平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析及設(shè)計(jì)

1、天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 第三章第三章 平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析與設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析與設(shè)計(jì)31 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)32 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33 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)36 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)34 運(yùn)動(dòng)分析運(yùn)動(dòng)分析速度瞬心法速度瞬心法35 運(yùn)動(dòng)分析運(yùn)動(dòng)分析矢量方程圖解法矢量方程圖解法天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 應(yīng)用實(shí)例：應(yīng)用實(shí)例：特征：特征：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。特點(diǎn)：特點(diǎn)：采用低副。面接觸、承載大、便于潤滑、不易磨損采用低副。面接觸、承載

2、大、便于潤滑、不易磨損 形狀簡單、易加工、容易獲得較高的制造精度。形狀簡單、易加工、容易獲得較高的制造精度。改變桿的相對(duì)長度，從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律不同。改變桿的相對(duì)長度，從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律不同。連桿曲線豐富?？蓾M足不同要求。連桿曲線豐富?？蓾M足不同要求。定義：定義：由低副（轉(zhuǎn)動(dòng)、移動(dòng)）連接組成的平面機(jī)構(gòu)。由低副（轉(zhuǎn)動(dòng)、移動(dòng)）連接組成的平面機(jī)構(gòu)。31 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)內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)、鶴式吊鶴式吊、火車輪火車輪、手動(dòng)沖床手動(dòng)沖床、牛頭刨床牛頭刨床、橢圓橢圓儀儀、機(jī)械手爪機(jī)械手爪、開窗戶支撐、公共汽車開關(guān)門、折疊傘、開窗戶支撐、公共汽車開關(guān)門、折疊傘、折疊床、折疊床、 牙膏筒拔管機(jī)、單車

3、制動(dòng)操作機(jī)構(gòu)等。牙膏筒拔管機(jī)、單車制動(dòng)操作機(jī)構(gòu)等。天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副多，累積誤差大、運(yùn)動(dòng)精度低、構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副多，累積誤差大、運(yùn)動(dòng)精度低、效率低效率低。產(chǎn)生動(dòng)載荷（慣性力），不適合高速。產(chǎn)生動(dòng)載荷（慣性力），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。分類分類:本章重點(diǎn)內(nèi)容是介紹本章重點(diǎn)內(nèi)容是介紹四桿機(jī)構(gòu)。四桿機(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)常以構(gòu)件數(shù)命名：常以構(gòu)件數(shù)命名：四桿機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)、多桿機(jī)構(gòu)多桿機(jī)構(gòu)。天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 基本型式基本型式鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，其它四桿機(jī)構(gòu)都是

4、由，其它四桿機(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：曲柄曲柄作整周定軸回轉(zhuǎn)的構(gòu)件；作整周定軸回轉(zhuǎn)的構(gòu)件；（1 1）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)特征：特征：曲柄搖桿曲柄搖桿作用：作用：將曲柄的整周回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)閾u桿的往復(fù)擺動(dòng)。將曲柄的整周回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)閾u桿的往復(fù)擺動(dòng)。 如雷達(dá)天線。如雷達(dá)天線。連桿連桿作平面運(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360360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。曲柄曲柄連桿連桿搖桿搖桿32

5、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.平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型式平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型式天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授作者：潘存云教授ABC1243DABDC1243（2 2）雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)特征特征：兩個(gè)曲柄：兩個(gè)曲柄作用：作用：將等速回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)閷⒌人倩剞D(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榈人俚人倩蚧蜃兯僮兯倩剞D(zhuǎn)?；剞D(zhuǎn)。雷達(dá)天線俯仰機(jī)構(gòu)雷達(dá)天線俯仰機(jī)構(gòu)曲柄主動(dòng)曲柄主動(dòng)縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例：應(yīng)用實(shí)例：如如葉片泵、慣性篩葉片泵、慣性篩等。等。2143搖桿主動(dòng)搖桿主動(dòng)3124天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授A AD DC CB B1 12 23 34

6、4旋轉(zhuǎn)式葉片泵旋轉(zhuǎn)式葉片泵作者：潘存云教授A AD DC CB B1 12 23 3ABDC1234E6慣性篩機(jī)構(gòu)慣性篩機(jī)構(gòu)31天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授ABCD實(shí)例：實(shí)例：火車輪火車輪特例：特例：平行四邊形機(jī)構(gòu)平行四邊形機(jī)構(gòu)AB = CD特征：特征：兩連架桿等長且平行，兩連架桿等長且平行， 連桿作平動(dòng)連桿作平動(dòng)BC = AD攝影平臺(tái)攝影平臺(tái)作者：潘存云教授ADBC作者：潘存云教授BC天平天平天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授作者：潘存云教授作者：潘存云教授反平行四邊形機(jī)構(gòu)反平行四邊形機(jī)構(gòu) 車門開閉機(jī)構(gòu)車門開閉機(jī)構(gòu) 反向反向FAEDGBCABEF

