第08章平面連桿結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)ppt課件

1、第八章第八章 平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)8 81 1 連桿機(jī)構(gòu)及其傳動(dòng)特點(diǎn)連桿機(jī)構(gòu)及其傳動(dòng)特點(diǎn)8 82 2 平面四桿機(jī)構(gòu)的類型和應(yīng)用平面四桿機(jī)構(gòu)的類型和應(yīng)用8 83 3 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本知識(shí)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本知識(shí)8 84 4 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)特征是：特征是： 有 一 作 平 面 運(yùn) 動(dòng) 的 構(gòu) 件 ， 稱 為 連 桿有 一 作 平 面 運(yùn) 動(dòng) 的 構(gòu) 件 ， 稱 為 連 桿(connecting rod)。 定義：定義： 平面連桿機(jī)構(gòu)是由若干個(gè)構(gòu)件通過平面低副平面連桿機(jī)構(gòu)是由若干個(gè)構(gòu)件通過平面低副轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副聯(lián)接而構(gòu)成的平面機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副聯(lián)接而構(gòu)成的

2、平面機(jī)構(gòu)，又稱平面低副機(jī)構(gòu)。又稱平面低副機(jī)構(gòu)。 （連桿機(jī)構(gòu)或稱低副機(jī)構(gòu)）（連桿機(jī)構(gòu)或稱低副機(jī)構(gòu)）8 81 1 連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)(linkages)(linkages)及其傳動(dòng)及其傳動(dòng)特點(diǎn)特點(diǎn)2. 連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn)）連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn)） 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 采用低副：面接觸、承載大、便于潤(rùn)滑、不易磨損，形采用低副：面接觸、承載大、便于潤(rùn)滑、不易磨損，形狀簡(jiǎn)單、易加工、容易獲得較高的制造精度。狀簡(jiǎn)單、易加工、容易獲得較高的制造精度。 改變桿的相對(duì)長(zhǎng)度，從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律不同。改變桿的相對(duì)長(zhǎng)度，從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律不同。 連桿曲線連桿曲線(coupler curve)豐富?？蓾M足不同要求。豐富?？蓾M足不同要求

3、。 缺陷：缺陷： 構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副多，累積誤差大、運(yùn)動(dòng)精度低、效率低。構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副多，累積誤差大、運(yùn)動(dòng)精度低、效率低。 產(chǎn)生動(dòng)載荷慣性力），且不易平衡，不適合高速。產(chǎn)生動(dòng)載荷慣性力），且不易平衡，不適合高速。 設(shè)計(jì)復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)精確的軌跡。設(shè)計(jì)復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)精確的軌跡。3. 分類分類: 本章重點(diǎn)內(nèi)容是介紹平面四桿機(jī)構(gòu)本章重點(diǎn)內(nèi)容是介紹平面四桿機(jī)構(gòu)(planar four-bar linkage)。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)4. 命名常以構(gòu)件數(shù)命名）命名常以構(gòu)件數(shù)命名） 四桿機(jī)構(gòu)、多桿機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)、多桿機(jī)構(gòu) 基本型式鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，其它四桿機(jī)構(gòu)都是由基本型式鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，其它四桿

4、機(jī)構(gòu)都是由它演變得到的。它演變得到的。名詞解釋：名詞解釋：曲柄曲柄(crank)(crank)作整周定軸回轉(zhuǎn)的構(gòu)作整周定軸回轉(zhuǎn)的構(gòu)件；件；連桿連桿(coupler)(coupler)作平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件；作平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件；連架桿連架桿(side link)(side link)與機(jī)架相聯(lián)的構(gòu)件；與機(jī)架相聯(lián)的構(gòu)件；搖桿搖桿(rocker)(rocker)作定軸擺動(dòng)的構(gòu)件；作定軸擺動(dòng)的構(gòu)件；周轉(zhuǎn)副周轉(zhuǎn)副能作能作360 360 相對(duì)回轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)副；相對(duì)回轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)副；擺轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副只能作有限角度擺動(dòng)的運(yùn)動(dòng)副。只能作有限角度擺動(dòng)的運(yùn)動(dòng)副。8 82 2 平面四桿機(jī)構(gòu)的類型和應(yīng)用平面四桿機(jī)構(gòu)的類型和應(yīng)用1. 平面四

5、桿機(jī)構(gòu)的基本型式平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型式（1 1曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)(crank-rocker mechanism)(crank-rocker mechanism)特征：曲柄搖桿特征：曲柄搖桿作用：將曲柄的整周連續(xù)回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)閾u桿的作用：將曲柄的整周連續(xù)回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)閾u桿的往復(fù)擺動(dòng)。往復(fù)擺動(dòng)。8 82 2 平面四桿機(jī)構(gòu)的類型和應(yīng)用平面四桿機(jī)構(gòu)的類型和應(yīng)用2. 平面四桿機(jī)構(gòu)的三種基本型式平面四桿機(jī)構(gòu)的三種基本型式曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用游梁式抽油機(jī)游梁式抽油機(jī)（2 2雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu) (double crank mechanism)(double crank mechanism)特征

