機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)-楊可幀-第五版-課件-第二章

平面連桿機(jī)構(gòu)

平面連桿機(jī)構(gòu)及其傳動(dòng)特點(diǎn)

鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本形式和特性

平面四桿機(jī)構(gòu)的的工作特性

平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)第2章8/4/20231平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)及其傳動(dòng)特點(diǎn)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本形概述1.

平面連桿機(jī)構(gòu)2.特點(diǎn)1、承載能力大，耐磨損，且便于潤(rùn)滑，使用壽命長(zhǎng)；2、便于制造，成本低，且易達(dá)到較高的精度；3、運(yùn)動(dòng)鏈較長(zhǎng)，所以運(yùn)動(dòng)累積誤差大；4、連桿產(chǎn)生的慣性力難以生產(chǎn)平衡；5、設(shè)計(jì)計(jì)算較復(fù)雜。

許多剛性構(gòu)件用低副聯(lián)接組成的平面機(jī)構(gòu)。8/4/20232概述1.平面連桿機(jī)構(gòu)2.特點(diǎn)1、承載能力大，耐磨損，且便3．連桿機(jī)構(gòu)的分類3.1根據(jù)連桿機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)范圍分：平面連桿機(jī)構(gòu)空間連桿機(jī)構(gòu)3.2根據(jù)連桿機(jī)構(gòu)所含構(gòu)件數(shù)分：四桿機(jī)構(gòu)多桿機(jī)構(gòu)8/4/202333．連桿機(jī)構(gòu)的分類3.1根據(jù)連桿機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件間相平分類：組成§2-1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式和特性

鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)：全部由回轉(zhuǎn)副組成的平面四桿機(jī)構(gòu)。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)8/4/20234分類：組成§2-1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式鉸鏈1.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雷達(dá)機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)8/4/202351.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雷達(dá)機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)7/31/20235

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的主要特性：1、名詞解釋極位夾角——當(dāng)機(jī)構(gòu)在兩極位時(shí)，原動(dòng)件AB所處兩個(gè)位置之間所夾的銳角，用

θ表示。極限位置——C1D和C2D

擺角——兩極限位置所夾的銳角，用

ψ表示。8/4/20236曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的主要特性：1、名詞解釋極位夾角——當(dāng)機(jī)構(gòu)在c)設(shè)兩過(guò)程的平均速度分別為v1、v2，則2、主要特性

急回運(yùn)動(dòng)和行程速比系數(shù)8/4/20237c)設(shè)兩過(guò)程的平均速度分別為v1、v2，則2、主要特性急行程速比系數(shù)——用來(lái)表明急回運(yùn)動(dòng)的急回程度，用K表示。搖桿的這種運(yùn)動(dòng)性質(zhì)稱為:急回特性。8/4/20238行程速比系數(shù)——用來(lái)表明急回運(yùn)動(dòng)的急回例題分析1、對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)∴K=1（滑塊在正反行程中平均速度相等）故，沒(méi)有急回運(yùn)動(dòng)8/4/20239例題分析1、對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)∴K=1（滑塊在正反行程中平例題分析2、偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)故，有急回運(yùn)動(dòng)8/4/202310例題分析2、偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)故，有急回運(yùn)動(dòng)7/31/2023例題分析3、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)所以，有急回運(yùn)動(dòng)8/4/202311例題分析3、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)所以，有急回運(yùn)動(dòng)7/31/202311死點(diǎn)位置以搖桿CD為原動(dòng)件8/4/202312死點(diǎn)位置以搖桿CD為原動(dòng)件7/31/202312例題分析8/4/202313例題分析7/31/202313例題分析8/4/202314例題分析7/31/202314四桿機(jī)構(gòu)的壓力角和傳動(dòng)角1、壓力角2、傳動(dòng)角通常取γmin≥40°，力矩較大時(shí),要求γmin≥50。作用于C點(diǎn)的力與C點(diǎn)的速度方向之間所夾的銳角，用表示。壓力角的余角，用表示。