7、DCG平行四邊形機(jī)構(gòu)在共線位置出現(xiàn)運(yùn)平行四邊形機(jī)構(gòu)在共線位置出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)不確定。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?；疖囕喕疖囕喬旖蚬I(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授作者：潘存云教授作者：潘存云教授ABDCE（3 3）雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)特征：特征：兩個(gè)搖桿兩個(gè)搖桿應(yīng)用舉例：鑄造翻箱機(jī)構(gòu)應(yīng)用舉例：鑄造翻箱機(jī)構(gòu)特例：特例：等腰梯形機(jī)構(gòu)等腰梯形機(jī)構(gòu)汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) 、風(fēng)扇搖頭機(jī)構(gòu)、風(fēng)扇搖頭機(jī)構(gòu)BCABDC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天津工

8、業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授(1)(1) 改變構(gòu)件的形狀和運(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)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 l2.2.平面四桿機(jī)構(gòu)的演化型式平面四桿機(jī)構(gòu)的演化型式天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授(2)(2)改變運(yùn)動(dòng)副的尺寸改變運(yùn)動(dòng)副的尺寸(3)(3)選不同的構(gòu)件為機(jī)架選不同的構(gòu)件為機(jī)架偏心輪機(jī)構(gòu)偏心輪機(jī)構(gòu)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)3

9、14A2BC天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授B234C1A(3)(3)選不同的構(gòu)件為機(jī)架選不同的構(gòu)件為機(jī)架導(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搖塊機(jī)構(gòu)搖塊機(jī)構(gòu)314A2BCB34C1A24A1B23C13C4AB2A1C234B自卸車舉升機(jī)構(gòu)自卸車舉升機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例動(dòng)畫天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授(3)(3)選不同的構(gòu)件為機(jī)架選不同的構(gòu)件為機(jī)架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)的方法稱為：方法稱為：機(jī)構(gòu)的

10、倒置機(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搖塊機(jī)構(gòu)搖塊機(jī)構(gòu)314A2BCABC3214天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 橢圓儀機(jī)構(gòu)橢圓儀機(jī)構(gòu)實(shí)例：實(shí)例：選擇雙滑塊機(jī)構(gòu)中的不同構(gòu)件選擇雙滑塊機(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)作者：潘存云教授1234正弦機(jī)構(gòu)正弦機(jī)構(gòu)3214天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 a+b c + da+ c b + da+d b + c作者：潘存云教授abdcCBAD平面四桿機(jī)構(gòu)具有平面四桿機(jī)構(gòu)具有整轉(zhuǎn)副整轉(zhuǎn)副方方可能存在可能存在曲柄。曲柄。則由則由BCD可得：可得：則由則由B”C”

11、D可得：可得：AB為最短桿為最短桿最長桿與最短桿的長度之和其他兩桿長度之和33 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)1.1.平面平面四桿機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件有曲柄的條件設(shè)設(shè)at2 V2 V1搖桿的這種特性稱為搖桿的這種特性稱為急回運(yùn)動(dòng)急回運(yùn)動(dòng)。稱稱K為為行程速比系數(shù)行程速比系數(shù)。12VVK 18018021tt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。 只要只要 0 ， 就有就有 K111180KK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 2212tCCV)180/(21CC121221tCCtCC天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教

12、授 作者：潘存云教授曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的急回特性曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的急回特性應(yīng)用：應(yīng)用：節(jié)省返程時(shí)間，如節(jié)省返程時(shí)間，如牛頭刨牛頭刨、往復(fù)式輸送機(jī)等。、往復(fù)式輸送機(jī)等。作者：潘存云教授180180180180-導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的急回特性的急回特性 180180180180-思考題：思考題： 對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的急回特性如何？的急回特性如何？天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 F F”作者：潘存云教授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)角壓力角壓力角：從動(dòng)件驅(qū)動(dòng)力從動(dòng)件驅(qū)動(dòng)力F與力作用點(diǎn)絕對(duì)速度之間所夾銳角。與力作用點(diǎn)絕對(duì)速度之間所夾銳角。設(shè)計(jì)時(shí)

13、要求設(shè)計(jì)時(shí)要求: : minmin5050minmin出現(xiàn)的位置：出現(xiàn)的位置：當(dāng)當(dāng)BCD90BCD90時(shí)，時(shí)， 180180- BCD- BCD切向分力切向分力 F F= Fcos= Fcos法向分力法向分力 F F”= Fcos= Fcos F F 對(duì)傳動(dòng)有利對(duì)傳動(dòng)有利。=Fsin=Fsin稱稱為為傳動(dòng)角傳動(dòng)角。此位置一定是：此位置一定是：主動(dòng)件與機(jī)架共線兩處之一。主動(dòng)件與機(jī)架共線兩處之一。為了保證機(jī)構(gòu)良好的傳力性能ABCDCDBAFF”F可用可用的大小來表示機(jī)構(gòu)傳動(dòng)力性能的好壞的大小來表示機(jī)構(gòu)傳動(dòng)力性能的好壞, ,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)minm