6、：兩個(gè)曲柄特征：兩個(gè)曲柄作用：將等速回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榈人倩蜃兯倩剞D(zhuǎn)。作用：將等速回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榈人倩蜃兯倩剞D(zhuǎn)。雙曲柄機(jī)構(gòu)的應(yīng)用雙曲柄機(jī)構(gòu)的應(yīng)用ABCD特例：平行四邊形機(jī)構(gòu)特例：平行四邊形機(jī)構(gòu)AB = CD特征：兩連架桿等長(zhǎng)且平行，特征：兩連架桿等長(zhǎng)且平行， 連桿作平動(dòng)且始終與連桿作平動(dòng)且始終與機(jī)架平行，兩曲柄以相同速度同向轉(zhuǎn)動(dòng)。機(jī)架平行，兩曲柄以相同速度同向轉(zhuǎn)動(dòng)。BC = ADBC平行四邊形機(jī)構(gòu)的應(yīng)用平行四邊形機(jī)構(gòu)的應(yīng)用反平行四邊形機(jī)構(gòu)反平行四邊形機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)中兩相雙曲柄機(jī)構(gòu)中兩相對(duì)桿的長(zhǎng)度分別相對(duì)桿的長(zhǎng)度分別相等，但不平行。等，但不平行。-車門開閉機(jī)構(gòu)車門開閉機(jī)構(gòu)反向反向FAEDGBCABEFDCG

7、注：平行四邊形機(jī)構(gòu)在共線位置出注：平行四邊形機(jī)構(gòu)在共線位置出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)不確定?，F(xiàn)運(yùn)動(dòng)不確定。 采用兩組機(jī)構(gòu)錯(cuò)開排列。采用兩組機(jī)構(gòu)錯(cuò)開排列。（3 3 雙 搖 桿 機(jī) 構(gòu) 雙 搖 桿 機(jī) 構(gòu) (double crock (double crock mechanism)mechanism)特征：兩個(gè)搖桿特征：兩個(gè)搖桿ABDCE特例：等腰梯形機(jī)構(gòu)汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)特例：等腰梯形機(jī)構(gòu)汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)CBABDC風(fēng)扇座風(fēng)扇座蝸輪蝸輪蝸桿蝸桿電機(jī)電機(jī)ABDCEABDCE電機(jī)電機(jī)ABDC風(fēng)扇座風(fēng)扇座蝸輪蝸輪蝸桿蝸桿電機(jī)電機(jī)ABDC風(fēng)扇座風(fēng)扇座蝸輪蝸輪蝸桿蝸桿ABDC雙搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用雙搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用(1) (1) 改變構(gòu)件的

8、形狀和運(yùn)動(dòng)尺寸改變構(gòu)件的形狀和運(yùn)動(dòng)尺寸偏心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)(slider-crank mechanism)雙滑塊機(jī)構(gòu)雙滑塊機(jī)構(gòu) 正弦機(jī)構(gòu)正弦機(jī)構(gòu)s=l sin l3.3.平面四桿機(jī)構(gòu)的演化型式平面四桿機(jī)構(gòu)的演化型式 (2)(2)改變運(yùn)動(dòng)副的尺寸改變運(yùn)動(dòng)副的尺寸偏心輪機(jī)構(gòu)偏心輪機(jī)構(gòu)(eccentric mechanism)(3)(3)選不同的構(gòu)件為機(jī)架情況選不同的構(gòu)件為機(jī)架情況1 1）導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)314A2BC曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)314A2BC(gu

9、ide bar mechanism)（導(dǎo)桿（導(dǎo)桿4作擺動(dòng)）作擺動(dòng)）（導(dǎo)桿（導(dǎo)桿4作轉(zhuǎn)動(dòng)）作轉(zhuǎn)動(dòng)）牛頭刨床牛頭刨床(擺動(dòng)導(dǎo)桿擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu))應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例:ABDC1243C2C1(3)(3)選不同的構(gòu)件為機(jī)架情況二）選不同的構(gòu)件為機(jī)架情況二）ACB1234導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)314A2BC曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)314A2BC曲柄搖塊機(jī)構(gòu)曲柄搖塊機(jī)構(gòu)314A2BC應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例:(3)(3)選不同的構(gòu)件為機(jī)架情況三）選不同的構(gòu)件為機(jī)架情況三）314A2BC直動(dòng)滑桿機(jī)構(gòu)直動(dòng)滑桿機(jī)構(gòu)手搖唧筒手搖唧筒這種通過選擇不同構(gòu)件作為機(jī)架以獲得不同機(jī)構(gòu)的方法稱這種通過選擇不同構(gòu)件作為機(jī)架以獲得不同機(jī)構(gòu)的方法

10、稱為：機(jī)構(gòu)的倒置為：機(jī)構(gòu)的倒置BC3214A導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)314A2BC曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)314A2BC曲柄搖塊機(jī)構(gòu)曲柄搖塊機(jī)構(gòu)314A2BCABC3214橢圓儀機(jī)構(gòu)橢圓儀機(jī)構(gòu)實(shí)例：選擇雙滑塊機(jī)構(gòu)中的不同構(gòu)件實(shí)例：選擇雙滑塊機(jī)構(gòu)中的不同構(gòu)件 作為機(jī)架可得不同的機(jī)構(gòu)作為機(jī)架可得不同的機(jī)構(gòu)1234正弦機(jī)構(gòu)正弦機(jī)構(gòu)3214(4)(4)運(yùn)動(dòng)副元素的逆換運(yùn)動(dòng)副元素的逆換將低副兩運(yùn)動(dòng)副元素的包容關(guān)系進(jìn)行逆換，不影響兩將低副兩運(yùn)動(dòng)副元素的包容關(guān)系進(jìn)行逆換，不影響兩構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)4321搖塊機(jī)構(gòu)搖塊機(jī)構(gòu)3214兩者運(yùn)動(dòng)特性相同兩者運(yùn)動(dòng)特性相同8 83 3 有關(guān)