8/4/202315四桿機(jī)構(gòu)的壓力角和傳動(dòng)角1、壓力角2、傳動(dòng)角通常取γmiDCBPDCBP8/4/202316DCBPDCBP7/31/2023163、最小傳動(dòng)角的位置(解析法)8/4/2023173、最小傳動(dòng)角的位置(解析法)7/31/2023172.雙曲柄機(jī)構(gòu)8/4/2023182.雙曲柄機(jī)構(gòu)7/31/2023188/4/2023197/31/2023193.雙搖桿機(jī)構(gòu)8/4/2023203.雙搖桿機(jī)構(gòu)7/31/202320§2-2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有整轉(zhuǎn)副的條件

1．鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有整轉(zhuǎn)副的條件在△AC″D中,l1+l2≤l4+l3在△AC′D中，l4≤（l2－l1）+

l3即l1+

l4

≤

l2

+

l3

l3≤（l2－l1）+

l4即l1+

l3≤

l4+

l2

l1≤l2、l1≤l3、l1≤l4設(shè)l1、l2、l3、l4為各桿長(zhǎng)度。且設(shè)l1

<

l4，A為周轉(zhuǎn)副。所以，AB為最短桿,且l1與任意一桿長(zhǎng)度之和都小于其他兩桿長(zhǎng)度之和。8/4/202321§2-2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有整轉(zhuǎn)副的條件1．鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有整鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有整轉(zhuǎn)副的條件是：1、最短桿與最長(zhǎng)桿的長(zhǎng)度之和應(yīng)小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之和。結(jié)論：2、整轉(zhuǎn)副是由最短桿與其鄰邊組成。8/4/202322鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有整轉(zhuǎn)副的條件是：1、最短桿與最長(zhǎng)桿的長(zhǎng)度之和鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)三種基本形式的判別依據(jù)：1、當(dāng)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)滿足桿長(zhǎng)條件時(shí)，若：

（1）最短桿為連架桿時(shí)——曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（2）最短桿為機(jī)架時(shí)——雙曲柄機(jī)構(gòu)（含平行四邊形機(jī)構(gòu)）（3）最短桿為連桿時(shí)——雙搖桿機(jī)構(gòu)2、當(dāng)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)不滿足桿長(zhǎng)條件時(shí)——雙搖桿機(jī)構(gòu)8/4/202323鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)三種基本形式的判別依據(jù)：1、當(dāng)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)滿足3D3Dr1.

改變構(gòu)件形狀和運(yùn)動(dòng)尺寸1B2C34AD1B2C4A鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲線導(dǎo)軌曲柄滑塊機(jī)構(gòu)變3構(gòu)件形狀re01B24AC3偏置式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)offsetS-C對(duì)心式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)slider-crankmechanism1B24AC3e§2-3鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化8/4/2023243D3Dr1.改變構(gòu)件形狀和運(yùn)動(dòng)尺寸1B2C34AD1B1B24AC3對(duì)心式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)2C3

變2,3構(gòu)件形狀3C2r1B4Ar1B4A32C正弦機(jī)構(gòu)sinegenerator/scotchyokess=lABsin8/4/2023251B24AC32C3變2,3構(gòu)件形狀3C2r2.改變運(yùn)動(dòng)副的尺寸對(duì)心式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)1B24AC3h=2lAB偏心輪機(jī)構(gòu)eccentricmechanism4C231BA

B副擴(kuò)大8/4/2023262.改變運(yùn)動(dòng)副的尺寸對(duì)心式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)1B24AC3h=A413.選不同構(gòu)件作機(jī)架——機(jī)構(gòu)倒置A4曲柄滑塊機(jī)構(gòu)1B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C32作機(jī)架A41A41A41A41A41A41A41A41A41A41A41A413B2C曲柄搖塊機(jī)構(gòu)