14、in天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授F4. .機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置搖桿為主動(dòng)件，搖桿為主動(dòng)件，且連桿且連桿與曲柄兩次共線與曲柄兩次共線時(shí)時(shí)，有：，有：此時(shí)此時(shí)機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動(dòng). .避免措施：避免措施： 兩組機(jī)構(gòu)錯(cuò)開排列，如兩組機(jī)構(gòu)錯(cuò)開排列，如火車輪機(jī)構(gòu)火車輪機(jī)構(gòu); ;稱此位置為：稱此位置為： “死點(diǎn)死點(diǎn)”0 0靠靠飛輪的慣性飛輪的慣性（如內(nèi)燃機(jī)、縫紉機(jī)等）。（如內(nèi)燃機(jī)、縫紉機(jī)等）。FAEDGBCABEFDCG0 0F0 0天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授作者：潘存云教授工件工件ABCD1234PABCD1234工件工件P鉆孔夾具鉆孔夾

15、具=0=0TABDC飛機(jī)起落架飛機(jī)起落架ABCD=0=0F也可以利用死點(diǎn)進(jìn)行工作：也可以利用死點(diǎn)進(jìn)行工作：飛機(jī)起落架、鉆夾具飛機(jī)起落架、鉆夾具等。等。天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授12A2(A1)B2(B1)34 運(yùn)動(dòng)分析運(yùn)動(dòng)分析速度瞬心法速度瞬心法 機(jī)構(gòu)速度分析的圖解法有：速度機(jī)構(gòu)速度分析的圖解法有：速度瞬心法、相對(duì)運(yùn)動(dòng)法、線圖法。瞬心法、相對(duì)運(yùn)動(dòng)法、線圖法。瞬心法瞬心法: 適合于簡單機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析。適合于簡單機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析。一、一、速度瞬心及其求法速度瞬心及其求法絕對(duì)瞬心絕對(duì)瞬心重合點(diǎn)絕對(duì)速度為零。重合點(diǎn)絕對(duì)速度為零。P21相對(duì)瞬心相對(duì)瞬心重合點(diǎn)絕對(duì)速度不為零。重合

16、點(diǎn)絕對(duì)速度不為零。 VA2A1VB2B1Vp2=Vp10 Vp2=Vp1=0 兩個(gè)作平面運(yùn)動(dòng)構(gòu)件上兩個(gè)作平面運(yùn)動(dòng)構(gòu)件上速度相速度相同同的一對(duì)的一對(duì)重合點(diǎn)重合點(diǎn)，在某一，在某一瞬時(shí)瞬時(shí)兩構(gòu)兩構(gòu)件相對(duì)于該點(diǎn)作件相對(duì)于該點(diǎn)作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng) ，該點(diǎn)稱該點(diǎn)稱瞬時(shí)速度中心。瞬時(shí)速度中心。求法？1)1)速度瞬心的定義速度瞬心的定義天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 該點(diǎn)涉及兩個(gè)構(gòu)件。該點(diǎn)涉及兩個(gè)構(gòu)件。 2）瞬心數(shù)目）瞬心數(shù)目 每兩個(gè)構(gòu)件就有一個(gè)瞬心每兩個(gè)構(gòu)件就有一個(gè)瞬心 根據(jù)排列組合有根據(jù)排列組合有P12P23P13構(gòu)件數(shù)構(gòu)件數(shù) 4 5 6 8瞬心數(shù)瞬心數(shù) 6 10 15 281 2 3若

17、機(jī)構(gòu)中有若機(jī)構(gòu)中有n個(gè)構(gòu)件，則個(gè)構(gòu)件，則N Nn(n-1)/2n(n-1)/2 絕對(duì)速度相同，相對(duì)速度為零。絕對(duì)速度相同，相對(duì)速度為零。相對(duì)回轉(zhuǎn)中心。相對(duì)回轉(zhuǎn)中心。天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 121212tt123）機(jī)構(gòu)瞬心位置的確定）機(jī)構(gòu)瞬心位置的確定1.直接觀察法直接觀察法 適用于求通過運(yùn)動(dòng)副直接相聯(lián)的兩構(gòu)件瞬心位置。適用于求通過運(yùn)動(dòng)副直接相聯(lián)的兩構(gòu)件瞬心位置。nnP12P12P122.三心定律三心定律V12定義：定義：三個(gè)彼此作平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件共有三個(gè)彼此作平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件共有三個(gè)瞬三個(gè)瞬心心，且它們，且它們位于同一條直線上位于同一條直線上。此法特別適用。此法特別適用于兩構(gòu)件不直接

