平面連桿機(jī)構(gòu)演化

1、3.2 3.2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化 在實(shí)際工作機(jī)械中，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足需要，生產(chǎn)在實(shí)際工作機(jī)械中，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足需要，生產(chǎn)實(shí)踐中，常常采用多種不同外形、結(jié)構(gòu)和特性的四桿機(jī)構(gòu)，都可實(shí)踐中，常常采用多種不同外形、結(jié)構(gòu)和特性的四桿機(jī)構(gòu)，都可以認(rèn)為是鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化形式。以認(rèn)為是鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化形式。 常用的的演化方法常用的的演化方法： （1 1）變轉(zhuǎn)動(dòng)副為移動(dòng)副；（）變轉(zhuǎn)動(dòng)副為移動(dòng)副；（2 2）取不同的構(gòu)件作機(jī)架；）取不同的構(gòu)件作機(jī)架； （3 3）擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副的尺寸。）擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副的尺寸。 3.2 3.2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化

2、3.2.1 3.2.1 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu) （ 1）由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，將，將CD無(wú)窮大，無(wú)窮大，C點(diǎn)軌跡變成直線(xiàn)；點(diǎn)軌跡變成直線(xiàn)； （ 2）演化方法演化方法：將轉(zhuǎn)動(dòng)副：將轉(zhuǎn)動(dòng)副移動(dòng)副；移動(dòng)副； （ 3）類(lèi)型類(lèi)型： a.偏心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏心曲柄滑塊機(jī)構(gòu) ，e0 偏距：曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)中心距導(dǎo)路偏距：曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)中心距導(dǎo)路的距離。的距離。 b.對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，e=0轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)化為移動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)化為移動(dòng)副3.2 3.2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化（4 4）應(yīng)用案例應(yīng)用案例：內(nèi)燃機(jī)、空氣壓縮機(jī)、沖床和送料機(jī)構(gòu)等。：內(nèi)燃機(jī)、空氣壓縮機(jī)、沖床和送料機(jī)構(gòu)等。對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)

3、對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)3.2 3.2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化 鋸管機(jī)構(gòu)鋸管機(jī)構(gòu)測(cè)量?jī)x表機(jī)構(gòu)測(cè)量?jī)x表機(jī)構(gòu)自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)（5 5）功能功能：將轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為滑塊的往復(fù)移動(dòng)：將轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為滑塊的往復(fù)移動(dòng)3.2 3.2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化 3.2.2 3.2.2 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) （1 1）演化過(guò)程演化過(guò)程：改變對(duì)心曲柄滑塊中的機(jī)架而演化來(lái)的；：改變對(duì)心曲柄滑塊中的機(jī)架而演化來(lái)的； （2 2）演化方法演化方法：改變曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的機(jī)架：改變曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的機(jī)架, ,以構(gòu)件以構(gòu)件1 1為機(jī)架為機(jī)架。導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的演化導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的演化3.2 3.2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化

4、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)類(lèi)型：導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)類(lèi)型：l1 l2轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)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)L1L2L1L23.2 3.2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化（3 3）應(yīng)用案例應(yīng)用案例：常用于牛頭刨床、插床和回轉(zhuǎn)油泵中。：常用于牛頭刨床、插床和回轉(zhuǎn)油泵中。牛頭刨床主體機(jī)構(gòu)1234擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 當(dāng)桿2的長(zhǎng)度小于機(jī)架長(zhǎng)度時(shí)，導(dǎo)稈4只能作來(lái)回?cái)[動(dòng)，又稱(chēng)為擺動(dòng)導(dǎo)稈機(jī)構(gòu)，牛頭刨中的主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是他的應(yīng)用實(shí)例當(dāng)構(gòu)件2和構(gòu)件4均能作整周轉(zhuǎn)動(dòng)，小型刨床就是應(yīng)用實(shí)例轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) (4)(4)功能功能: : 將曲柄的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為導(dǎo)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)或擺動(dòng)。將曲柄的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為導(dǎo)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)或擺動(dòng)。3.2

