平面連桿機構(gòu)ppt課件

1、Copyright 機械工業(yè)出版社機械工業(yè)出版社機械根底機械根底平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu);.案例導(dǎo)入案例導(dǎo)入牛頭刨床牛頭刨床牛頭刨床機構(gòu)運動簡圖牛頭刨床機構(gòu)運動簡圖 如下圖為縫紉機踏板機構(gòu)，為其機構(gòu)運動簡圖和構(gòu)造表示圖?？p紉機傳動道路為如下圖為縫紉機踏板機構(gòu)，為其機構(gòu)運動簡圖和構(gòu)造表示圖?？p紉機傳動道路為: :操操作者踩踏踏板使搖桿作者踩踏踏板使搖桿1 1原動件往復(fù)擺動原動件往復(fù)擺動連桿連桿2 2驅(qū)動驅(qū)動曲柄曲柄3 3從動件從動件帶動帶輪使帶動帶輪使機頭主軸延續(xù)轉(zhuǎn)動。機頭主軸延續(xù)轉(zhuǎn)動。2;.案例導(dǎo)入案例導(dǎo)入 問題：問題：1 1各構(gòu)件的長度如何才干保證明現(xiàn)相關(guān)的運動？各構(gòu)件的長度如何才干保證明現(xiàn)

2、相關(guān)的運動？ 2 2該機構(gòu)在任務(wù)時，如何實現(xiàn)相關(guān)的運動特性？該機構(gòu)在任務(wù)時，如何實現(xiàn)相關(guān)的運動特性？ 3;.預(yù)備知識預(yù)備知識根本概念：根本概念： 連桿機構(gòu)：機構(gòu)中各構(gòu)件只采用低副銜接的機構(gòu)稱為連桿機構(gòu)。連桿機構(gòu)：機構(gòu)中各構(gòu)件只采用低副銜接的機構(gòu)稱為連桿機構(gòu)。 平面連桿機構(gòu)：一切構(gòu)件均在同一平面或相互平行的平面內(nèi)運動的連桿機構(gòu)稱為平面平面連桿機構(gòu)：一切構(gòu)件均在同一平面或相互平行的平面內(nèi)運動的連桿機構(gòu)稱為平面連桿機構(gòu)。連桿機構(gòu)。 縫紉機腳踏機構(gòu)縫紉機腳踏機構(gòu)鋸管機構(gòu)鋸管機構(gòu)4;.預(yù)備知識預(yù)備知識 四桿機構(gòu)：由四個構(gòu)件組成的平面連桿機構(gòu)稱為四桿機構(gòu)四桿機構(gòu)：由四個構(gòu)件組成的平面連桿機構(gòu)稱為四桿機構(gòu)

3、腳踏式脫粒機腳踏式脫粒機5;.平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)鉸鏈四桿機構(gòu)的認(rèn)知鉸鏈四桿機構(gòu)的認(rèn)知 1 平面四桿機構(gòu)的演化平面四桿機構(gòu)的演化2 平面連桿機構(gòu)的根本特性平面連桿機構(gòu)的根本特性3 平面四桿機構(gòu)的設(shè)計平面四桿機構(gòu)的設(shè)計 4 綜合案例分析綜合案例分析 5 課堂練習(xí)課堂練習(xí) 6 綜合案例分析綜合案例分析 56;.學(xué)習(xí)目的 掌握平面四桿機構(gòu)的根本類型、運用及演掌握平面四桿機構(gòu)的根本類型、運用及演化化 熟練掌握鉸鏈四桿的類型及判別熟練掌握鉸鏈四桿的類型及判別 熟練掌握平面四桿的任務(wù)特性熟練掌握平面四桿的任務(wù)特性 ，平面四桿，平面四桿機構(gòu)的設(shè)計機構(gòu)的設(shè)計7;.學(xué)習(xí)重點和難點學(xué)習(xí)重點和難點 鉸鏈四桿機構(gòu)

4、類型的判別鉸鏈四桿機構(gòu)類型的判別 平面四桿機構(gòu)的根本特性平面四桿機構(gòu)的根本特性 平面四桿機構(gòu)的設(shè)計平面四桿機構(gòu)的設(shè)計8;.10.1 10.1 鉸鏈四桿機構(gòu)的認(rèn)知鉸鏈四桿機構(gòu)的認(rèn)知 根本概念：根本概念： 1 1鉸鏈四桿機構(gòu)：四個構(gòu)件全部用轉(zhuǎn)動副相連的四桿機構(gòu)，稱為鉸鏈四桿機構(gòu)。鉸鏈四桿機構(gòu)：四個構(gòu)件全部用轉(zhuǎn)動副相連的四桿機構(gòu)，稱為鉸鏈四桿機構(gòu)。 2 2機架：機構(gòu)中固定不動的構(gòu)件。機架：機構(gòu)中固定不動的構(gòu)件。 3 3連架桿：與機架銜接的構(gòu)架。連架桿：與機架銜接的構(gòu)架。 9;.10.1 10.1 鉸鏈四桿機構(gòu)的認(rèn)知鉸鏈四桿機構(gòu)的認(rèn)知 曲柄：假設(shè)能繞機架作整周轉(zhuǎn)動的連架桿那么稱為曲柄。曲柄：假設(shè)能繞機