18、相聯(lián)的場合。于兩構(gòu)件不直接相聯(lián)的場合。天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授123P21P31E3D3VE3VD3A2VA2VB2A2E3P32結(jié)論：結(jié)論： P21 、 P 31 、 P 32 位于同一條直線上。位于同一條直線上。B2天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授3214舉例：求曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的速度瞬心。舉例：求曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的速度瞬心。P14P12P34P13P24解：瞬心數(shù)為：解：瞬心數(shù)為：1.作瞬心多邊形圓作瞬心多邊形圓2.直接觀察求瞬心直接觀察求瞬心3.三心定律求瞬心三心定律求瞬心N Nn(n-1)/2n(n-1)/26 n=46 n=4天津工業(yè)大學(xué)

19、專用 作者： 潘存云教授 1 1123四、速度瞬心在機(jī)構(gòu)速度分析中的應(yīng)用四、速度瞬心在機(jī)構(gòu)速度分析中的應(yīng)用1.求線速度求線速度已知凸輪轉(zhuǎn)速已知凸輪轉(zhuǎn)速1 1，求推桿的速度。，求推桿的速度。P23解：解：直接觀察求瞬心直接觀察求瞬心P13、 P23 。V2求瞬心求瞬心P12的速度的速度 。 V2V P12l(P13P12)1 1長度長度P13P12直接從圖上量取。直接從圖上量取。P13 根據(jù)三心定律和公法線根據(jù)三心定律和公法線 nn求瞬心的位置求瞬心的位置P12 。nnP12天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 P24P13作者：潘存云教授2 22.求角速度求角速度解：瞬心數(shù)為解：瞬心數(shù)為 6個(gè)

20、個(gè)直接觀察能求出直接觀察能求出 4個(gè)個(gè)余下的余下的2個(gè)用三心定律求出。個(gè)用三心定律求出。求瞬心求瞬心P24的速度的速度 。VP24l(P24P14)4 4 2 (P24P12)/ P24P14 a)鉸鏈機(jī)構(gòu)鉸鏈機(jī)構(gòu)已知構(gòu)件已知構(gòu)件2的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速2 2，求構(gòu)件，求構(gòu)件4的角速度的角速度4 4 。 VP24l(P24P12)2方向方向: 與與2 2相同。相同。VP2423414 4P12P23P34P14天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 3.3.用瞬心法解題步驟用瞬心法解題步驟繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖；繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖；求瞬心的位置；求瞬心的位置；求出相對(duì)瞬心的速度求出相對(duì)瞬心的速度; ;瞬心法的優(yōu)缺

21、點(diǎn)：瞬心法的優(yōu)缺點(diǎn)：適合于求簡單機(jī)構(gòu)的速度，機(jī)構(gòu)復(fù)雜時(shí)因適合于求簡單機(jī)構(gòu)的速度，機(jī)構(gòu)復(fù)雜時(shí)因 瞬心數(shù)急劇增加而求解過程復(fù)雜。瞬心數(shù)急劇增加而求解過程復(fù)雜。 有時(shí)瞬心點(diǎn)落在紙面外。有時(shí)瞬心點(diǎn)落在紙面外。僅適于僅適于求速度求速度V V, ,使應(yīng)用有一定局限性。使應(yīng)用有一定局限性。求構(gòu)件絕對(duì)速度求構(gòu)件絕對(duì)速度V V或角速度或角速度。天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 CD35 運(yùn)動(dòng)分析運(yùn)動(dòng)分析矢量方程圖解法矢量方程圖解法一、基本原理和方法一、基本原理和方法1.矢量方程圖解法矢量方程圖解法 因每一個(gè)矢量具有大小和方向兩個(gè)參數(shù)，根據(jù)已因每一個(gè)矢量具有大小和方向兩個(gè)參數(shù)，根據(jù)已知條件的不同，上述方程有以

22、下四種情況：知條件的不同，上述方程有以下四種情況：設(shè)有矢量方程：設(shè)有矢量方程： D A + B + C D A + B + C大小：大?。?？ ？ 方向：方向： DABCAB D A + B + C 大?。海看笮。海?方向：？方向：？ 天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 BCB D A + B + C 大?。捍笮。?方向：方向： ？ ？ D A + B + C大小：大?。?？ 方向：方向： ？ DACDA天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 2.同一構(gòu)件上兩點(diǎn)速度和加速度之間的關(guān)系同一構(gòu)件上兩點(diǎn)速度和加速度之間的關(guān)系 1) 速度之間的關(guān)系速度之間的關(guān)系選速度比例尺選速度比例尺v m/s/mm

23、，在任意點(diǎn)在任意點(diǎn)p作圖使作圖使VAvpa，ab同理有：同理有： VCVA+VCA 大?。捍笮。?? ? 方向：方向： ? CA? CA相對(duì)速度為：相對(duì)速度為： VBAvabVBVA+VBA按圖解法得：按圖解法得： VBvpb, 不可解！不可解！p設(shè)已知大小：設(shè)已知大?。?方向：方向： BABA? ?方向：方向：p c方向：方向： a c BACvB天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 abpc同理有：同理有： VCVB+VCB大?。捍笮。?? ?方向：方向： ? CB? CBVCVA+VCA VB+VCB不可解！不可解！聯(lián)立方程有：聯(lián)立方程有：作圖得：作圖得：VCv pcVCAv acVCB