5、3.2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化 3.2.3 3.2.3 搖塊機(jī)構(gòu)和定塊機(jī)構(gòu)搖塊機(jī)構(gòu)和定塊機(jī)構(gòu) 1 1、搖塊機(jī)構(gòu)（擺動(dòng)導(dǎo)桿滑塊機(jī)構(gòu)）、搖塊機(jī)構(gòu)（擺動(dòng)導(dǎo)桿滑塊機(jī)構(gòu)） （1 1）演化方法：演化方法：以以構(gòu)件構(gòu)件2 2為機(jī)架為機(jī)架，可得搖塊機(jī)構(gòu)，可得搖塊機(jī)構(gòu)。 （2 2）應(yīng)用實(shí)例：應(yīng)用實(shí)例：卡車(chē)車(chē)廂自動(dòng)卸料機(jī)構(gòu)、玩具步行機(jī)構(gòu)卡車(chē)車(chē)廂自動(dòng)卸料機(jī)構(gòu)、玩具步行機(jī)構(gòu) 卡車(chē)車(chē)廂自動(dòng)卸料機(jī)構(gòu)卡車(chē)車(chē)廂自動(dòng)卸料機(jī)構(gòu)搖塊機(jī)構(gòu)的演化搖塊機(jī)構(gòu)的演化3.2 3.2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化 2 2、定塊機(jī)構(gòu)（移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)）：、定塊機(jī)構(gòu)（移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)）： （1 1）演化方法：演化方法：以以構(gòu)件構(gòu)件3

6、3為機(jī)架為機(jī)架，得到定塊機(jī)構(gòu)。，得到定塊機(jī)構(gòu)。 （2 2）應(yīng)用實(shí)例：應(yīng)用實(shí)例：手動(dòng)抽水機(jī)手動(dòng)抽水機(jī) 移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的演化移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的演化手動(dòng)抽水機(jī)手動(dòng)抽水機(jī)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)搖塊機(jī)構(gòu)搖塊機(jī)構(gòu) 定塊機(jī)構(gòu)定塊機(jī)構(gòu)( (直動(dòng)滑桿機(jī)構(gòu)直動(dòng)滑桿機(jī)構(gòu)) )ABCABC AB AC轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) AB 2 2 , t, t1 1tt2 2 , , v v2 2 =C=C1 1C C2 2/t/t2 2 1 1=180=180+, +, v v1 1 =C=C1 1C C2 2/t/t1 1曲柄轉(zhuǎn)角曲柄轉(zhuǎn)角 2 2=180=180-C C1 1C C2 2C C2 2C C1

7、1 鉸鏈鉸鏈C的的平均速度平均速度：v v1 1v0K1此時(shí)機(jī)構(gòu)具有急回特性，此時(shí)機(jī)構(gòu)具有急回特性， K 急急 回特性越顯著?；靥匦栽斤@著。 b、=0K=1，此時(shí)機(jī)構(gòu)無(wú)急回特性，此時(shí)機(jī)構(gòu)無(wú)急回特性。11180KK二、壓力角和傳動(dòng)角二、壓力角和傳動(dòng)角A AB BC CD DF Fvcvc（1 1）機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)壓力角壓力角: :在不計(jì)摩擦力、慣在不計(jì)摩擦力、慣性力和重力的條件性力和重力的條件下，機(jī)構(gòu)中驅(qū)使輸下，機(jī)構(gòu)中驅(qū)使輸出件出件運(yùn)動(dòng)的力運(yùn)動(dòng)的力與輸與輸出件上受力點(diǎn)的出件上受力點(diǎn)的速速度方向度方向間所夾的間所夾的銳銳角角，稱(chēng)為機(jī)構(gòu)，稱(chēng)為機(jī)構(gòu)壓力壓力角角，通常用，通常用表示。表示。傳動(dòng)角傳動(dòng)角：壓力角：

8、壓力角的余角。的余角。A AB BC CD DvcvcF FF1F1F2F2通常用通常用表示表示. .F F1 1 為為有效分力有效分力F1 = FcosF1 = Fcos, ,F F1 1 在連桿設(shè)計(jì)中，為度量方便，習(xí)慣用傳動(dòng)角在連桿設(shè)計(jì)中，為度量方便，習(xí)慣用傳動(dòng)角來(lái)判斷機(jī)構(gòu)傳力性來(lái)判斷機(jī)構(gòu)傳力性能。能。 F F1 1 ，機(jī)構(gòu)傳力性能越好，反之，機(jī)構(gòu)傳力越費(fèi)勁，傳，機(jī)構(gòu)傳力性能越好，反之，機(jī)構(gòu)傳力越費(fèi)勁，傳動(dòng)效率越低。動(dòng)效率越低。 9090，連桿和從動(dòng)搖，連桿和從動(dòng)搖桿之間所夾的銳角桿之間所夾的銳角3.3 3.3 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本特性鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本特性 為保證機(jī)構(gòu)的傳力性能良好，必須限