5、架作整周轉(zhuǎn)動的連架桿那么稱為曲柄。 搖桿：只能繞著機架在一定范圍內(nèi)擺動的連架桿。搖桿：只能繞著機架在一定范圍內(nèi)擺動的連架桿。 4連桿：不直接與機架相連的構(gòu)件。連桿：不直接與機架相連的構(gòu)件。10;.10.1.1 10.1.1 鉸鏈四桿機構(gòu)類型鉸鏈四桿機構(gòu)類型 鉸鏈四桿機構(gòu)按能否存在曲柄可分為三類：鉸鏈四桿機構(gòu)按能否存在曲柄可分為三類： 1. 1.曲柄搖桿機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu) 1 1概念：鉸鏈四桿機構(gòu)的兩個連架桿中，假設(shè)一個是曲柄，另一個是搖桿，那么概念：鉸鏈四桿機構(gòu)的兩個連架桿中，假設(shè)一個是曲柄，另一個是搖桿，那么稱為曲柄搖桿機構(gòu)。稱為曲柄搖桿機構(gòu)。 10.1 10.1 鉸鏈四桿機構(gòu)的認(rèn)知鉸鏈四桿機

6、構(gòu)的認(rèn)知11;.10.1 10.1 鉸鏈四桿機構(gòu)的認(rèn)知鉸鏈四桿機構(gòu)的認(rèn)知 2 2運用案例：雷達天線、腳踏式脫粒機、攪拌機、水稻插秧機的秧爪運動機構(gòu)。運用案例：雷達天線、腳踏式脫粒機、攪拌機、水稻插秧機的秧爪運動機構(gòu)。 腳踏式脫粒機腳踏式脫粒機雷達天線俯仰角調(diào)整機構(gòu)雷達天線俯仰角調(diào)整機構(gòu)12;.10.1 10.1 鉸鏈四桿機構(gòu)的認(rèn)知鉸鏈四桿機構(gòu)的認(rèn)知 攪拌機機構(gòu)攪拌機機構(gòu)水稻插秧機的秧爪運動機構(gòu)水稻插秧機的秧爪運動機構(gòu) 3 3功能：將延續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為擺動，或者將擺動轉(zhuǎn)換為功能：將延續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為擺動，或者將擺動轉(zhuǎn)換為延續(xù)轉(zhuǎn)動。延續(xù)轉(zhuǎn)動。13;.10.1 10.1 鉸鏈四桿機構(gòu)的認(rèn)知鉸鏈四桿機構(gòu)的認(rèn)知

7、 2. 2.雙曲柄機構(gòu)雙曲柄機構(gòu) 1 1概念：具有兩個曲柄的鉸鏈四桿機構(gòu)，稱為雙曲柄機構(gòu)。概念：具有兩個曲柄的鉸鏈四桿機構(gòu)，稱為雙曲柄機構(gòu)。 14;.10.1 10.1 鉸鏈四桿機構(gòu)的認(rèn)知鉸鏈四桿機構(gòu)的認(rèn)知 2 2運用案例：慣性篩機構(gòu)運用案例：慣性篩機構(gòu) 3 3功能：將等速轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為不等速同向轉(zhuǎn)動。功能：將等速轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為不等速同向轉(zhuǎn)動。慣性篩機構(gòu)慣性篩機構(gòu)15;.10.1 10.1 鉸鏈四桿機構(gòu)的認(rèn)知鉸鏈四桿機構(gòu)的認(rèn)知 4 4雙曲柄機構(gòu)的其他類型雙曲柄機構(gòu)的其他類型 1 1平行四邊形機構(gòu)：假設(shè)兩曲柄的長度相等，且連桿和機架的長度也相等，那么稱為平行四邊形機構(gòu)：假設(shè)兩曲柄的長度相等，且連桿和機架