11、平面四桿機(jī)構(gòu)的基本知識(shí)有關(guān)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本知識(shí)四桿機(jī)構(gòu)豐富的運(yùn)動(dòng)軌跡四桿機(jī)構(gòu)豐富的運(yùn)動(dòng)軌跡 從前面的這些四桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例我們不難發(fā)現(xiàn)，四桿機(jī)構(gòu)中有的有周轉(zhuǎn)副，而有的沒有；細(xì)心的同學(xué)可能也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在牛頭刨床的實(shí)例中，進(jìn)給時(shí)速度慢，而回程時(shí)速度快。也就是說，這些種類繁多的四桿機(jī)構(gòu)，它到底有一些什么樣的基本的特點(diǎn)呢？這是這一章的一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容之一，也只有在充分認(rèn)識(shí)了解這些特點(diǎn)之后，我們?cè)谠O(shè)計(jì)的時(shí)候才能有所突出，知道哪些特性可以利用，而哪些特點(diǎn)應(yīng)該避免出現(xiàn)。8 83 3 有關(guān)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本知識(shí)有關(guān)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本知識(shí)abdcCBADb(d a)+ c則由則由BCDBCD可得：可得：則由則由B

12、 BC CD D可得：可得：a+d b + cc(d a)+ bAB為最短桿為最短桿 a+b c + d8 83 3 有關(guān)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本知識(shí)有關(guān)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本知識(shí)1.1.平面四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件平面四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件C”abdcADd- a設(shè)設(shè)ad,adad，同理有：，同理有： da, db, dcda, db, dcAD為最短桿為最短桿將以上三式兩兩相加得：將以上三式兩兩相加得： a b, ac, a b, ac, ad ad B”（2連架桿或機(jī)架之一為最短桿。連架桿或機(jī)架之一為最短桿?？芍寒?dāng)滿足桿長(zhǎng)條件時(shí)，其最短桿參與構(gòu)成的轉(zhuǎn)動(dòng)可知：當(dāng)滿足桿長(zhǎng)條件時(shí)，其最短桿參與構(gòu)成的轉(zhuǎn)動(dòng)副都

13、是周轉(zhuǎn)副。副都是周轉(zhuǎn)副。曲柄存在的條件：曲柄存在的條件：（1最長(zhǎng)桿與最短桿的長(zhǎng)度之和應(yīng)最長(zhǎng)桿與最短桿的長(zhǎng)度之和應(yīng)其他兩桿長(zhǎng)度之和其他兩桿長(zhǎng)度之和此時(shí)，鉸鏈此時(shí)，鉸鏈A A為周轉(zhuǎn)副。為周轉(zhuǎn)副。若取若取BCBC為機(jī)架，則結(jié)論相同，可知鉸鏈為機(jī)架，則結(jié)論相同，可知鉸鏈B B也是周轉(zhuǎn)副。也是周轉(zhuǎn)副。 稱為桿長(zhǎng)條件。稱為桿長(zhǎng)條件。ABCDabcd（1 1當(dāng)滿足桿長(zhǎng)條件時(shí)，說明存在周轉(zhuǎn)副，當(dāng)選擇當(dāng)滿足桿長(zhǎng)條件時(shí)，說明存在周轉(zhuǎn)副，當(dāng)選擇不同的構(gòu)件作為機(jī)架時(shí)，可得不同的機(jī)構(gòu)。如：不同的構(gòu)件作為機(jī)架時(shí)，可得不同的機(jī)構(gòu)。如：分析說明判斷機(jī)構(gòu)類型的步驟）分析說明判斷機(jī)構(gòu)類型的步驟）（2 2當(dāng)不滿足桿長(zhǎng)條件時(shí)，無周轉(zhuǎn)

14、副，此時(shí)無論取哪當(dāng)不滿足桿長(zhǎng)條件時(shí)，無周轉(zhuǎn)副，此時(shí)無論取哪一桿件為機(jī)架，均為雙搖桿機(jī)構(gòu)。一桿件為機(jī)架，均為雙搖桿機(jī)構(gòu)。 例例 已知鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)已知鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)ABCD，其中，其中AB=20mm，BC=50mm，CD=40mm, AD為機(jī)架。改變?yōu)闄C(jī)架。改變AD桿長(zhǎng)，分桿長(zhǎng)，分析機(jī)構(gòu)的類型變化。析機(jī)構(gòu)的類型變化。解：解：若若0AD20，若存在曲柄，則有，若存在曲柄，則有AD+BC AB+CD，即，即AD+50 40+20，得，得0AD 10，可見，可見AD最短，且為機(jī)最短，且為機(jī)架，所以為雙曲柄。若不存在曲柄，則有架，所以為雙曲柄。若不存在曲柄，則有AD+BC AB+CD，即，即AD+50 40

15、+20，得，得AD 10，即，即10AD 20，時(shí)為雙搖桿機(jī)構(gòu)。，時(shí)為雙搖桿機(jī)構(gòu)。若若20AD50，若存在曲柄，則有，若存在曲柄，則有AB+BC AD+CD，即，即20+50 40+AD，得，得30 AD 50，AB最短，為連架最短，為連架桿，為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。若不存在曲柄，則有桿，為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。若不存在曲柄，則有AB+BC AD+CD，即，即20+50 40+AD，得，得 20AD30 ，為雙搖桿機(jī)構(gòu)。為雙搖桿機(jī)構(gòu)。若若 5 0 A D 11 0 ， 若 存 在 曲 柄 ， 則 有， 若 存 在 曲 柄 ， 則 有 A B + A D BC+CD，即，即20+AD 50+40，得，得50 A

16、D 70，AB最最短，為連架桿，為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。若不存在曲柄，則短，為連架桿，為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。若不存在曲柄，則有有AB+AD BC+CD，即，即20+AD 50+40，得，得 70AD110 ，為雙搖桿機(jī)構(gòu)。，為雙搖桿機(jī)構(gòu)。綜上所述得：綜上所述得：（ （） （ ）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) 0 10 30 70 110 mm曲柄滑塊機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件：對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：L1L2 （L1-曲柄長(zhǎng)度，曲柄長(zhǎng)度， L2-連桿長(zhǎng)度）連桿長(zhǎng)度）偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：L1+et2t1 t2搖桿的這種特性稱為急