液壓筒車箱舉升機(jī)構(gòu)8/4/202327A413.選不同構(gòu)件作機(jī)架——機(jī)構(gòu)倒置A4曲柄滑塊機(jī)構(gòu)11BA21BA2AA41B2C3曲柄滑塊機(jī)構(gòu)2B11B22B12B14C3直動(dòng)滑桿機(jī)構(gòu)prismaticguidemech.C41BA21BA21BA23手動(dòng)唧筒機(jī)構(gòu)3作機(jī)架8/4/2023281BA21BA2AA41B2C3曲柄滑塊機(jī)構(gòu)2B11B22BC234A41B2C3曲柄滑塊機(jī)構(gòu)１作機(jī)架

A41B2C3導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)C234C234C234C234C234C234C234C234C234C234C234C234回轉(zhuǎn)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)whitworthmech.lBC>lAB，導(dǎo)桿AC整周轉(zhuǎn)動(dòng)C234C234C234C234AB123C423C423C423C423C423C423C423C423C423C423C423C4lBC<lAB，導(dǎo)桿AC擺動(dòng)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)crankshapermech.32C4AB18/4/202329C234A41B2C3曲柄滑塊機(jī)構(gòu)１作機(jī)架A41B2C34AB324AB324AB324AB324AB324AB324AB324AB324AB324AB324AB324AB324AB321B321B4A32正弦機(jī)構(gòu)4A1B321B321B321B321B321B321B321B321B321B321B321B321作機(jī)架1雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)doubleslidermech.十字滑塊聯(lián)軸器半聯(lián)軸器4十字滑塊3半聯(lián)軸器28/4/2023304AB324AB324AB324AB324AB324AB3214AD23３作機(jī)架雙搖桿機(jī)構(gòu)34A1B24A1B24A1B24A1B24A1B24A1B24A1B24A1B24A1B24A1B24A1B24A1B24A1B24A1B２4A1B24A1B24A1B24A1B24A1B２4A1B24A1B24A1B24A1B24A1B24A1B24A1B24A1B24A1B24A1B24A1B32正弦機(jī)構(gòu)3作機(jī)架雙滑塊機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)4AD1234AD1231作機(jī)架雙曲柄機(jī)構(gòu)4AD23２作機(jī)架曲柄搖桿機(jī)構(gòu)8/4/20233114AD23３作機(jī)架雙搖桿機(jī)構(gòu)34A1B24A1B24A1B§2-4平面機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

平面機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)包括：1、運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)；２、強(qiáng)度設(shè)計(jì)；

3、剛度；4、穩(wěn)定性設(shè)計(jì)

運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)：據(jù)給定的運(yùn)動(dòng)條件確定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的尺寸。根據(jù)設(shè)計(jì)要求分為：１、按給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律（位置、速度、加速度）設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。２、按運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。常用設(shè)計(jì)方法：1、解析法；２、幾何作圖法；３、實(shí)驗(yàn)法8/4/202332§2-4平面機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)平面機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)包括：1、運(yùn)動(dòng)設(shè)1.1曲柄搖桿機(jī)構(gòu)1.按給定的行程速比系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)C1DAB1C2B2ba212ACACb+=8/4/2023331.1曲柄搖桿機(jī)構(gòu)1.按給定的行程速比系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)8/4/2023347/31/2023348/4/2023357/31/2023358/4/2023367/31/2023368/4/2023377/31/2023378/4/2023387/31/2023388/4/2023397/31/2023398/4/2023407/31/2023408/4/2023417/31/2023418/4/2023427/31/2023428/4/2023437/31/2023438/4/2023447/31/2023441.2導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)已知：機(jī)架的長(zhǎng)度d

和行程速比系數(shù)Ｋ。8/4/2023451.2導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)已知：機(jī)架的長(zhǎng)度d和行程速比系數(shù)Ｋ。7/32.按給定連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)2.1給定三個(gè)位置

已知：連桿上三活動(dòng)鉸鏈的中心B、C及其在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的兩個(gè)位置B1C1、B