8、的長度也相等，那么稱為四邊形機構(gòu)或平行雙曲柄機構(gòu)。四邊形機構(gòu)或平行雙曲柄機構(gòu)。 案例：掘土機的驅(qū)動鏟斗機構(gòu)等案例：掘土機的驅(qū)動鏟斗機構(gòu)等 平行四邊形機構(gòu)平行四邊形機構(gòu)掘土機的驅(qū)動鏟斗機構(gòu)掘土機的驅(qū)動鏟斗機構(gòu)16;.10.1 10.1 鉸鏈四桿機構(gòu)的認(rèn)知鉸鏈四桿機構(gòu)的認(rèn)知 2 2反平行四邊形機構(gòu)：兩相對構(gòu)件長度相等，一對構(gòu)件相互平行的雙曲柄機構(gòu)。反平行四邊形機構(gòu)：兩相對構(gòu)件長度相等，一對構(gòu)件相互平行的雙曲柄機構(gòu)。 運用案例：公共汽車的車門開關(guān)機構(gòu)運用案例：公共汽車的車門開關(guān)機構(gòu) 反平行四邊形機構(gòu)反平行四邊形機構(gòu)公共汽車的車門開關(guān)機構(gòu)公共汽車的車門開關(guān)機構(gòu) 17;.10.1 10.1 鉸鏈四桿機構(gòu)

9、的認(rèn)知鉸鏈四桿機構(gòu)的認(rèn)知 3功能：將等速轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為等速同向、不等速同向、等多種轉(zhuǎn)動。功能：將等速轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為等速同向、不等速同向、等多種轉(zhuǎn)動。 反平行四邊形機構(gòu)反平行四邊形機構(gòu)平行四邊形機構(gòu)平行四邊形機構(gòu)18;.10.1 10.1 鉸鏈四桿機構(gòu)的認(rèn)知鉸鏈四桿機構(gòu)的認(rèn)知 3. 3.雙搖桿機構(gòu)雙搖桿機構(gòu) 1 1概念：鉸鏈四桿機構(gòu)的兩個連架桿假設(shè)都是搖桿，那么稱為雙搖桿機構(gòu)。概念：鉸鏈四桿機構(gòu)的兩個連架桿假設(shè)都是搖桿，那么稱為雙搖桿機構(gòu)。 港口鶴式起重機港口鶴式起重機雙搖桿機構(gòu)雙搖桿機構(gòu)19;.10.1 10.1 鉸鏈四桿機構(gòu)的認(rèn)知鉸鏈四桿機構(gòu)的認(rèn)知 2 2運用案例：港口鶴式起重機運用案例：港口鶴式起

10、重機 、汽車轉(zhuǎn)向機構(gòu)、電風(fēng)扇搖頭機構(gòu)、飛機起落架等、汽車轉(zhuǎn)向機構(gòu)、電風(fēng)扇搖頭機構(gòu)、飛機起落架等機構(gòu)。機構(gòu)。電風(fēng)扇搖頭機構(gòu)電風(fēng)扇搖頭機構(gòu)20;.10.1 10.1 鉸鏈四桿機構(gòu)的認(rèn)知鉸鏈四桿機構(gòu)的認(rèn)知 3功能：將一種擺動轉(zhuǎn)換為另一種擺動。汽車前輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)汽車前輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)21;.10.1 10.1 鉸鏈四桿機構(gòu)的認(rèn)知鉸鏈四桿機構(gòu)的認(rèn)知 想一想想一想 練一練練一練 請根據(jù)所學(xué)知識判別圖請根據(jù)所學(xué)知識判別圖10-1210-12和圖和圖10-1310-13所示機構(gòu)屬于鉸鏈四桿機構(gòu)中哪類鉸鏈四桿機所示機構(gòu)屬于鉸鏈四桿機構(gòu)中哪類鉸鏈四桿機構(gòu)？同時簡述其任務(wù)原理？構(gòu)？同時簡述其任務(wù)原理？ 天平機構(gòu)天平機構(gòu)腳踏

11、砂輪機構(gòu)腳踏砂輪機構(gòu)22;.10.1 10.1 鉸鏈四桿機構(gòu)的認(rèn)知鉸鏈四桿機構(gòu)的認(rèn)知10.1.2 10.1.2 鉸鏈四桿機構(gòu)類型的判別鉸鏈四桿機構(gòu)類型的判別 1. 1.鉸鏈四桿機構(gòu)存在曲柄的條件鉸鏈四桿機構(gòu)存在曲柄的條件 機構(gòu)中相鄰構(gòu)件能否相對轉(zhuǎn)整周，由各構(gòu)件長度間的關(guān)系決議。機構(gòu)中相鄰構(gòu)件能否相對轉(zhuǎn)整周，由各構(gòu)件長度間的關(guān)系決議。 1 1長度和條件：機構(gòu)中最短構(gòu)件與最長構(gòu)件長度之和小于或等于其他兩構(gòu)件長長度和條件：機構(gòu)中最短構(gòu)件與最長構(gòu)件長度之和小于或等于其他兩構(gòu)件長度之和，即度之和，即 llll minmax23;.10.1 10.1 鉸鏈四桿機構(gòu)的認(rèn)知鉸鏈四桿機構(gòu)的認(rèn)知 2 2最短構(gòu)件條