17、回運(yùn)動(dòng)搖桿的這種特性稱為急回運(yùn)動(dòng)(quick-return motion)。稱稱K為行程速比系數(shù)為行程速比系數(shù)(advance-to return-time ratio)。21221121180180VC CtKVC Ct 2)且且越大，越大，K值越大，急回性質(zhì)越明顯。值越大，急回性質(zhì)越明顯。 闡明闡明:1):1)只需只需 0 0 ， 就有就有 K1K1，存在急回運(yùn)動(dòng)。，存在急回運(yùn)動(dòng)。11180KK 3)設(shè)計(jì)新機(jī)械時(shí)，往往先給定設(shè)計(jì)新機(jī)械時(shí)，往往先給定K值，于是值，于是: /)180(2t/)180(1t112112/ (180)VC CtC C 212212/ (180)VC CtC C V

18、2 V2 V1V1對(duì)心曲柄滑對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)塊機(jī)構(gòu)00，沒有急回運(yùn)沒有急回運(yùn)動(dòng)動(dòng)偏置曲柄滑偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)塊機(jī)構(gòu)0 0，有急回，有急回運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的急回特性曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的急回特性 注意急回特性的方向性：有急回特性的設(shè)備應(yīng)在標(biāo)出注意急回特性的方向性：有急回特性的設(shè)備應(yīng)在標(biāo)出輸入軸的旋轉(zhuǎn)方向原動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向）。輸入軸的旋轉(zhuǎn)方向原動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向）。導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的急回特性導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的急回特性 180180180180-急回特性應(yīng)用：節(jié)省返程時(shí)間，如牛頭刨、往復(fù)式輸急回特性應(yīng)用：節(jié)省返程時(shí)間，如牛頭刨、往復(fù)式輸送機(jī)等。送機(jī)等。FF F”3.壓力角和傳動(dòng)角壓力角和傳動(dòng)角(1)(1)壓力角壓力角(pres

19、sure angle)(pressure angle)：兩構(gòu)件組成組成運(yùn)動(dòng)副進(jìn)行傳力時(shí)，從動(dòng)件驅(qū)動(dòng)力與該兩構(gòu)件組成組成運(yùn)動(dòng)副進(jìn)行傳力時(shí)，從動(dòng)件驅(qū)動(dòng)力與該力作用點(diǎn)的絕對(duì)速度之間所夾銳角。力作用點(diǎn)的絕對(duì)速度之間所夾銳角。設(shè)計(jì)時(shí)要求設(shè)計(jì)時(shí)要求:min40- 50:min40- 50切向分力切向分力: F= Fcos: F= Fcos法向分力法向分力: F”= Fcos: F”= Fcos F F對(duì)傳動(dòng)有利。對(duì)傳動(dòng)有利。= Fsin= FsinABCDCDBAFF”F(2)(2)傳動(dòng)角傳動(dòng)角(transmission angle)(transmission angle) 與壓力角互余的角稱為傳動(dòng)角。與

20、壓力角互余的角稱為傳動(dòng)角。(Vc) 可用可用的大小來表示機(jī)的大小來表示機(jī)構(gòu)傳力性能的好壞。構(gòu)傳力性能的好壞。FF F”當(dāng)當(dāng)BCD90BCD90時(shí)，時(shí)， BCDBCD3.壓力角和傳動(dòng)角壓力角和傳動(dòng)角 (3)min (3)min出現(xiàn)的位置：出現(xiàn)的位置：當(dāng)當(dāng)BCD90BCD90時(shí)，時(shí)， 180- BCD可以證明：此位置一定是：曲柄與機(jī)架兩次共線位置之一?？梢宰C明：此位置一定是：曲柄與機(jī)架兩次共線位置之一。ABCDCDBAFF”F當(dāng)當(dāng)BCDBCD最小或最大時(shí)，都有可能出現(xiàn)最小或最大時(shí)，都有可能出現(xiàn)minmin(Vc)C1B1abcdDA證明：由余弦定律有：證明：由余弦定律有： ( (第一次共線第一次共

21、線) ) B1C1D B1C1Darccosb2+c2-(d-a)2/(2bc)arccosb2+c2-(d-a)2/(2bc) B2C2Darccosb2+c2-(d+a)2/(2bc)假設(shè)假設(shè)B1C1D90B1C1D90, ,那么那么假設(shè)假設(shè)B2C2D90B2C2D90, , 那么那么11B1C1DB1C1D22180180-B2C2D-B2C2D11 m i n m i n B 1 C 1 D , 1 8 0 B 1 C 1 D , 1 8 0 - -B2C2DminB2C2DminC2B222( (第二次共線第二次共線) )車門車門(4)(4)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角傳動(dòng)角一般在運(yùn)動(dòng)鏈最終一個(gè)從動(dòng)

22、機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角傳動(dòng)角一般在運(yùn)動(dòng)鏈最終一個(gè)從動(dòng)件上度量。件上度量。vF FF4.機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置(1)(1)定義：搖桿為主動(dòng)件，且連桿與曲柄兩次共線時(shí)，有：定義：搖桿為主動(dòng)件，且連桿與曲柄兩次共線時(shí)，有：0 0，此時(shí)機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動(dòng)，此時(shí)機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動(dòng). .稱此位置為：稱此位置為：“死點(diǎn)死點(diǎn)”(dead (dead point)point)。0 0F0 04.機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置(2)(2)避免措施：兩組機(jī)構(gòu)錯(cuò)開排列，如火車輪機(jī)構(gòu)避免措施：兩組機(jī)構(gòu)錯(cuò)開排列，如火車輪機(jī)構(gòu); ;靠 飛 輪 的 慣 性靠 飛 輪 的 慣 性如內(nèi)燃機(jī)、縫如內(nèi)燃機(jī)、縫紉機(jī)等）。紉機(jī)等）。FAEDGBCABEF

