第五章平面连杆机构.pptx
第四章第四章 平面连杆机构平面连杆机构特点：全部低副（面接触），利于润滑，磨损小、传载大、寿命长；易加工，精度高，制造成本低。运动链较长，所以运动累积误差大，不能精确实现复杂的运动规律，设计计算较复杂。平面连杆机构平面机构+低副联接 (转动副、移动副)最常用平面四杆机构（四个构件四根杆)铰链四杆机构（全由转动副相联）第1页/共25页机架：固定的杆件连架杆：与机架相连的杆连杆：连接连架杆的杆1 1 铰链四杆机构的基本型式和特性铰链四杆机构的基本型式和特性 一、铰链四杆机构的类型及特点一、铰链四杆机构的类型及特点 组成曲柄：能转动360360的连架杆摇杆：不能转动360360的连架杆第2页/共25页 1.1.曲柄摇杆机构：连架杆曲柄(一般)原动件匀速转动 摇杆(一般)从动件变速往复摆动 分类：第3页/共25页 曲柄摇杆机构特征：曲柄摇杆作用：将曲柄的整周回转转变为摇杆的往复摆动。雷达天线俯仰机构(天线摇杆)调整天线 俯仰角的大小 第4页/共25页2.2.双曲柄机构：连架杆均为曲柄 主动曲柄:匀速转动 从动曲柄:变速转动 作用：将等速回转转变为等速或变速回转。第5页/共25页机车车轮联动机构特例：平行四边形机构特征：两连架杆等长且平行，连杆作平动。AB=CD BC=AD第6页/共25页平行四边形机构存在运动不确定位置。可采用两组机构错开排列的方法予以克服。第7页/共25页3.3.双摇杆机构连架杆均为摇杆 例:鹤式起重机的变速机构:CD(:CD(杆3)3)为原动件,悬挂重物的E E 点在连杆上保持E E点运动轨迹在近似水平线上。（平移货物平稳、减小能量消耗）第8页/共25页从动件作往复运动的平面连杆机构中，若从动件工作行程的平均速度小于回程的平均速度，则称该机构具有急回特性。在曲柄摇杆机构中，当从动件（摇杆）位于两极限位置时，曲柄与连杆共线。此时对应的主动曲柄之间所夹的锐角叫作极位夹角。二.急回运动和行程速比系数（以曲柄摇杆机构为例）工作行程时间空回行程时间工作行程时间空回行程时间 第9页/共25页设曲柄以逆时针匀速旋转。从ABAB1 1转到ABAB2 2，转过180+180+时为工作行程，所花时间为t1；此时摇杆从C1D摆到C2D，平均速度为V1,则有：曲柄从ABAB2 2 继续转过180-180-到ABAB1 1时为回程，所花时间为t2,此时摇杆从C2D摆到C1D，平均速度为V2,那么有 显然 t1 t2 V2 V1 即该机构具有急回特性第10页/共25页极位夹角(摇杆处于两极位时，对应曲柄所夹锐角)K K 急回运动性质(5-5)(5-5)(5-4)(5-4)设计时往往先给定 K 值，再计算，即 为能定量描述急回运动，将回程平均速度V2 与工作行程平均速度V1之比定义为行程速度变化系数 K 第11页/共25页三、压力角和传动角 1.1.压力角BCBC是二力杆,驱动力F F沿BCBC方向 作用在从动件上的驱动力F F与该力作用 点绝对速度V VC C之间所夹的锐角。有效力V VC C沿连杆BC(CD)BC(CD)分析:F Ft=FcosFcos（方便）第12页/共25页 F Ft 对传动有利。常用的大小来表示机构传力性能的好坏是的余角。2.2.传动角 传动角：连杆与从动杆所夹锐角 =9090 压力角越小(即传动角越大)，有用的分力越大。所以传动角是衡量机构受力大小的一个重要参数。第13页/共25页因此设计时一般要求:minmin4040当BCDBCD最小或最大时，即在主动曲柄与机架共线的位置，都有可能出现minmin由于在机构运动过程中，角是变化的，min min 出现在什么位置？主动件与机架共线的两个位置之一,传动角最小.第14页/共25页从动件与连杆共线（=0=0）卡死 机构运动卡死 机构运动不确定存在死点条件：有极限位置（从动件与连杆共线）措 施：死点四.死点位置飞轮自身惯性 第15页/共25页平面四杆机构具有整转副 则可能存在曲柄。设l1 L+LLmax+Lmin L+L(其余两杆长度之和其余两杆长度之和)时时 双摇杆机构曲柄存在的条件：(1)(1)最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和(2)(2)最短杆是连架杆或机架第17页/共25页1.1.曲柄滑块机构3 3 铰链铰链四杆机构的演化四杆机构的演化演化方法：变杆长、换机架、扩大回转副等曲柄滑块机构第18页/共25页对心曲柄滑块机构偏置曲柄滑块机构第19页/共25页ABC1234ABC1234ABC1234 l l1 1 l l2 2 摆动导杆机构 l l1 1 l l2 2转动导杆机构 导杆机构调换机架 2.2.导杆机构曲柄滑块机构ABC1234（杆2 2和杆4 4均可整周回转）（杆4 4往复摆动）第20页/共25页摇块机构滑块摆动 滑块为固定件滑块移动摆动滑块移动曲柄滑块机构CABCABCABCAB曲柄滑块机构导杆机构摇块机构定块机构导杆机构定块机构3.3.摇块机构摇块机构 、定块机构、定块机构第21页/共25页4.4.双滑块机构正弦机构正弦机构正切机构正切机构aaSS第22页/共25页5.5.扩大转动副偏心轮机构曲柄滑块机构将转动副将转动副B B加大，直至把加大，直至把转动副转动副A A包括进去，成为包括进去，成为几何中心是几何中心是B B，转动中心，转动中心为为A A的偏心圆盘。的偏心圆盘。第23页/共25页4 4 平面四杆机构的设计（简介）平面四杆机构的设计（简介）实现已知运动规律 1 1）给定连杆位置 2 2）给定连架杆位置 3 3）给定行程速比系数实现给定点的运动轨迹方法：作图法、解析法、实验法第24页/共25页感谢您的观看！第25页/共25页