12、件：連架桿與機架中必有一桿為最短構(gòu)件。最短構(gòu)件條件：連架桿與機架中必有一桿為最短構(gòu)件。 24;.10.1 10.1 鉸鏈四桿機構(gòu)的認(rèn)知鉸鏈四桿機構(gòu)的認(rèn)知 2.鉸鏈四桿機構(gòu)根本類型的判別方法 1滿足長度和條件，即 1)假設(shè)以最短構(gòu)件相鄰邊為機架時，機構(gòu)為曲柄搖桿機構(gòu)； 2假設(shè)以最短構(gòu)件為機架，那么機構(gòu)為雙曲柄機構(gòu)； 3假設(shè)以最短構(gòu)件對邊為機架，那么機構(gòu)為雙搖桿機構(gòu)。 llll minmax25;.10.1 10.1 鉸鏈四桿機構(gòu)的認(rèn)知鉸鏈四桿機構(gòu)的認(rèn)知 2 2不滿足長度和條件，那么無論取哪個構(gòu)件為機架，均為雙搖桿機構(gòu)。不滿足長度和條件，那么無論取哪個構(gòu)件為機架，均為雙搖桿機構(gòu)。26;.10.1

13、10.1 平面連桿機構(gòu)的類型平面連桿機構(gòu)的類型- -課堂練習(xí)課堂練習(xí)想一想想一想 練一練練一練 請判別圖所示各機構(gòu)屬于何類鉸鏈四桿機構(gòu)？請判別圖所示各機構(gòu)屬于何類鉸鏈四桿機構(gòu)？ 27;.10.1 10.1 鉸鏈四桿機構(gòu)的認(rèn)知鉸鏈四桿機構(gòu)的認(rèn)知 案例10-1 如圖10-15所示縫紉機踏板機構(gòu)，知AB=4cm、AD =11 cm、BC =16 cm，假設(shè)BC為機構(gòu)的最長構(gòu)件，請問縫紉機踏板機構(gòu)中各構(gòu)件應(yīng)滿足什么條件，縫紉機踏板機構(gòu)才干為曲柄搖桿機構(gòu)？ 28;.10.2 10.2 平面四桿機構(gòu)的演化平面四桿機構(gòu)的演化 在實踐任務(wù)機械中，鉸鏈四桿機構(gòu)還遠遠不能滿足需求，消費實際中，經(jīng)常采用多種不在實踐

14、任務(wù)機械中，鉸鏈四桿機構(gòu)還遠遠不能滿足需求，消費實際中，經(jīng)常采用多種不同外形、構(gòu)造和特性的四桿機構(gòu)，都可以以為是鉸鏈四桿機構(gòu)的演化方式。同外形、構(gòu)造和特性的四桿機構(gòu)，都可以以為是鉸鏈四桿機構(gòu)的演化方式。 常用的的演化方法：常用的的演化方法： 1變轉(zhuǎn)動副為挪動副；變轉(zhuǎn)動副為挪動副；2取不同的構(gòu)件作機架；取不同的構(gòu)件作機架； 3擴展轉(zhuǎn)動副和挪動副的尺寸。擴展轉(zhuǎn)動副和挪動副的尺寸。 29;.10.2 10.2 平面四桿機構(gòu)的演化平面四桿機構(gòu)的演化 10.2.1 曲柄滑塊機構(gòu) 1由曲柄搖桿機構(gòu)，將CD無窮大，C點軌跡變成直線； 2演化方法：將轉(zhuǎn)動副挪動副； 3類型： a.偏心曲柄滑塊機構(gòu) ，e0 偏距

15、：曲柄轉(zhuǎn)動中心距導(dǎo)路的間隔。 b.對心曲柄滑塊機構(gòu)，e=030;.10.2 10.2 平面四桿機構(gòu)的演化平面四桿機構(gòu)的演化4 4運用案例：內(nèi)燃機、空氣緊縮機、沖床和送料機構(gòu)等。運用案例：內(nèi)燃機、空氣緊縮機、沖床和送料機構(gòu)等。活塞式內(nèi)燃機活塞式內(nèi)燃機沖床沖床31;.10.2 10.2 平面四桿機構(gòu)的演化平面四桿機構(gòu)的演化 5 5功能：將轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為滑塊的往復(fù)挪動功能：將轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為滑塊的往復(fù)挪動32;.10.2 10.2 平面四桿機構(gòu)的演化平面四桿機構(gòu)的演化 在曲柄滑塊機構(gòu)或其他含有曲柄的四桿機構(gòu)中，當(dāng)曲柄長度很短時，由于存在構(gòu)造在曲柄滑塊機構(gòu)或其他含有曲柄的四桿機構(gòu)中，當(dāng)曲柄長度很短時，由于存在構(gòu)