23、DCG工件工件ABCD1234PABCD1234工件工件P鉆孔夾具鉆孔夾具=0=0TABDC飛機(jī)起落架飛機(jī)起落架ABCD=0=0F(3)(3)利用死點(diǎn)進(jìn)行工作：飛機(jī)起落架、鉆夾具等。利用死點(diǎn)進(jìn)行工作：飛機(jī)起落架、鉆夾具等。5.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)連續(xù)性鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)連續(xù)性(1) (1) 定義：指連桿機(jī)構(gòu)能否連續(xù)實(shí)現(xiàn)給定的各個(gè)位置。定義：指連桿機(jī)構(gòu)能否連續(xù)實(shí)現(xiàn)給定的各個(gè)位置。(2) (2) 名詞：名詞：可行域：搖桿的運(yùn)動(dòng)范圍?？尚杏颍簱u桿的運(yùn)動(dòng)范圍。不可行域：搖桿不能達(dá)到的區(qū)域。不可行域：搖桿不能達(dá)到的區(qū)域。錯(cuò)位不連續(xù)：設(shè)計(jì)時(shí)不能要求從一個(gè)可行域跳過不可行域進(jìn)入另錯(cuò)位不連續(xù)：設(shè)計(jì)時(shí)不能要求從一

24、個(gè)可行域跳過不可行域進(jìn)入另 一個(gè)可行域。一個(gè)可行域。錯(cuò)序不連續(xù)：右圖，要求連桿依次占據(jù)錯(cuò)序不連續(xù)：右圖，要求連桿依次占據(jù)B1C1B1C1、B2C2B2C2、B3C3B3C3，則只，則只有當(dāng)曲柄有當(dāng)曲柄ABAB順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)才是可能的，而當(dāng)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)才是可能的，而當(dāng)ABAB逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則不能滿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則不能滿足預(yù)期的次序要求，稱這種不連續(xù)問題為錯(cuò)序不連續(xù)。足預(yù)期的次序要求，稱這種不連續(xù)問題為錯(cuò)序不連續(xù)。錯(cuò)序不連續(xù)錯(cuò)序不連續(xù)(3) (3) 設(shè)計(jì)連桿機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)滿足運(yùn)動(dòng)連續(xù)性條件。設(shè)計(jì)連桿機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)滿足運(yùn)動(dòng)連續(xù)性條件。C1C2C1C2CCADBDAB1C1B2C2B3C3DAB1C1B2C2B3C38

25、 84 4 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) 1.連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問題連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問題2. 用解析法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)用解析法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)3.用作圖法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)用作圖法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)3.2按兩連架桿三組對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)按兩連架桿三組對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)3.1按預(yù)定連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)按預(yù)定連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)3.3按連桿上任意標(biāo)志線的三組對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)按連桿上任意標(biāo)志線的三組對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)3.4按給定的行程速比系數(shù)按給定的行程速比系數(shù)K設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)8 84 4 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) 一、一、 連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問題連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問題 機(jī)構(gòu)選

26、型根據(jù)給定的運(yùn)動(dòng)要求選機(jī)構(gòu)選型根據(jù)給定的運(yùn)動(dòng)要求選 擇機(jī)構(gòu)的類型；擇機(jī)構(gòu)的類型；尺度綜合確定各構(gòu)件的尺度參數(shù)尺度綜合確定各構(gòu)件的尺度參數(shù)(長(zhǎng)度長(zhǎng)度 尺寸尺寸)。 同時(shí)要滿足其他輔助條件：同時(shí)要滿足其他輔助條件：a) 結(jié)構(gòu)條件如要求有曲柄、桿長(zhǎng)比恰當(dāng)、運(yùn)動(dòng)副結(jié)結(jié)構(gòu)條件如要求有曲柄、桿長(zhǎng)比恰當(dāng)、運(yùn)動(dòng)副結(jié)構(gòu)合理等）構(gòu)合理等）;b) 動(dòng)力條件如動(dòng)力條件如min）;c) 運(yùn)動(dòng)連續(xù)性條件等。運(yùn)動(dòng)連續(xù)性條件等。1. 基本問題基本問題ADCB飛機(jī)起落架飛機(jī)起落架BC2. 三類設(shè)計(jì)要求：三類設(shè)計(jì)要求：1) 滿足預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，兩連架桿轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)，如滿足預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，兩連架桿轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)，如: 飛機(jī)起落架、函數(shù)機(jī)構(gòu)。

27、飛機(jī)起落架、函數(shù)機(jī)構(gòu)。函數(shù)機(jī)構(gòu)函數(shù)機(jī)構(gòu)要求兩連架桿的轉(zhuǎn)角要求兩連架桿的轉(zhuǎn)角滿足函數(shù)滿足函數(shù) y=logxxy=logxABCD2. 三類設(shè)計(jì)要求：三類設(shè)計(jì)要求：1) 滿足預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，兩連架桿轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)，如滿足預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，兩連架桿轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)，如: 飛機(jī)起落架、函數(shù)機(jī)構(gòu)。前者要求兩連架桿轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)，后者飛機(jī)起落架、函數(shù)機(jī)構(gòu)。前者要求兩連架桿轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)，后者要求急回運(yùn)動(dòng)要求急回運(yùn)動(dòng)2) 滿足預(yù)定的連桿位置要求，如鑄造翻箱機(jī)構(gòu)。即要求連桿滿足預(yù)定的連桿位置要求，如鑄造翻箱機(jī)構(gòu)。即要求連桿能占據(jù)一系列的預(yù)定位置能占據(jù)一系列的預(yù)定位置稱為剛體導(dǎo)引問題稱為剛體導(dǎo)引問題(body guidance)要求連桿在

