机械设计基础第三章平面连杆机构.ppt

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1、第三章第三章平面连杆机构平面连杆机构平面连杆机构是一些构件用平面低副（移动平面连杆机构是一些构件用平面低副（移动副或转动副）联接而成的机构。副或转动副）联接而成的机构。常见的是四杆机构：由四个构件组成。常见的是四杆机构：由四个构件组成。本本章章以以铰铰链链四四杆杆机机构构为为研研究究对对象象，讨讨论论平平面面连连杆机构的性质以及设计。杆机构的性质以及设计。2021/9/23132铰链四杆机构的基本类型和应用铰链四杆机构的基本类型和应用一、组成一、组成机架：静止不动机架：静止不动连架杆：回转。整周回转：曲柄连架杆：回转。整周回转：曲柄往复摆动：摇杆往复摆动：摇杆连杆：复杂平面运动连杆：复杂平面运

2、动二、基本型式二、基本型式根据连架杆的运动，分为根据连架杆的运动，分为曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构双曲柄机构双曲柄机构双摇杆机构双摇杆机构2021/9/23233平面机构的演化平面机构的演化一、曲柄滑块机构一、曲柄滑块机构二、导杆机构二、导杆机构三、偏心轮机构三、偏心轮机构四、摇块机构四、摇块机构五、双滑块机构五、双滑块机构2021/9/23334平面四杆机构有曲柄的条件及平面四杆机构有曲柄的条件及几个基本概念几个基本概念机架机架连架杆连架杆曲柄曲柄连架杆连架杆摇杆摇杆连杆连杆周转副周转副周转副周转副摆转副摆转副摆转副摆转副2021/9/234一、一、平面四杆机构有曲柄的条件平面四杆机构有曲柄的条

3、件以铰链四杆机构为例以铰链四杆机构为例aabcbcda+db+c(1)b-cd-a即即a+bc+d(2)c-b1，说明机构有急回特性，其值越大，急回，说明机构有急回特性，其值越大，急回 性质越显著。性质越显著。有无急回，取决于有无急回，取决于，（只要，（只要0就有急回）就有急回）有急回，可节省回程时间，提高工效。有急回，可节省回程时间，提高工效。2021/9/2320v四、死点位置（r=0的极限位置）仅以曲柄摇杆机构为例，但摇杆作原动件。在摇杆的两极限位仅以曲柄摇杆机构为例，但摇杆作原动件。在摇杆的两极限位置时（曲柄连杆共线）出现。置时（曲柄连杆共线）出现。Ft=0通过连杆加于曲柄上的通过连杆

4、加于曲柄上的力通过力通过A，有效回转力矩为，有效回转力矩为0，将不能推动曲柄转动。该位置被将不能推动曲柄转动。该位置被称为死点。称为死点。2021/9/2321对传动机构来说，有死点是不利的，应采取措施措施使其顺利通过。v加装飞轮，增大惯性使之闯过死点v安装辅助连杆v几组机构错位安装2021/9/2322利用死点利用死点：飞机起落架机构连杆与从动件飞机起落架机构连杆与从动件CD位于一位于一直线上，机构处于死点。承受机轮着地直线上，机构处于死点。承受机轮着地时产生的巨大冲击力。时产生的巨大冲击力。2021/9/232335平面四杆机构的运动设计平面四杆机构的运动设计v-根据给定运动形式的要求选择

5、机构的类型根据给定运动形式的要求选择机构的类型v-根据给定的运动参数确定机构运动简图中各杆尺根据给定的运动参数确定机构运动简图中各杆尺寸寸,且考虑几何条件和动力条件且考虑几何条件和动力条件.v设计方法设计方法:1解析法解析法:准确准确,计算麻烦计算麻烦2图解法图解法:方法简单方法简单,误差大误差大3实验法实验法:比较麻烦比较麻烦,误差大误差大2021/9/2324一、一、按照给定行程速比系数设计四杆机构按照给定行程速比系数设计四杆机构1曲柄摇杆机构设计曲柄摇杆机构设计1）确定）确定D点及摇杆极限位置点及摇杆极限位置2）摇杆极限位置确定后，根据极位夹角含义，定出）摇杆极限位置确定后，根据极位夹角

6、含义，定出A点位置。点位置。3）根据其它辅助条件，确定各杆长度。）根据其它辅助条件，确定各杆长度。2偏置曲柄滑块机构偏置曲柄滑块机构3导杆机构导杆机构2021/9/2325设已知行程速比系数设已知行程速比系数K，摇杆长度，摇杆长度LAD，机架长度，机架长度LAD，摇杆摆角，摇杆摆角，试求曲，试求曲柄摇杆机构的尺寸。柄摇杆机构的尺寸。解：（1）求出极位夹角）求出极位夹角2021/9/23262021/9/23272021/9/2328二、按照给定连杆位置设计铰链四杆机构二、按照给定连杆位置设计铰链四杆机构1两个位置的设计两个位置的设计2三个位置的设计三个位置的设计三、实验法设计平面四杆机构三、实验法设计平面四杆机构1覆盖法覆盖法2图谱法图谱法2021/9/2329本章重点内容本章重点内容1曲柄摇杆机构特性曲柄摇杆机构特性2存在曲柄条件存在曲柄条件3曲柄滑块机构曲柄滑块机构;导杆机构导杆机构4铰链四杆机构及其演化机构的作图法设计铰链四杆机构及其演化机构的作图法设计2021/9/2330