9、定機(jī)構(gòu)的最小傳為保證機(jī)構(gòu)的傳力性能良好，必須限定機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角，通常動(dòng)角，通常min 。 對(duì)于一般機(jī)械，通常對(duì)于一般機(jī)械，通常 =4050,對(duì)于傳遞功率大的對(duì)于傳遞功率大的機(jī)械機(jī)械 50 ，對(duì)于一些非傳力機(jī)構(gòu)，也可取，對(duì)于一些非傳力機(jī)構(gòu)，也可取40,但不但不能過(guò)小。能過(guò)小。 想一想想一想 練一練練一練 試確定下列不同機(jī)構(gòu)以曲柄為原動(dòng)件時(shí)的極限位置試確定下列不同機(jī)構(gòu)以曲柄為原動(dòng)件時(shí)的極限位置？3.3 3.3 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本特性鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本特性 想一想想一想 練一練練一練 試確定擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)以曲柄為原動(dòng)件時(shí)試確定擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)以曲柄為原動(dòng)件時(shí)是否存在急回特性？

10、是否存在急回特性？3.3 3.3 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本特性鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本特性 3、min 的確定的確定 （1）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的min位置位置 搖桿搖桿CD為從動(dòng)件，曲柄為從動(dòng)件，曲柄AB為原動(dòng)時(shí)，當(dāng)原動(dòng)件為原動(dòng)時(shí)，當(dāng)原動(dòng)件AB與機(jī)架與機(jī)架AD共線(xiàn)時(shí)，共線(xiàn)時(shí)，傳動(dòng)角最小。比較兩者兩次共線(xiàn)的傳動(dòng)角最小。比較兩者兩次共線(xiàn)的min，并取小值為該機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角，并取小值為該機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角min 。3.3 3.3 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本特性鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本特性（2）曲柄滑塊機(jī)構(gòu)）曲柄滑塊機(jī)構(gòu)min位置位置 對(duì)于曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，當(dāng)主動(dòng)件為曲柄時(shí)，最小傳動(dòng)角對(duì)于曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，當(dāng)主動(dòng)件為曲柄時(shí)，

11、最小傳動(dòng)角出現(xiàn)在曲柄與機(jī)架垂直的位置。出現(xiàn)在曲柄與機(jī)架垂直的位置。3.3 3.3 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本特性鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本特性 （3 3）擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)）擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 1 1）以曲柄為原動(dòng)件，傳動(dòng)角）以曲柄為原動(dòng)件，傳動(dòng)角恒恒等于等于9090 。 2 2）以導(dǎo)桿為原動(dòng)件，傳動(dòng)角）以導(dǎo)桿為原動(dòng)件，傳動(dòng)角min= =0 0，位置出現(xiàn)在導(dǎo)，位置出現(xiàn)在導(dǎo)桿與曲柄垂直處。桿與曲柄垂直處。3.3 3.3 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本特性鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本特性3.3.3 3.3.3 死點(diǎn)位置死點(diǎn)位置（主動(dòng)件條件）（主動(dòng)件條件） 1 1、概念：平面連桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角、概念：平面連桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角=0=0，壓力角，壓力角=90

12、=90的位置稱(chēng)為的位置稱(chēng)為死點(diǎn)位置。死點(diǎn)位置。 在不計(jì)構(gòu)件的重力、慣性力和運(yùn)動(dòng)副中的摩擦阻力的條件下在不計(jì)構(gòu)件的重力、慣性力和運(yùn)動(dòng)副中的摩擦阻力的條件下: : 當(dāng)搖桿為主動(dòng)件當(dāng)搖桿為主動(dòng)件，連桿和曲柄共線(xiàn)時(shí)，過(guò)鉸鏈中心，連桿和曲柄共線(xiàn)時(shí)，過(guò)鉸鏈中心A A的力，對(duì)的力，對(duì)A A點(diǎn)不產(chǎn)點(diǎn)不產(chǎn)生力矩，不能使曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)的這種位置稱(chēng)為生力矩，不能使曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)的這種位置稱(chēng)為死點(diǎn)位置死點(diǎn)位置 。B BD DA AC CF FD DA AB BC CF F3.3 3.3 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本特性鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本特性2 2、死點(diǎn)位置的利弊死點(diǎn)位置的利弊 利利：工程上利用死點(diǎn)位置進(jìn)行工作。：工程上利用死點(diǎn)