28、兩個(gè)位置垂要求連桿在兩個(gè)位置垂直地面且相差直地面且相差180 CBABDC3) 3) 滿足預(yù)定的軌跡要求，即要求連桿上某點(diǎn)能實(shí)現(xiàn)預(yù)定的軌跡。滿足預(yù)定的軌跡要求，即要求連桿上某點(diǎn)能實(shí)現(xiàn)預(yù)定的軌跡。如右圖所示攪拌機(jī)。如右圖所示攪拌機(jī)。攪拌機(jī)攪拌機(jī)3. 給定的設(shè)計(jì)條件：給定的設(shè)計(jì)條件：1) 幾何條件給定連架桿或連桿的位置）幾何條件給定連架桿或連桿的位置）2) 運(yùn)動(dòng)條件給定運(yùn)動(dòng)條件給定K）3) 動(dòng)力條件給定動(dòng)力條件給定min）4. 設(shè)計(jì)方法：圖解法、解析法、實(shí)驗(yàn)法設(shè)計(jì)方法：圖解法、解析法、實(shí)驗(yàn)法二、二、 用解析法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)自學(xué)）用解析法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)自學(xué)）思緒：首先建立包含機(jī)構(gòu)的各尺度參數(shù)和運(yùn)動(dòng)變量在

29、思緒：首先建立包含機(jī)構(gòu)的各尺度參數(shù)和運(yùn)動(dòng)變量在內(nèi)的解析關(guān)系式，然后根據(jù)已知的運(yùn)動(dòng)變量求解所需內(nèi)的解析關(guān)系式，然后根據(jù)已知的運(yùn)動(dòng)變量求解所需的機(jī)構(gòu)尺度參數(shù)。的機(jī)構(gòu)尺度參數(shù)。1 . 按預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)按預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)xyABCD12341. 按預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)按預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)( 按給定的兩連架桿對(duì)按給定的兩連架桿對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)應(yīng)位置設(shè)計(jì) )1按預(yù)定的兩連架桿對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)按預(yù)定的兩連架桿對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)構(gòu)件構(gòu)件3和構(gòu)件和構(gòu)件1滿足以下位置關(guān)系：滿足以下位置關(guān)系：abcd 2 2設(shè)計(jì)此四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)此四桿機(jī)構(gòu)( (求各構(gòu)件長(zhǎng)度求各構(gòu)件長(zhǎng)度) )。建立坐標(biāo)系建立坐標(biāo)系

30、, ,設(shè)構(gòu)件長(zhǎng)度為：設(shè)構(gòu)件長(zhǎng)度為：a a 、b b、c c、d d在在x,yx,y軸上投影可得軸上投影可得: (: (設(shè)設(shè)1 1 、3 3 的計(jì)量起始角為的計(jì)量起始角為0 0 、0 0 ）a+b= c+d機(jī)構(gòu)尺寸比例放大或縮小時(shí)，不影響各構(gòu)件相對(duì)轉(zhuǎn)角機(jī)構(gòu)尺寸比例放大或縮小時(shí)，不影響各構(gòu)件相對(duì)轉(zhuǎn)角. . a c o s ( 1 i + 0 ) + b c o s 2 i = c a c o s ( 1 i + 0 ) + b c o s 2 i = c cos(3i+0 )+ dcos(3i+0 )+ d a sin(1i+0 )+ b sin2i = c sin (3i+0 ) 3i 3if

31、(1i ) i =1, 2, f (1i ) i =1, 2, 3n3n1i3i2i 所以令：所以令： a/a=1 b/a= l c/a= m a/a=1 b/a= l c/a= m d/a= nd/a= nP1P2令令: : P0P0消去未知角消去未知角2i2i整理得：整理得：cos(1i+0)cos(1i+0)m cos(3i+0 )-(m/n)cos(3i+0 -1i m cos(3i+0 )-(m/n)cos(3i+0 -1i -0 ) -0 ) +(m2+n2+1-l2)/(2n)+(m2+n2+1-l2)/(2n)代入移項(xiàng)得：代入移項(xiàng)得： lcos2 i= n+mcos(3i+0

32、)lcos2 i= n+mcos(3i+0 )cos(1i+0 )cos(1i+0 )lsin2 i= msin(3i+0 )sin(1i+0 )則上式簡(jiǎn)化為：則上式簡(jiǎn)化為：cos(1i+0 )cos(1i+0 )P0cos(3i+0 ) P0cos(3i+0 ) P1 P1 cos(3i+0 -1i -0 )+ P2cos(3i+0 -1i -0 )+ P2式中包含有式中包含有P0P0，P1P1，P2P2，00，00五個(gè)待定參數(shù)五個(gè)待定參數(shù), ,故四桿機(jī)構(gòu)最故四桿機(jī)構(gòu)最多可按兩連架桿的五組對(duì)應(yīng)位置精確求解。多可按兩連架桿的五組對(duì)應(yīng)位置精確求解。當(dāng)當(dāng)N5N5時(shí)，一般不能求得精確解，只能用最小二