24、v bc方向：方向：p c方向：方向： a c 方向：方向： b c 大?。捍笮。?? ? ? 方向：方向： ? CA CB? CA CBACB天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授ACBcabpVBA/L/LBABAvab/l AB 同理：同理：vca/l CA稱稱pabc為為速度多邊形速度多邊形（或速度圖解（或速度圖解) ) p p為為極點(diǎn)。極點(diǎn)。得：得：ab/ABbc/ BCca/CA abcabcABCABC 方向：方向：CW強(qiáng)調(diào)用相對(duì)速度求vcb/l CBcabp天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授作者：潘存云教授cabpACB速度多邊形速度多邊形的

25、性質(zhì)的性質(zhì):聯(lián)接聯(lián)接p點(diǎn)和任一點(diǎn)的向量代表該點(diǎn)和任一點(diǎn)的向量代表該 點(diǎn)在機(jī)構(gòu)圖中同名點(diǎn)的絕對(duì)速點(diǎn)在機(jī)構(gòu)圖中同名點(diǎn)的絕對(duì)速 度，指向?yàn)槎龋赶驗(yàn)閜該點(diǎn)。該點(diǎn)。聯(lián)接任意兩點(diǎn)的向量代表該兩點(diǎn)聯(lián)接任意兩點(diǎn)的向量代表該兩點(diǎn) 在在機(jī)構(gòu)圖中同名點(diǎn)的相對(duì)速度，機(jī)構(gòu)圖中同名點(diǎn)的相對(duì)速度， 指向與速度的下標(biāo)相反。如指向與速度的下標(biāo)相反。如bc代代 表表VCB而不是而不是VBC ，常用相對(duì)速，常用相對(duì)速 度來求構(gòu)件的角速度。度來求構(gòu)件的角速度。abcabcABCABC，稱，稱abcabc為為ABCABC的速的速 度影象，兩者相似且字母順序一致。度影象，兩者相似且字母順序一致。 前者沿前者沿方向轉(zhuǎn)過方向轉(zhuǎn)過9090。

26、稱。稱pabcpabc為為 PABCPABC的速度影象。的速度影象。特別注意：影象與構(gòu)件相似而不是與機(jī)構(gòu)位形相似！特別注意：影象與構(gòu)件相似而不是與機(jī)構(gòu)位形相似！P極點(diǎn)極點(diǎn)p代表機(jī)構(gòu)中所有速度為零的點(diǎn)的影象。代表機(jī)構(gòu)中所有速度為零的點(diǎn)的影象。D天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授cabp作者：潘存云教授ACB速度多邊形的用途：速度多邊形的用途： 由兩點(diǎn)的速度可求任意點(diǎn)的速度由兩點(diǎn)的速度可求任意點(diǎn)的速度。例如，求例如，求BCBC中間點(diǎn)中間點(diǎn)E E的速度的速度V VE E時(shí)，時(shí)，bcbc上中間點(diǎn)上中間點(diǎn)e e為為E E點(diǎn)的影點(diǎn)的影象，聯(lián)接象，聯(lián)接pepe就是就是V VE EEe思考

27、題：思考題：連架桿連架桿AD的速度影像在何處的速度影像在何處？D天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 b作者：潘存云教授BAC2) 加速度關(guān)系加速度關(guān)系求得：求得：aBapb選加速度比例尺選加速度比例尺a m/s2/mm，在任意點(diǎn)在任意點(diǎn)p作圖使作圖使aAapab”設(shè)已知角速度設(shè)已知角速度，A點(diǎn)加速度和點(diǎn)加速度和aB的方向的方向A B兩點(diǎn)間加速度之間的關(guān)系有：兩點(diǎn)間加速度之間的關(guān)系有： aBaA + anBA+ atBAatBAab”b方向方向: b” baBAab a方向方向: a b b 大?。捍笮。?方向：方向：?BABA?B BA A2 2lABaAaBap天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘

28、存云教授 作者：潘存云教授aCaA + anCA+ atCA aB + anCB+ atCB 又：又： aC aB + anCB+ atCB不可解！不可解！聯(lián)立方程：聯(lián)立方程：同理：同理： aCaA + anCA+ atCA 不可解！不可解！作圖求解得作圖求解得: : atCAac”c atCBacc”方向：方向：c” c 方向：方向：c” c 方向：方向：p c ? ? ? ? ? ? BAC大?。捍笮。?? 方向：方向： ? 2 2lCAC CA A? ? CACA大?。捍笮。?? 方向：方向： ?2 2lCBC CB B? ?CBCBbb”apc”c”caCapc天津工業(yè)大學(xué)專用 作者：