13、位置進(jìn)行工作。 夾具機(jī)構(gòu)夾具機(jī)構(gòu)飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)3.3 3.3 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本特性鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本特性 弊弊：機(jī)構(gòu)有死點(diǎn)，從動(dòng)件出現(xiàn)卡死或運(yùn)動(dòng)方向不確定：機(jī)構(gòu)有死點(diǎn)，從動(dòng)件出現(xiàn)卡死或運(yùn)動(dòng)方向不確定現(xiàn)象，對(duì)傳動(dòng)不利，如縫紉機(jī)的腳踏機(jī)構(gòu)?，F(xiàn)象，對(duì)傳動(dòng)不利，如縫紉機(jī)的腳踏機(jī)構(gòu)?？p紉機(jī)的腳踏機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)的腳踏機(jī)構(gòu)3.3 3.3 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本特性鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本特性 3 3、克服死點(diǎn)的方法、克服死點(diǎn)的方法 （1 1）增大從動(dòng)件的質(zhì)量，利用慣性度過(guò)死點(diǎn)位置。增大從動(dòng)件的質(zhì)量，利用慣性度過(guò)死點(diǎn)位置。 （2 2）在從動(dòng)曲柄上施加外力或安裝飛輪以增加慣性。）在從動(dòng)曲柄上施加外力或安裝飛輪

14、以增加慣性。 （3 3）采用相同的機(jī)構(gòu)錯(cuò)位排列。）采用相同的機(jī)構(gòu)錯(cuò)位排列。火車(chē)車(chē)輪聯(lián)動(dòng)裝置火車(chē)車(chē)輪聯(lián)動(dòng)裝置縫紉機(jī)的腳踏機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)的腳踏機(jī)構(gòu)3.3 3.3 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本特性鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本特性想一想想一想 練一練練一練 請(qǐng)問(wèn)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)以哪個(gè)構(gòu)件為請(qǐng)問(wèn)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)以哪個(gè)構(gòu)件為原動(dòng)件時(shí)，機(jī)構(gòu)存在死點(diǎn)位置？原動(dòng)件時(shí)，機(jī)構(gòu)存在死點(diǎn)位置？3.4 3.4 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) 平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，主要考慮給定的運(yùn)動(dòng)條件，確平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，主要考慮給定的運(yùn)動(dòng)條件，確定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。有時(shí)為了使設(shè)計(jì)可靠、合理，還應(yīng)考慮定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。有時(shí)為了使設(shè)計(jì)

15、可靠、合理，還應(yīng)考慮幾何條件和動(dòng)力條件。幾何條件和動(dòng)力條件。 生產(chǎn)實(shí)踐中的四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題可歸納為兩類(lèi)生產(chǎn)實(shí)踐中的四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題可歸納為兩類(lèi)： （1 1）實(shí)現(xiàn)給定的從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律）實(shí)現(xiàn)給定的從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律, ,或使從動(dòng)件具有急或使從動(dòng)件具有急回特性?；靥匦?。 （2 2）實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。）實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 平面四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)的方法有圖解法、實(shí)驗(yàn)法和解平面四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)的方法有圖解法、實(shí)驗(yàn)法和解析法。本節(jié)主要介紹析法。本節(jié)主要介紹圖解法圖解法3.4 3.4 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)3.4.1 3.4.1 按給定的行程速比系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)按給定的行程速比系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu) 已

16、知條件：（已知條件：（1 1）行程速比系數(shù)）行程速比系數(shù)K （2 2）機(jī)構(gòu)的極限位置處的幾何關(guān)）機(jī)構(gòu)的極限位置處的幾何關(guān)系系 （3 3）其他輔助條件）其他輔助條件 1 1、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 已知條件已知條件：搖桿的長(zhǎng)度：搖桿的長(zhǎng)度lCD 、擺角、擺角和行程速比系數(shù)和行程速比系數(shù)K 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)：1）確定鉸鏈）確定鉸鏈A的位置；的位置；2）確定其他三個(gè)構(gòu)件的長(zhǎng)度）確定其他三個(gè)構(gòu)件的長(zhǎng)度 3.4 3.4 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) 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)步驟：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)步驟： （1 1）按給定行程速比系數(shù)）按給定行程速比系數(shù)K，求出極位夾角，求出極位夾角， 11180KK3.4