33、乘法近似求解。時(shí)，一般不能求得精確解，只能用最小二乘法近似求解。當(dāng)當(dāng)N5N5時(shí)，可預(yù)選部分參數(shù)時(shí)，可預(yù)選部分參數(shù)N0(=5-N)N0(=5-N)，有無窮多組解。，有無窮多組解。(8-8)(8-9)假設(shè)兩連架桿對(duì)應(yīng)的位置數(shù)為假設(shè)兩連架桿對(duì)應(yīng)的位置數(shù)為N，那么，那么舉例：設(shè)計(jì)一四桿機(jī)構(gòu)滿足連架桿三組對(duì)應(yīng)位置：舉例：設(shè)計(jì)一四桿機(jī)構(gòu)滿足連架桿三組對(duì)應(yīng)位置：1 1 2 2 3 345 50 90 80 110111333因因N0=2，即預(yù)選參，即預(yù)選參數(shù)為數(shù)為2。通常預(yù)選。通常預(yù)選0 、 0且令其為且令其為0，則代，則代入方程得：入方程得： cos90=P0cos80+P1cos(80-90)+P2 c

34、os135=P0cos110+P1cos(110-)+P2解得相對(duì)長(zhǎng)度解得相對(duì)長(zhǎng)度: P0 =1.5330, P1=-1.0628, P2=0.7805: P0 =1.5330, P1=-1.0628, P2=0.7805各桿相對(duì)長(zhǎng)度為：各桿相對(duì)長(zhǎng)度為：選定構(gòu)件選定構(gòu)件1 1的長(zhǎng)度的長(zhǎng)度a a之后，可求得其余桿的絕對(duì)長(zhǎng)度。其結(jié)果之后，可求得其余桿的絕對(duì)長(zhǎng)度。其結(jié)果的滿意程度可通過重選的滿意程度可通過重選0 0 、 00值來調(diào)整。值來調(diào)整。 cos45 cos45=P0cos50=P0cos50+P1cos(50+P1cos(50-45-45)+P2)+P2B1C1ADB2C2B3C3222a=

35、1n =-m / P1 =1.442l =(m2+ n2+1-2nP2 )1/2 =1.783 m= P0 = 1.533, 1. 按預(yù)定連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)按預(yù)定連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)1) 給定連桿兩組位置給定連桿兩組位置有唯一解。有唯一解。B2C2AD將鉸鏈將鉸鏈A、D分別選在分別選在B1B2，C1C2連線的垂直平分線上任意連線的垂直平分線上任意位置都能滿足設(shè)計(jì)要求。位置都能滿足設(shè)計(jì)要求。2) 給定連桿三組位置給定連桿三組位置故有無窮多組解。故有無窮多組解。ADB2C2B3C3DB1C1三、三、 用作圖法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)用作圖法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)AB1C1知知: 固定鉸鏈固定鉸鏈A、D(即即d為已知為

36、已知)和連架桿位置，確和連架桿位置，確 定活動(dòng)鉸鏈定活動(dòng)鉸鏈 B、C的位置。的位置。2. 按兩連架桿預(yù)定的對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)按兩連架桿預(yù)定的對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)方法：機(jī)構(gòu)的反轉(zhuǎn)法原理方法：機(jī)構(gòu)的反轉(zhuǎn)法原理B22B22E21B11E12 按兩連架桿三組對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)按兩連架桿三組對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)任意選定構(gòu)件任意選定構(gòu)件ABAB的長(zhǎng)度一般為已知），即確定的長(zhǎng)度一般為已知），即確定B B點(diǎn)點(diǎn)連接連接B2 E2B2 E2、DB2DB2得得B2 E2DB2 E2D繞繞D D 將將B2 E2DB2 E2D旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)1 -21 -2得得B2B2點(diǎn)，點(diǎn)，（即將（即將DE2DE2轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)到DE1DE1位

37、位置，相當(dāng)于取搖桿為置，相當(dāng)于取搖桿為機(jī)架）機(jī)架）1知知: 機(jī)架長(zhǎng)度機(jī)架長(zhǎng)度d和兩連架桿三組對(duì)應(yīng)位置。和兩連架桿三組對(duì)應(yīng)位置。AdDB333E32 2設(shè)計(jì)步驟：（留意：設(shè)計(jì)步驟：（留意：E E為搖桿上某一點(diǎn)，不一定為搖桿上某一點(diǎn)，不一定是是C C點(diǎn)，即點(diǎn)，即DEDE為搖桿上某一標(biāo)志線）為搖桿上某一標(biāo)志線） 連接連接B3 E3B3 E3、DB3DB3得得 B3 E3DB3 E3D將將B3E3DB3E3D繞繞D D旋旋 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)1 -31 -3得得B3B3點(diǎn)即將點(diǎn)即將DE3DE3轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)到到DE1DE1位置，相當(dāng)于位置，相當(dāng)于取搖桿為機(jī)架）取搖桿為機(jī)架）2 按兩連架桿三組對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)按兩連架桿三組

38、對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)1知知:機(jī)架長(zhǎng)度機(jī)架長(zhǎng)度d和兩連架桿三組對(duì)應(yīng)位置。和兩連架桿三組對(duì)應(yīng)位置。2B22E21B11E1AdDB333E3B2B3任意選定構(gòu)件任意選定構(gòu)件ABAB的長(zhǎng)度的長(zhǎng)度連接連接B2 E2B2 E2、DB2DB2的得的得B2 E2DB2 E2D繞繞D D 將將B2 E2DB2 E2D旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)1 -21 -2得得B2B2點(diǎn)點(diǎn)2 2設(shè)計(jì)步驟：設(shè)計(jì)步驟： 2B22E21B11E1AdDB333E3B2B3由由B1B1、 B2 B2 、 B B 3 3 三點(diǎn)求圓心三點(diǎn)求圓心C1 C1 即為鉸即為鉸鏈鏈C C。2 按兩連架桿三組對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)按兩連架桿三組對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)1知

