhuǎn)中心，將無(wú)法使從動(dòng)件產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，此時(shí)稱機(jī)構(gòu)處件產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，此時(shí)稱機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置。于死點(diǎn)位置。Dd1B2B1C2CABCFVBa aw w 四、機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置四、機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置FVBa a “在四桿機(jī)構(gòu)中當(dāng)從動(dòng)件與連桿共線或重合時(shí)，機(jī)構(gòu)處于死在四桿機(jī)構(gòu)中當(dāng)從動(dòng)件與連桿共線或重合時(shí)，機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置。點(diǎn)位置。 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中曲柄為自動(dòng)件時(shí)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中曲柄為自動(dòng)件時(shí)

21、FCVCa aDABMC結(jié)論：無(wú)死點(diǎn)位置存在。結(jié)論：無(wú)死點(diǎn)位置存在。2. 死點(diǎn)位置確實(shí)定死點(diǎn)位置確實(shí)定 搖桿從動(dòng)件與搖桿從動(dòng)件與連桿不會(huì)出現(xiàn)共線或重連桿不會(huì)出現(xiàn)共線或重合景象。合景象。 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中搖桿為自動(dòng)件時(shí)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中搖桿為自動(dòng)件時(shí)DABC結(jié)論：當(dāng)結(jié)論：當(dāng)a= 90( g=0)時(shí)，時(shí)，即連桿與曲柄出現(xiàn)共線即連桿與曲柄出現(xiàn)共線和重合時(shí)，機(jī)構(gòu)出現(xiàn)死和重合時(shí)，機(jī)構(gòu)出現(xiàn)死點(diǎn)位置。點(diǎn)位置。MFCVC2C2B1BC1FVBa aFVBa a 雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)結(jié)論：雙曲柄機(jī)構(gòu)無(wú)論哪個(gè)曲柄結(jié)論：雙曲柄機(jī)構(gòu)無(wú)論哪個(gè)曲柄做原動(dòng)件，都無(wú)死點(diǎn)位置存在；做原動(dòng)件，都無(wú)死點(diǎn)位置存在；雙搖桿機(jī)構(gòu)無(wú)論哪個(gè)搖桿做

22、原動(dòng)雙搖桿機(jī)構(gòu)無(wú)論哪個(gè)搖桿做原動(dòng)件，都有死點(diǎn)位置存在。件，都有死點(diǎn)位置存在。 雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)能否出現(xiàn)死點(diǎn)的判別：機(jī)構(gòu)能否出現(xiàn)死點(diǎn)的判別： 假設(shè)原動(dòng)件作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，那么一定會(huì)出現(xiàn)死點(diǎn)位置；假設(shè)原動(dòng)件作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，那么一定會(huì)出現(xiàn)死點(diǎn)位置；導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)曲柄為自動(dòng)件導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)搖桿為自動(dòng)件VB3FB3A BD1234A BD1234FB2VB2結(jié)論：導(dǎo)桿作原動(dòng)件時(shí)，有死點(diǎn)位置存在。結(jié)論：導(dǎo)桿作原動(dòng)件時(shí)，有死點(diǎn)位置存在。 其位置處于其位置處于連桿與從動(dòng)件共線和重合之處。連桿與從動(dòng)件共線和重合之處。 A BD1234FB2VB2機(jī)構(gòu)能否出現(xiàn)死點(diǎn)的判別：機(jī)構(gòu)能否出現(xiàn)死點(diǎn)的判別： 假設(shè)原動(dòng)件作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，那么一假

23、設(shè)原動(dòng)件作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，那么一定會(huì)出現(xiàn)死點(diǎn)位置；其位置處于連桿定會(huì)出現(xiàn)死點(diǎn)位置；其位置處于連桿與從動(dòng)件共線和重合之處。與從動(dòng)件共線和重合之處。 DABCM2C2B1BC1FVBa aFVBa a3. 死點(diǎn)位置的運(yùn)用死點(diǎn)位置的運(yùn)用火車輪火車輪4. 死點(diǎn)位置危害的防止死點(diǎn)位置危害的防止加虛約加虛約束的平束的平行四邊行四邊形機(jī)構(gòu)形機(jī)構(gòu)一、四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的根本問(wèn)一、四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的根本問(wèn)題和方法題和方法 設(shè)計(jì)中的知條件：運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)中的知條件：運(yùn)動(dòng)條件條件(如行程速比系數(shù)如行程速比系數(shù))、幾、幾何條件及傳力條件何條件及傳力條件(如最小傳如最小傳動(dòng)角動(dòng)角)。根本問(wèn)題：根本問(wèn)題： 要求滿足預(yù)定的位置或要求滿足預(yù)定的位

24、置或運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)規(guī)律ADM2BMM1M3 要求滿足給定的軌跡要求滿足給定的軌跡8-5 平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)方法 圖解法、解析法和實(shí)驗(yàn)法。圖解法、解析法和實(shí)驗(yàn)法。ADM2BMM1M3二、用圖解法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)二、用圖解法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)1. 按連桿預(yù)定位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)按連桿預(yù)定位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)察看分析察看分析: 爐門不能夠是連架桿，只能是連桿；爐門不能夠是連架桿，只能是連桿； 只對(duì)此兩位置的準(zhǔn)確性有要求；只對(duì)此兩位置的準(zhǔn)確性有要求；E1E2爐門爐門爐膛爐膛 所要處理的問(wèn)題是尋覓所要處理的問(wèn)題是尋覓A、B、C、D，即各桿桿長(zhǎng)。即各桿桿長(zhǎng)。根據(jù)所給定條件的不同，有兩種情況：根據(jù)