16、造設(shè)計困難，工程中常將曲柄設(shè)計成偏心輪或偏心軸的方式。設(shè)計困難，工程中常將曲柄設(shè)計成偏心輪或偏心軸的方式。 這樣不僅抑制了構(gòu)造設(shè)計問題，而且還提高了偏心軸的強度和剛度。曲柄為偏心輪這樣不僅抑制了構(gòu)造設(shè)計問題，而且還提高了偏心軸的強度和剛度。曲柄為偏心輪構(gòu)造的連桿機構(gòu)稱為偏心輪機構(gòu)。構(gòu)造的連桿機構(gòu)稱為偏心輪機構(gòu)。1-1-偏心輪偏心輪2-2-連桿連桿 3-3-滑塊滑塊4-4-機架機架 33;.10.2 10.2 平面四桿機構(gòu)的演化平面四桿機構(gòu)的演化 10.2.2 導(dǎo)桿機構(gòu) 1演化過程：改動對心曲柄滑塊中的機架而演化來的； 2演化方法：改動曲柄滑塊機構(gòu)的機架,以構(gòu)件1為機架。 34;.10.2 10

17、.2 平面四桿機構(gòu)的演化平面四桿機構(gòu)的演化轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu)轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu)擺動導(dǎo)桿機構(gòu)擺動導(dǎo)桿機構(gòu)35;.10.2 10.2 平面四桿機構(gòu)的演化平面四桿機構(gòu)的演化4 4運用案例：常用于牛頭刨床、插床和回轉(zhuǎn)油泵中。運用案例：常用于牛頭刨床、插床和回轉(zhuǎn)油泵中。插刀插床機構(gòu)插刀插床機構(gòu)牛頭刨床驅(qū)動機構(gòu)牛頭刨床驅(qū)動機構(gòu)36;.10.2 10.2 平面四桿機構(gòu)的演化平面四桿機構(gòu)的演化 10.2.3 10.2.3 搖塊機構(gòu)和定塊機構(gòu)搖塊機構(gòu)和定塊機構(gòu) 1. 1.搖塊機構(gòu)搖塊機構(gòu) 1 1演化方法：以構(gòu)件演化方法：以構(gòu)件2 2為機架，可得搖塊機構(gòu)。為機架，可得搖塊機構(gòu)。 2 2運用實例：卡車車廂自動卸料機構(gòu)運用實例：

18、卡車車廂自動卸料機構(gòu) 卡車車廂自動卸料機構(gòu)卡車車廂自動卸料機構(gòu)搖塊機構(gòu)的演化搖塊機構(gòu)的演化37;.10.2 10.2 平面四桿機構(gòu)的演化平面四桿機構(gòu)的演化 2. 2.挪動導(dǎo)桿機構(gòu)：挪動導(dǎo)桿機構(gòu)： 1 1演化方法：以構(gòu)件演化方法：以構(gòu)件3 3為機架，得到定塊機構(gòu)。為機架，得到定塊機構(gòu)。 2 2運用實例：手動抽水機運用實例：手動抽水機 挪動導(dǎo)桿機構(gòu)的演化挪動導(dǎo)桿機構(gòu)的演化手動抽水機手動抽水機38;.10.3 10.3 平面四桿機構(gòu)的根本特性平面四桿機構(gòu)的根本特性 請察看以下動畫：請察看以下動畫： 問題：問題：1.1.牛頭刨床的往返速度能否一樣？牛頭刨床的往返速度能否一樣？ 2. 2.縫紉機的腳踏機

19、構(gòu)出現(xiàn)卡死景象時，該怎樣辦？縫紉機的腳踏機構(gòu)出現(xiàn)卡死景象時，該怎樣辦？ 牛頭刨床牛頭刨床縫紉機的腳踏機構(gòu)縫紉機的腳踏機構(gòu)39;.10.3 10.3 平面四桿機構(gòu)的根本特性平面四桿機構(gòu)的根本特性 10.3.1 10.3.1 急回特性和行程數(shù)比系數(shù)急回特性和行程數(shù)比系數(shù) 1. 1.根本概念：以曲柄搖桿機構(gòu)為例，曲柄為原動件根本概念：以曲柄搖桿機構(gòu)為例，曲柄為原動件 1 1四桿機構(gòu)的極限位置：當(dāng)曲柄與連桿二次共線時，搖桿位于機構(gòu)的最左或最右四桿機構(gòu)的極限位置：當(dāng)曲柄與連桿二次共線時，搖桿位于機構(gòu)的最左或最右的位置。的位置。 2 2極位夾角極位夾角：從動件處于二個極限位置時，相對應(yīng)的原動件曲柄所夾的銳

20、：從動件處于二個極限位置時，相對應(yīng)的原動件曲柄所夾的銳角。角。 40;.10.3 10.3 平面四桿機構(gòu)的根本特性平面四桿機構(gòu)的根本特性 3 3擺角擺角：搖桿從動件在兩個極限位置：搖桿從動件在兩個極限位置z z之間所夾角稱為搖桿的擺角，之間所夾角稱為搖桿的擺角，用用表示。表示。41;.10.3 10.3 平面四桿機構(gòu)的根本特性平面四桿機構(gòu)的根本特性 2. 2.急回特性：原動件曲柄作延續(xù)轉(zhuǎn)動時，作往復(fù)運動的搖桿在空回行程的平均速度急回特性：原動件曲柄作延續(xù)轉(zhuǎn)動時，作往復(fù)運動的搖桿在空回行程的平均速度大于任務(wù)行程的特性稱為急回特性。大于任務(wù)行程的特性稱為急回特性。 . .行程速比系數(shù)行程速比系數(shù)K