39、知:機(jī)架長(zhǎng)度機(jī)架長(zhǎng)度d和兩連架桿三組對(duì)應(yīng)位置。和兩連架桿三組對(duì)應(yīng)位置。C1B2C2B3C3連接連接B3 E3B3 E3、DB3DB3得得 B3 E3DB3 E3D將將B3E3DB3E3D繞繞D D旋旋 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)1 -31 -3得得B3B3點(diǎn)點(diǎn)任意選定構(gòu)件任意選定構(gòu)件ABAB的長(zhǎng)度的長(zhǎng)度連接連接B2 E2B2 E2、DB2DB2的得的得B2 E2DB2 E2D繞繞D D 將將B2 E2DB2 E2D旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)1 -21 -2得得B2B2點(diǎn)點(diǎn)2 2設(shè)計(jì)步驟：設(shè)計(jì)步驟： 于是連于是連A、B1 、C1 、D即即為所求之四桿機(jī)構(gòu)。為所求之四桿機(jī)構(gòu)。3 按連桿上任意標(biāo)志線的三組對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)按連桿上任意標(biāo)

40、志線的三組對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈鉸鏈B相對(duì)于鉸鏈相對(duì)于鉸鏈A的運(yùn)動(dòng)軌跡為一圓弧，反之，的運(yùn)動(dòng)軌跡為一圓弧，反之，鉸鏈鉸鏈A相對(duì)于鉸鏈相對(duì)于鉸鏈B的運(yùn)動(dòng)軌跡也是一個(gè)圓??；的運(yùn)動(dòng)軌跡也是一個(gè)圓??；同理：同理：鉸鏈鉸鏈C相對(duì)于鉸鏈相對(duì)于鉸鏈D的運(yùn)動(dòng)軌跡為一圓弧的運(yùn)動(dòng)軌跡為一圓弧,鉸鏈鉸鏈D相對(duì)于鉸鏈相對(duì)于鉸鏈C的運(yùn)動(dòng)軌跡也是一圓弧。的運(yùn)動(dòng)軌跡也是一圓弧。C3M3N3B3B2C2M2N2B1C1M1N1ADAD3 按連桿上任意標(biāo)志線的三組對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)按連桿上任意標(biāo)志線的三組對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)1知知: 機(jī)架長(zhǎng)度機(jī)架長(zhǎng)度d 和連桿上某一標(biāo)志線的三組對(duì)應(yīng)位置：和連桿上某一標(biāo)志線的三組對(duì)應(yīng)位置：

41、M1N1、 M2N2 、 M3N3 ，求鉸鏈，求鉸鏈B、C 的位置。的位置。2分析分析: 鉸鏈鉸鏈A、D相對(duì)于鉸鏈相對(duì)于鉸鏈B、C的運(yùn)動(dòng)軌跡各為一圓弧，依的運(yùn)動(dòng)軌跡各為一圓弧，依據(jù)轉(zhuǎn)化原理，將連桿固定作為機(jī)架，得一轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)，在轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)據(jù)轉(zhuǎn)化原理，將連桿固定作為機(jī)架，得一轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)，在轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)中，中，AD成為連桿。只要求出原機(jī)架成為連桿。只要求出原機(jī)架AD相對(duì)于標(biāo)志線的三組對(duì)應(yīng)相對(duì)于標(biāo)志線的三組對(duì)應(yīng)位置，原問題就轉(zhuǎn)化為按連桿三組位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)的問題。位置，原問題就轉(zhuǎn)化為按連桿三組位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)的問題。B1ADM1N1M2M3N2N3A”D”C1ADA”D”剛化機(jī)構(gòu)位形剛化機(jī)構(gòu)位形得多邊形得多邊

42、形 M2N2DAM2N2DA， 移動(dòng)多邊形使移動(dòng)多邊形使 M2N2 M2N2 、M1N1M1N1重合；重合；在位置在位置3 3重復(fù)步驟重復(fù)步驟 ；3 3設(shè)計(jì)步驟：設(shè)計(jì)步驟： 分別過分別過AAAAAA和和DDD”DDD” 求作圓心，得求作圓心，得B1B1、C1C1點(diǎn)。點(diǎn)。連連A A、B1B1、C1C1、D D即為所即為所求之四桿機(jī)構(gòu)。求之四桿機(jī)構(gòu)。4 按給定的行程速比系數(shù)按給定的行程速比系數(shù)K設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)(1) 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，知：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，知：CD桿長(zhǎng)為桿長(zhǎng)為c，擺角，擺角及及K，設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)。，設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)。闡明：顯然任取闡明：顯然任取A點(diǎn)有無窮解，可由點(diǎn)有無窮解，可由min等來限

43、定；等來限定；FG為劣弧段，為劣弧段，A點(diǎn)應(yīng)遠(yuǎn)離點(diǎn)應(yīng)遠(yuǎn)離GF點(diǎn)。點(diǎn)。(2) 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：已知曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：已知K，滑塊行程，滑塊行程H，偏距，偏距e，設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu) 。(3) 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)l 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)：已知條件：機(jī)架長(zhǎng)度導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)：已知條件：機(jī)架長(zhǎng)度l4l4、行、行程速比系數(shù)程速比系數(shù)K K。l 由圖可知，導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的極位夾角由圖可知，導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的極位夾角等于等于導(dǎo)桿的擺角導(dǎo)桿的擺角，所需確定的尺寸是曲柄，所需確定的尺寸是曲柄長(zhǎng)度長(zhǎng)度l1l1。11180 KK 其設(shè)計(jì)步驟如下：其設(shè)計(jì)步驟如下： 由給定的行程速比系數(shù)由給定的行程速比系數(shù)K K，求出極位夾角，求出極位夾角(3) 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)l 任選固定鉸鏈中心任選固定鉸鏈中心 C C，以夾角，