17、 3.4 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) 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)步驟：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)步驟： （2 2）任選）任選確定適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度比例尺確定適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度比例尺l ，任選固定鉸鏈，任選固定鉸鏈中心中心D D的位置，按搖桿長(zhǎng)度的位置，按搖桿長(zhǎng)度lCDCD和擺角和擺角，作出搖桿的兩個(gè)作出搖桿的兩個(gè)極限位置極限位置C1D和和C2 2D。3.4 3.4 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) （3）連接）連接C1和和C2，并作，并作C1C2的垂線(xiàn)的垂線(xiàn)C1M。 （4）作）作 C1C2N=90-，則，則C1M與與C2N相交于相交于P點(diǎn)，由點(diǎn)，由圖知：圖知： C1PC2=。 （5）作）作C1PC2的外接圓，在

18、此圓周上（弧的外接圓，在此圓周上（弧C1C2和弧和弧EF除外）任意一點(diǎn)都可以作為曲柄的固定鉸鏈中心除外）任意一點(diǎn)都可以作為曲柄的固定鉸鏈中心A，現(xiàn)，現(xiàn)任取一點(diǎn)。連接任取一點(diǎn)。連接AC1和和AC2，因同弧上的圓周角相等，故，因同弧上的圓周角相等，故C1AC2= C1PC2=。 3.4 3.4 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)（6）確定）確定AC1、AC2的長(zhǎng)度，可得的長(zhǎng)度，可得 AB=（AC2 - AC1 ）/2，BC=（AC2 - AC1 ） 實(shí)際構(gòu)件長(zhǎng)度實(shí)際構(gòu)件長(zhǎng)度lAB =l AB， lBC =l BC， lCD =l CD3.4 3.4 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) 2、導(dǎo)桿

19、機(jī)構(gòu)、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 已知條件：機(jī)架長(zhǎng)度已知條件：機(jī)架長(zhǎng)度l4、行程速比系數(shù)、行程速比系數(shù)K，設(shè)計(jì)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 解題的關(guān)鍵解題的關(guān)鍵： 分析極位夾角分析極位夾角與擺角與擺角的關(guān)系的關(guān)系 3.4 3.4 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) 設(shè)計(jì)步驟：設(shè)計(jì)步驟： （1 1）由已知的行程速比系數(shù)）由已知的行程速比系數(shù)K，求得，求得（也即擺角（也即擺角）即）即 （2 2）任選固定鉸鏈中心）任選固定鉸鏈中心C，以?shī)A角，以?shī)A角作出導(dǎo)桿的作出導(dǎo)桿的 兩個(gè)極限位置。兩個(gè)極限位置。 （3 3）作擺角的平分線(xiàn)）作擺角的平分線(xiàn)AC，并在線(xiàn)上取，并在線(xiàn)上取AC=l4/l 得固定鉸鏈中心得固定鉸鏈中心A的位置。的位

20、置。 （4）過(guò)）過(guò)A點(diǎn)作導(dǎo)桿極限位置的垂直點(diǎn)作導(dǎo)桿極限位置的垂直AB1（或（或AB2） 得曲柄的長(zhǎng)度得曲柄的長(zhǎng)度l1=AB1l11180KK3.4 3.4 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)3.4.1 3.4.1 按給定連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)按給定連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu) 案例分析案例分析：如圖所示為一加熱爐爐門(mén)開(kāi)啟機(jī)構(gòu)，其為鉸：如圖所示為一加熱爐爐門(mén)開(kāi)啟機(jī)構(gòu)，其為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，已知爐門(mén)的兩個(gè)位置及兩個(gè)活動(dòng)鉸鏈的中心矩，鏈四桿機(jī)構(gòu)，已知爐門(mén)的兩個(gè)位置及兩個(gè)活動(dòng)鉸鏈的中心矩，試設(shè)計(jì)加熱爐爐門(mén)開(kāi)啟機(jī)構(gòu)。試設(shè)計(jì)加熱爐爐門(mén)開(kāi)啟機(jī)構(gòu)。加熱爐爐門(mén)開(kāi)啟機(jī)構(gòu)加熱爐爐門(mén)開(kāi)啟機(jī)構(gòu)3.4 3.4 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 1、按給定連桿的兩個(gè)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)按給定連桿的兩個(gè)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu) 已知鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)連桿已知鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)連桿B1C1、B2C2的兩個(gè)位置，試設(shè)的兩個(gè)位置，試設(shè)計(jì)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)