29、 潘存云教授 作者：潘存云教授作者：潘存云教授角加速度：角加速度：atBA/ lAB得：得：ab/ lABbc/ lBC a c/ lCA稱稱pabc為為加速度多邊形加速度多邊形（或速度圖解），（或速度圖解）， p極點(diǎn)極點(diǎn) abcABC 加速度多邊形的特性：加速度多邊形的特性：聯(lián)接聯(lián)接p點(diǎn)和任一點(diǎn)的向量代表該點(diǎn)和任一點(diǎn)的向量代表該 點(diǎn)在機(jī)構(gòu)圖中同名點(diǎn)的絕對(duì)加速點(diǎn)在機(jī)構(gòu)圖中同名點(diǎn)的絕對(duì)加速 度，指向?yàn)槎?，指向?yàn)閜 該點(diǎn)。該點(diǎn)。aBA ( (atBA) )2 2+ ( (anBA) )2 2aCA ( (atCA) )2 2+ ( (anCA) )2 2aCB ( (atCB) )2 2+ ( (

30、anCB) )2 2方向：方向：CCWa b”b /l ABbb”apc”c”cBAClCA 2 + + 4lCB 2 + + 4lAB 2 + + 4aaba aca bc天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授作者：潘存云教授BAC聯(lián)接任意兩點(diǎn)的向量代表該兩點(diǎn)在機(jī)構(gòu)圖中同名點(diǎn)聯(lián)接任意兩點(diǎn)的向量代表該兩點(diǎn)在機(jī)構(gòu)圖中同名點(diǎn) 的相對(duì)加速度，指向與速度的下標(biāo)相反。如的相對(duì)加速度，指向與速度的下標(biāo)相反。如ab代代 表表aBA而不是而不是aAB ， bc aCB ， ca aAC 。 abcABC，稱，稱abc為為ABC的的 加速度影象，稱加速度影象，稱pabc為為PABC的加速的加速

31、度影象，兩者相似且字母順序一致。度影象，兩者相似且字母順序一致。極點(diǎn)極點(diǎn)p代表機(jī)構(gòu)中所有加速度為零的點(diǎn)代表機(jī)構(gòu)中所有加速度為零的點(diǎn) 的影象的影象。特別注意：特別注意：影象與構(gòu)件相似而不影象與構(gòu)件相似而不是與機(jī)構(gòu)位形相似！是與機(jī)構(gòu)位形相似！用途：用途：根據(jù)相似性原理由兩點(diǎn)的根據(jù)相似性原理由兩點(diǎn)的加加速度求任意點(diǎn)的速度求任意點(diǎn)的加加速度。速度。例如例如: :求求BCBC中間點(diǎn)中間點(diǎn)E E的的加加速度速度a aE Ebc上中間點(diǎn)e為E點(diǎn)的影象，聯(lián)接pe就是aE。bb”apc”c”cE 常用相對(duì)切向加速度來求構(gòu)件的角加速度。常用相對(duì)切向加速度來求構(gòu)件的角加速度。e天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授

32、B1 13 32 2AC12BB122.兩構(gòu)件重合點(diǎn)的速度及加速度的關(guān)系兩構(gòu)件重合點(diǎn)的速度及加速度的關(guān)系 1)回轉(zhuǎn)副回轉(zhuǎn)副速度關(guān)系速度關(guān)系 VB1=VB2 aB1=aB2 VB1VB2 aB1aB2具體情況由其他已知條件決定具體情況由其他已知條件決定僅考慮移動(dòng)副2)高副和移動(dòng)副高副和移動(dòng)副 VB3VB2+VB3B2pb2b3 VB3B2 的方向的方向: b2b b3 3 3 3 = = vpb3 / lCB3 31 1大?。捍笮。悍较颍悍较颍?? ?BCBC公共點(diǎn)公共點(diǎn)天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授3 3B1 13 32 2AC1 1pb2b3ak B3B2 加速度關(guān)系

33、加速度關(guān)系aB3 apb3, 結(jié)論：結(jié)論：當(dāng)兩構(gòu)件構(gòu)成移動(dòng)副時(shí)，重當(dāng)兩構(gòu)件構(gòu)成移動(dòng)副時(shí)，重合點(diǎn)的加速度不相等，且移動(dòng)副有合點(diǎn)的加速度不相等，且移動(dòng)副有轉(zhuǎn)動(dòng)分量時(shí)，必然存在哥氏加速度轉(zhuǎn)動(dòng)分量時(shí)，必然存在哥氏加速度分量。分量。+ akB3B2 大?。捍笮。悍较颍悍较颍篵2kb 33akB3B2的方向：的方向：VB3B2 順順3 3 轉(zhuǎn)過轉(zhuǎn)過9090 3atB3 /lBCab3b3 /lBCarB3B2 akb3 B C? ?2 23 3l lBCBC B BC C? ?l1 12 21 1B BA A ?BCBC2 2VB3B23 3 aB3 = anB3+ atB3 = aB2+ arB3B2此