21、 K：從動件空回行程與任務(wù)行程的平均速度之比。：從動件空回行程與任務(wù)行程的平均速度之比。 42;.10.3 10.3 平面四桿機構(gòu)的根本特性平面四桿機構(gòu)的根本特性 極位夾角為：極位夾角為： 討論：討論：a、0K1此時機構(gòu)具有急回特性，此時機構(gòu)具有急回特性， K 急急 回特性越顯著。回特性越顯著。 b、=0K=1，此時機構(gòu)無急回特性。，此時機構(gòu)無急回特性。11180KK43;.10.3 10.3 平面四桿機構(gòu)的根本特性平面四桿機構(gòu)的根本特性 想一想想一想 練一練練一練 圖圖10-30a所示為牛頭刨床傳動表示圖，圖所示為牛頭刨床傳動表示圖，圖10-30b為牛頭刨床刨刀驅(qū)動機構(gòu)，該機構(gòu)為牛頭刨床刨刀

22、驅(qū)動機構(gòu)，該機構(gòu)在曲柄的帶動下驅(qū)動導(dǎo)桿作往復(fù)擺動，擺桿帶動滑枕往復(fù)挪動。請利用所學(xué)知識分析牛在曲柄的帶動下驅(qū)動導(dǎo)桿作往復(fù)擺動，擺桿帶動滑枕往復(fù)挪動。請利用所學(xué)知識分析牛頭刨床的運動特性，并判別其是利用什么特性來提高消費效率？頭刨床的運動特性，并判別其是利用什么特性來提高消費效率？a牛頭刨床機構(gòu)運動簡圖牛頭刨床機構(gòu)運動簡圖b b 牛頭刨床刨刀驅(qū)動機構(gòu)牛頭刨床刨刀驅(qū)動機構(gòu) 44;.10.3 10.3 平面四桿機構(gòu)的根本特性平面四桿機構(gòu)的根本特性 10.3.2 10.3.2 壓力角和傳動角壓力角和傳動角 1. 1.壓力角壓力角：從動件上的作用力：從動件上的作用力F F與該點速度與該點速度vcvc所夾

23、銳角所夾銳角稱為機構(gòu)的壓力角。稱為機構(gòu)的壓力角。 F F的兩個分力：的兩個分力： Fn=Fsin Fn=Fsin引起摩擦力，有害分力引起摩擦力，有害分力 Ft=Fcos Ft=Fcos有效分力有效分力 45;.10.3 10.3 平面四桿機構(gòu)的根本特性平面四桿機構(gòu)的根本特性 2. 2.傳動角傳動角：壓力角：壓力角的余角，即的余角，即=90=90-稱為傳動角。稱為傳動角。 討論：討論： Fn Fn傳力性能差。傳力性能差。 Fn Fn 傳力性能好。傳力性能好。46;.10.3 10.3 平面四桿機構(gòu)的根本特性平面四桿機構(gòu)的根本特性 為保證機構(gòu)的傳力性能良好，必需限定機構(gòu)的最小傳動角，通常為保證機構(gòu)

24、的傳力性能良好，必需限定機構(gòu)的最小傳動角，通常min 。 對于普通機械，通常對于普通機械，通常min 40, =4050;對于傳送功率大的機械對于傳送功率大的機械min 50，對，對于一些非傳力機構(gòu)，也可取于一些非傳力機構(gòu)，也可取 min 40,但不能過小。但不能過小。47;.10.3 10.3 平面四桿機構(gòu)的根本特性平面四桿機構(gòu)的根本特性 3.min 確實定確實定 1曲柄搖桿機構(gòu)的曲柄搖桿機構(gòu)的min位置位置 搖桿搖桿CD為從動件，曲柄為從動件，曲柄AB為原動時，當(dāng)原動件為原動時，當(dāng)原動件AB與機架與機架AD共線時，傳動角最小。比較共線時，傳動角最小。比較兩者兩次共線的兩者兩次共線的min，

25、并取小值為該機構(gòu)的最小傳動角，并取小值為該機構(gòu)的最小傳動角min 。48;.10.3 10.3 平面四桿機構(gòu)的根本特性平面四桿機構(gòu)的根本特性2曲柄滑塊機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)max位置位置 對于曲柄滑塊機構(gòu)，當(dāng)自動件為曲柄時，最大壓力角出如今曲柄與滑塊導(dǎo)路垂直時的位對于曲柄滑塊機構(gòu)，當(dāng)自動件為曲柄時，最大壓力角出如今曲柄與滑塊導(dǎo)路垂直時的位置。置。偏心曲柄滑塊機構(gòu)偏心曲柄滑塊機構(gòu)49;.10.3 10.3 平面四桿機構(gòu)的根本特性平面四桿機構(gòu)的根本特性 3擺動導(dǎo)桿機構(gòu) 1以曲柄為原動件，傳動角恒等于90，具有良好的傳力性能。 2以導(dǎo)桿為原動件，傳動角min=0，位置出如今導(dǎo)桿與曲柄垂直處。50;.10.