25、所給定條件的不同，有兩種情況：a. 知連桿位置及活動(dòng)鉸鏈找固定鉸鏈知連桿位置及活動(dòng)鉸鏈找固定鉸鏈b. 知連桿位置及固定鉸鏈找活動(dòng)鉸鏈知連桿位置及固定鉸鏈找活動(dòng)鉸鏈ABCD(1) 知連桿位置及活動(dòng)鉸鏈找固定鉸鏈知連桿位置及活動(dòng)鉸鏈找固定鉸鏈c12b12幾何特點(diǎn)：活動(dòng)鉸鏈軌跡圓上幾何特點(diǎn)：活動(dòng)鉸鏈軌跡圓上恣意兩點(diǎn)連線的垂直平分線必恣意兩點(diǎn)連線的垂直平分線必過(guò)回轉(zhuǎn)中心過(guò)回轉(zhuǎn)中心(固定鉸鏈點(diǎn)固定鉸鏈點(diǎn))。b. 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)C1C2B1B2b12c12A點(diǎn)所在線點(diǎn)所在線D點(diǎn)所在線點(diǎn)所在線ADB1B2C1C2a. 分析分析 無(wú)窮解。要獨(dú)一解需另加條件。無(wú)窮解。要獨(dú)一解需另加條件。 知連桿三位置知連桿三位置AD

26、B2C2C3B3b23c23C1B1b12c23 獨(dú)一解。獨(dú)一解。 知連桿四位置知連桿四位置 無(wú)解。無(wú)解。B2C2C3B3C1B1C4B4 知連桿兩位置知連桿兩位置a. 條件條件站在機(jī)架上看：站在機(jī)架上看：B點(diǎn)饒點(diǎn)饒A點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，C點(diǎn)點(diǎn)饒饒D點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。站在連桿上察看：從位置站在連桿上察看：從位置1到位置到位置2，ABC增大，增大， BCD減小，即減小，即A點(diǎn)饒點(diǎn)饒B點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，C點(diǎn)饒點(diǎn)饒D點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。(2) 知連桿位置及固定鉸鏈找活動(dòng)鉸鏈知連桿位置及固定鉸鏈找活動(dòng)鉸鏈b. 相對(duì)運(yùn)動(dòng)分析相對(duì)運(yùn)動(dòng)分析E1DF2E2F1AB1C1C2

27、B2EFEF只是連桿上的一條線，不是只是連桿上的一條線，不是活鉸。活鉸。E1F2E2F1B1C1B2C2ADa21d21F1E1B1C1A1D1E1F2E2F1B1C1B2C2ADC2F2E2B2A2D2d12a12E1F2E2F1B1C1B2C2ADC2F2E2B2A2D2d12a12E1F2E2F1ADB1C1A2D2F2E2a12d12B2C2c. 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 兩對(duì)應(yīng)位置兩對(duì)應(yīng)位置E1ADE2F1F2A1D1C2B2B1C1E1ADE2F1F2A1D1B1C1C2B2A2D2E1ADE2F1F2B1C1C2B2C1所在線所在線B1所在線所在線 三對(duì)應(yīng)位置三對(duì)應(yīng)位置B2C2A3D3 E1AD

28、E2F1F2F3E3B1C1a23a12d12d23設(shè)計(jì)步驟：設(shè)計(jì)步驟： 銜接銜接E2A、F2D、E3A、F3D； 剛化剛化E2F2DA、E3F3DA，并將并將E2F2和和E3F3分別重合于分別重合于 銜接銜接A1A2 、A2A3 、D1D2 和和D2D3 、并分別作其垂直平分線，得交點(diǎn)，、并分別作其垂直平分線，得交點(diǎn)， B1和和C1； 銜接銜接AB1、DC1、B1C1、B1E1和和C1F1得所需機(jī)構(gòu)。得所需機(jī)構(gòu)。 根據(jù)圖中線長(zhǎng)，乘以比例尺得到各構(gòu)件尺寸。根據(jù)圖中線長(zhǎng)，乘以比例尺得到各構(gòu)件尺寸。E1F1，得到，得到A2、D2 、 A3 、和、和D3 點(diǎn)；點(diǎn)；A2 D2 B3C3知條件：一連架桿桿長(zhǎng)知條件：一連架桿桿長(zhǎng)LAB，機(jī)架長(zhǎng)，機(jī)架長(zhǎng)LAD ，連架桿對(duì)應(yīng)位，連架桿對(duì)應(yīng)位置置即即j1、 j2、j3；a1、a2、a3。求活動(dòng)鉸鏈點(diǎn)。求活動(dòng)鉸鏈點(diǎn)C。C3C2C13. 按兩連架桿預(yù)定對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)按兩連架桿預(yù)定對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)j j1j j3j j2B3DE2AB1B2E1