34、方程對(duì)嗎？b” 3p圖解得：圖解得：天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授c二、用矢量方程圖解法作機(jī)構(gòu)速度和加速度分析二、用矢量方程圖解法作機(jī)構(gòu)速度和加速度分析已知擺式運(yùn)輸機(jī)運(yùn)動(dòng)簡圖、各構(gòu)件尺寸、已知擺式運(yùn)輸機(jī)運(yùn)動(dòng)簡圖、各構(gòu)件尺寸、2 2，求：，求：解：解：1)速度分析速度分析 VBLAB2 2 ， VVB /pb VC VB+ VCB ABCDEF123456bV VF F、3 3、4 4、5 5構(gòu)件構(gòu)件3、4、5中任一速度為中任一速度為Vx的點(diǎn)的點(diǎn)X3、X4、X5的位置的位置構(gòu)件構(gòu)件3、5上速度為零的點(diǎn)上速度為零的點(diǎn)I3、I52 2大?。捍笮。?? 方向：方向：CD CD

35、p ?BCBC天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授作者：潘存云教授e從圖解上量得：從圖解上量得：VCB Vbc VCVpc 方向：方向：b c方向：方向：CW4 4 VC / /lCDCD方向：方向：CCWABCDEF1234562 23 34 4VC VB+ VCB cb利用速度影象與構(gòu)件相似的原理，利用速度影象與構(gòu)件相似的原理，可求得影象點(diǎn)可求得影象點(diǎn)e。圖解上式得圖解上式得pef：VFVE+ VFE 求構(gòu)件求構(gòu)件6的速度：的速度： VFE v ef e f 方向：方向：p f 5 5VFE / /lFEFE方向：方向：CW 大?。捍笮。??方向：方向：/DFcb3 3

36、VCB / /lCBCB方向：方向：p cf ?EFEFVF v pf p5 5天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授作者：潘存云教授I I5 5I I3 3I I3 3x x3 3ABCDEF1234562 2cbfpx x4 4利用速度影象和加速度影象求利用速度影象和加速度影象求特殊點(diǎn)的速度和加速度：特殊點(diǎn)的速度和加速度：求構(gòu)件求構(gòu)件3、4、5中任一速度中任一速度為為Vx的的X3、X4、X5點(diǎn)的位置。點(diǎn)的位置。x x5 5x利用影象法求特殊點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)利用影象法求特殊點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)：參數(shù)：求作求作bcxBCXBCX3 3 得得X X3 3構(gòu)件構(gòu)件3、5上速度為零的點(diǎn)上速度為零的點(diǎn)

37、I3、I5 cexCEXCEX4 4 得得X X4 4 efxEFXEFX5 5 得得X X5 5求作求作bcpBCIBCI3 3 得得I I3 3efpEFIEFI5 5 得得I I5 5x x3 3x x4 4x x5 5I I5 5天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授ABCDGH解題關(guān)鍵：解題關(guān)鍵：1. 以作平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件為突破以作平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件為突破口，口，基準(zhǔn)點(diǎn)和基準(zhǔn)點(diǎn)和 重合點(diǎn)都應(yīng)選取重合點(diǎn)都應(yīng)選取該構(gòu)件上的鉸接點(diǎn)該構(gòu)件上的鉸接點(diǎn)，否，否 則已知?jiǎng)t已知條件不足而使無法求解。條件不足而使無法求解。EF如：如： VE=VF+VEF 如選取鉸鏈點(diǎn)作為基點(diǎn)時(shí)，所列方程仍不

38、能求如選取鉸鏈點(diǎn)作為基點(diǎn)時(shí)，所列方程仍不能求解，則此時(shí)應(yīng)聯(lián)立方程求解。解，則此時(shí)應(yīng)聯(lián)立方程求解。 如：如： VG= VB+VGB 大?。捍笮。?? ? 方向：方向： ? VC=VB+VCB ? ? ? VC+VGC = VG ? ? ? ? 大小大小: ? ? ? 方向：方向：? ? 天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授作者：潘存云教授ABCD4321ABCD1234重合點(diǎn)的選取原則，選已知參數(shù)較重合點(diǎn)的選取原則，選已知參數(shù)較多的點(diǎn)（一般為鉸鏈點(diǎn)）多的點(diǎn)（一般為鉸鏈點(diǎn)）應(yīng)將構(gòu)件擴(kuò)大至包含應(yīng)將構(gòu)件擴(kuò)大至包含B B點(diǎn)點(diǎn)！如選如選B點(diǎn)：點(diǎn)： VB4 = VB3+VB4B3如選如選C

39、點(diǎn)：點(diǎn)： VC3 = VC4+VC3C4圖圖(b)(b)中取中取C C為重合點(diǎn)，為重合點(diǎn)，有有: : VC3= VC4+VC3C4大小：大?。?? ？ ? 方向：方向： ? tt不可解！不可解！不可解！不可解！可解！可解！大?。捍笮。?? 方向：方向： ? ? ? 大?。捍笮。?? 方向：方向： ? (a)(a)(b)(b)天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授作者：潘存云教授作者：潘存云教授1ABC234ABCD4321tt(b)(b)圖圖(C)(C)所示機(jī)構(gòu)，重合點(diǎn)應(yīng)選在何處？所示機(jī)構(gòu)，重合點(diǎn)應(yīng)選在何處？B B點(diǎn)點(diǎn)! !當(dāng)取當(dāng)取B B點(diǎn)為重合點(diǎn)時(shí)點(diǎn)為重合點(diǎn)時(shí): : VB4