26、3 10.3 平面四桿機構(gòu)的根本特性平面四桿機構(gòu)的根本特性10.3.3 10.3.3 死點位置死點位置 1. 1.概念：如圖概念：如圖10-3410-34所示，以搖桿所示，以搖桿CDCD為原動件，機構(gòu)的傳動角為原動件，機構(gòu)的傳動角=0=0=90=90，這時轉(zhuǎn)，這時轉(zhuǎn)動力矩為零，從動件不轉(zhuǎn)動，機構(gòu)處于停頓位置稱為死點位置。動力矩為零，從動件不轉(zhuǎn)動，機構(gòu)處于停頓位置稱為死點位置。 51;.10.3 10.3 平面四桿機構(gòu)的根本特性平面四桿機構(gòu)的根本特性2.2.死點位置的利弊死點位置的利弊 利：工程上利用死點位置進展任務(wù)。利：工程上利用死點位置進展任務(wù)。 夾具機構(gòu)夾具機構(gòu)飛機起落架機構(gòu)飛機起落架機構(gòu)

27、52;.10.3 10.3 平面四桿機構(gòu)的根本特性平面四桿機構(gòu)的根本特性 弊：機構(gòu)有死點，從動件出現(xiàn)卡死或運動方向不確定景象，對傳動不利，如縫紉機弊：機構(gòu)有死點，從動件出現(xiàn)卡死或運動方向不確定景象，對傳動不利，如縫紉機的腳踏機構(gòu)。的腳踏機構(gòu)?？p紉機的腳踏機構(gòu)縫紉機的腳踏機構(gòu)53;.10.3 10.3 平面四桿機構(gòu)的根本特性平面四桿機構(gòu)的根本特性 3. 3.抑制死點的方法抑制死點的方法 1 1增大從動件的質(zhì)量，利用慣性度過死點位置。增大從動件的質(zhì)量，利用慣性度過死點位置。 2 2在從動曲柄上施加外力或安裝飛輪以添加慣性。在從動曲柄上施加外力或安裝飛輪以添加慣性。 3 3采用一樣的機構(gòu)錯位陳列。采

28、用一樣的機構(gòu)錯位陳列?；疖囓囕喡?lián)動安裝火車車輪聯(lián)動安裝縫紉機的腳踏機構(gòu)縫紉機的腳踏機構(gòu)54;.10.4 10.4 平面四桿機構(gòu)的設(shè)計平面四桿機構(gòu)的設(shè)計 平面四桿機構(gòu)的設(shè)計，主要思索給定的運動條件，確定機構(gòu)運動簡圖。有時為了使平面四桿機構(gòu)的設(shè)計，主要思索給定的運動條件，確定機構(gòu)運動簡圖。有時為了使設(shè)計可靠、合理，還應(yīng)思索幾何條件和動力條件。設(shè)計可靠、合理，還應(yīng)思索幾何條件和動力條件。 消費實際中的四桿機構(gòu)設(shè)計問題可歸納為兩類：消費實際中的四桿機構(gòu)設(shè)計問題可歸納為兩類： 1實現(xiàn)給定的從動件運動規(guī)律實現(xiàn)給定的從動件運動規(guī)律,或使從動件具有急回特性?；蚴箯膭蛹哂屑被靥匦浴?2實現(xiàn)給定的運動規(guī)律。實現(xiàn)

29、給定的運動規(guī)律。 平面四桿機構(gòu)運動設(shè)計的方法有幾何作圖法、實驗法和解析法。本節(jié)主要引見幾何作平面四桿機構(gòu)運動設(shè)計的方法有幾何作圖法、實驗法和解析法。本節(jié)主要引見幾何作圖法。圖法。55;.10.4 10.4 平面四桿機構(gòu)的設(shè)計平面四桿機構(gòu)的設(shè)計10.4.1 10.4.1 按給定的行程速比系數(shù)設(shè)計四桿機構(gòu)按給定的行程速比系數(shù)設(shè)計四桿機構(gòu) 知條件：知條件：1 1行程速比系數(shù)行程速比系數(shù)K K 2 2機構(gòu)的極限位置處的幾何關(guān)系機構(gòu)的極限位置處的幾何關(guān)系 3 3其他輔助條件其他輔助條件 1. 1.曲柄搖桿機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu) 知條件：搖桿的長度知條件：搖桿的長度lCD lCD 、擺角、擺角和行程速比系數(shù)和行

30、程速比系數(shù)K K 設(shè)計：設(shè)計：1 1確定鉸鏈確定鉸鏈A A的位置；的位置；2 2確定其他三個構(gòu)件的長度確定其他三個構(gòu)件的長度 56;.10.4 10.4 平面四桿機構(gòu)的設(shè)計平面四桿機構(gòu)的設(shè)計 案例案例10-2 知曲柄搖桿機構(gòu)的行程速度變化系數(shù)知曲柄搖桿機構(gòu)的行程速度變化系數(shù)K=1.32、搖桿長度、搖桿長度lCD=450mm、擺角、擺角=35，機架長度，機架長度lAD=420mm，試用圖解法設(shè)計該機構(gòu)。，試用圖解法設(shè)計該機構(gòu)。 57;.10.4 10.4 平面四桿機構(gòu)的設(shè)計平面四桿機構(gòu)的設(shè)計 曲柄搖桿機構(gòu)的設(shè)計步驟：曲柄搖桿機構(gòu)的設(shè)計步驟： 1按給定行程速比系數(shù)按給定行程速比系數(shù)K，計算出極位夾

31、角，計算出極位夾角 11180KK58;.10.4 10.4 平面四桿機構(gòu)的設(shè)計平面四桿機構(gòu)的設(shè)計 2選取適當(dāng)?shù)拈L度比例尺選取適當(dāng)?shù)拈L度比例尺l ，作出搖桿的兩個極限位置，作出搖桿的兩個極限位置C1D和和C2D。59;.10.4 10.4 平面四桿機構(gòu)的設(shè)計平面四桿機構(gòu)的設(shè)計 3做輔助圓做輔助圓 銜接銜接C1和和C2，作，作 C1C2O= C2C1O=90-,得交點得交點O，以，以O(shè)為圓心，為圓心， C1O為半徑做輔為半徑做輔助圓助圓 。 60;.10.4 10.4 平面四桿機構(gòu)的設(shè)計平面四桿機構(gòu)的設(shè)計 5確定確定A點位置，獲得點位置，獲得AC1、AC2尺寸。尺寸。 AB=AC2 - AC1

32、/2，BC=AC2 + AC1 實踐構(gòu)件長度實踐構(gòu)件長度lAB =l AB， lBC =l BC， lCD =l CD61;.10.4 10.4 平面四桿機構(gòu)的設(shè)計平面四桿機構(gòu)的設(shè)計 10.4.2 按連桿給定的預(yù)定位置設(shè)計四桿機構(gòu)按連桿給定的預(yù)定位置設(shè)計四桿機構(gòu) 案例案例10-3 如下圖為鑄工車間翻臺振實外型機的翻轉(zhuǎn)機構(gòu)。它是運用一個鉸鏈四桿機構(gòu)如下圖為鑄工車間翻臺振實外型機的翻轉(zhuǎn)機構(gòu)。它是運用一個鉸鏈四桿機構(gòu)來實現(xiàn)翻臺的兩個任務(wù)位置。翻臺在位置來實現(xiàn)翻臺的兩個任務(wù)位置。翻臺在位置I處外型，在位置處外型，在位置II處起模，翻臺與連桿處起模，翻臺與連桿BC固固聯(lián)成一體，聯(lián)成一體，lBC=0.5m

33、，機架，機架AD為程度位置，試設(shè)計該砂箱翻轉(zhuǎn)機構(gòu)。為程度位置，試設(shè)計該砂箱翻轉(zhuǎn)機構(gòu)。62;.10.4 10.4 平面四桿機構(gòu)的設(shè)計平面四桿機構(gòu)的設(shè)計 知鉸鏈四桿機構(gòu)連桿知鉸鏈四桿機構(gòu)連桿B1C1B1C1、B2C2B2C2的兩個位置，試設(shè)計鉸鏈四桿機構(gòu)。的兩個位置，試設(shè)計鉸鏈四桿機構(gòu)。63;.10.4 10.4 平面四桿機構(gòu)的設(shè)計平面四桿機構(gòu)的設(shè)計想一想想一想 練一練練一練 如圖如圖10-4110-41所示假設(shè)知連桿所示假設(shè)知連桿BCBC的長度和連桿三個位置，試問他能否利用剛剛所學(xué)知識，的長度和連桿三個位置，試問他能否利用剛剛所學(xué)知識，設(shè)計出該四桿機構(gòu)嗎？其解是獨一的嗎？設(shè)計出該四桿機構(gòu)嗎？其解是獨一的嗎？64;.綜合案例分析綜合案例分析 如圖如圖10-42所示為牛頭刨床刨刀驅(qū)動機構(gòu)，該機構(gòu)在曲柄的帶