40、= VB3 + VB4B3 ABCD1234tt(a)(a)VC3 = VB3+VC3B3不可解！不可解！大小：大?。?? 方向：方向： 方程可解方程可解 ? ? 同立可列出構(gòu)件同立可列出構(gòu)件3上上C、B點(diǎn)的關(guān)系：點(diǎn)的關(guān)系：大?。捍笮。? 方向：方向：? ? ? 天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 36 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)選型機(jī)構(gòu)選型根據(jù)給定的運(yùn)動(dòng)要求選擇根據(jù)給定的運(yùn)動(dòng)要求選擇 機(jī)構(gòu)的類型；機(jī)構(gòu)的類型；尺度綜合尺度綜合確定各構(gòu)件的尺度參數(shù)確定各構(gòu)件的尺度參數(shù)(長長 度尺寸度尺寸)。 同時(shí)要滿足其他輔助條件：同時(shí)要

41、滿足其他輔助條件：a)結(jié)構(gòu)條件（如要求有曲柄、桿長比恰當(dāng)、結(jié)構(gòu)條件（如要求有曲柄、桿長比恰當(dāng)、 運(yùn)動(dòng)副結(jié)構(gòu)合理等）運(yùn)動(dòng)副結(jié)構(gòu)合理等）;b)動(dòng)力條件（如動(dòng)力條件（如minmin）;c)運(yùn)動(dòng)連續(xù)性條件等。運(yùn)動(dòng)連續(xù)性條件等。天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授作者：潘存云教授ADCB飛機(jī)起落架飛機(jī)起落架BC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，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)。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=logxABCD天津工業(yè)大學(xué)專用

42、 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授三類設(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，兩連架桿轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)，如: 飛機(jī)起落架飛機(jī)起落架、函數(shù)機(jī)構(gòu)。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)2)滿足預(yù)定的連桿位置要求，如滿足預(yù)定的連桿位置要求，如鑄造翻箱機(jī)構(gòu)。鑄造翻箱機(jī)構(gòu)。要求連桿在兩個(gè)位置要求連桿在兩個(gè)位置垂直地面且相差垂直地面且相差180 BCABDC天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 給定的設(shè)計(jì)條件：給定的設(shè)計(jì)條件：1)幾何條件幾何條件（給定連架桿或連桿的位置）（給定連架桿或連桿的位置）2)運(yùn)動(dòng)條件運(yùn)動(dòng)條件（給定（給定K）3)動(dòng)力條件動(dòng)力

43、條件（給定（給定minmin）設(shè)計(jì)方法：設(shè)計(jì)方法：圖解法、解析法、實(shí)驗(yàn)法圖解法、解析法、實(shí)驗(yàn)法3)滿足預(yù)定的軌跡要求，如滿足預(yù)定的軌跡要求，如鶴式起重機(jī)鶴式起重機(jī)、揉面機(jī)揉面機(jī)機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)。天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 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)a)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。b)給定連桿上鉸鏈給定連桿上鉸鏈BC的三組位置的三組位置有無窮多組解。有無窮多組解。ADB2C2B3C3DB1

44、C1二、二、 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天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授ADB1C1已知已知: 固定鉸鏈固定鉸鏈A、D和連架桿位置，確定活動(dòng)鉸鏈和連架桿位置，確定活動(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)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)化原理機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)化原理天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授B22B22E21B1 1E12)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AB的長度的長度連接連接B2 E2、DB2的得的得B2 E2D繞繞D 將將B

45、2 E2D旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)1 1 -2 2得得B2點(diǎn)點(diǎn)已知已知:機(jī)架長度機(jī)架長度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。AdDB333E3設(shè)計(jì)步驟：設(shè)計(jì)步驟： 天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授連接連接B3 E3、DB3得得 B3 E3D將將B3E3D繞繞D旋旋 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)1 1 -3 3得得B3點(diǎn)點(diǎn)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)已知已知:機(jī)架長度機(jī)架長度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。2B22E21B1 1E1AdDB333E3B2B3任意選定構(gòu)件任意選定構(gòu)件AB的長度的長度連接連接B2 E2、DB2的得的得B2 E2D繞繞D 將將B2 E2D旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)1 1 -2 2得得B2點(diǎn)點(diǎn)設(shè)計(jì)步驟：設(shè)計(jì)步驟： 天津工業(yè)大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授2B22E21B1 1E1AdDB333E3B2B3由由B1 B2 B3 三三點(diǎn)點(diǎn) 求圓心求圓心C3 。2)按兩連架桿三組對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)