第五章平面连杆机构PPT讲稿.ppt
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1、第五章平面连杆机构第1页,共62页,编辑于2022年,星期三第一节 概述第二节 铰链四杆机构的基本型式及其演化第三节 平面四杆机构曲柄存在的条件和几个基本概念第四节 平面四杆机构的设计第2页,共62页,编辑于2022年,星期三第一节概述 1、平面连杆机构:若干刚性构件用低副(回转副、移动副)联接而成的一种机构。(图5-l)第3页,共62页,编辑于2022年,星期三第4页,共62页,编辑于2022年,星期三 2、平面连杆机构的主要缺点:机构中,构件间因低副联接,存有间隙,传动中将产生较大的位置误差。平面连杆机构一般可分为:1)四杆机构 2)多杆机构第5页,共62页,编辑于2022年,星期三第二节
2、第二节铰链四杆机构的基本型式及其演化铰链四杆机构的基本型式及其演化一、基本型式所有运动副均为转动副的平面四杆机构称为铰链四杆机构。(图5-2)第6页,共62页,编辑于2022年,星期三第7页,共62页,编辑于2022年,星期三分类(依照两连架杆运动形式的不同):(一)曲柄摇杆机构 (二)双曲柄机构 (三)双摇杆机构第8页,共62页,编辑于2022年,星期三 (一)曲柄摇杆机构 在图5-2a所示的饺链四杆机构中,若连架杆1能作整周回转运动,称为曲柄;另一连架杆3仅在一定角度范围内摆动,称为摇杆;连杆2作一般平面运动,则此种铰链四杆机构称为曲柄摇杆机构。第9页,共62页,编辑于2022年,星期三
3、当曲柄为原动件,摇杆为从动件时,可将曲柄的连续转动转变成摇杆的往复摆动。图53所示的雷达天线俯仰机构 以摇杆为原动件的,如图54所示的缝纫机踏板机构,便是将原动件摇杆CD(踏板)的往复摆动,转换成从动件曲柄(曲轴)的整周转动。第10页,共62页,编辑于2022年,星期三第11页,共62页,编辑于2022年,星期三 (二)双曲柄机构 在图5-2b所示的饺链四杆机构称为双曲柄机构。特点:两曲柄以相同的角速度同向转动,连杆作平移运动。图55所示机车车轮的联动机构第12页,共62页,编辑于2022年,星期三第13页,共62页,编辑于2022年,星期三 (三)双摇杆机构 如图52c所示的饺链四杆机构中,
4、若两连架杆l、3均为摇杆,仅能在有限的范围内往复摆动,则此种铰链四杆机构称为双摇杆机构。图5-6所示的飞机起落架机构第14页,共62页,编辑于2022年,星期三第15页,共62页,编辑于2022年,星期三二、铰链四杆机构的演化几种不同型式的四杆机构:(一)曲柄滑块机构(二)导杆机构(三)含有两个移动副的四杆机构第16页,共62页,编辑于2022年,星期三(一)曲柄滑块机构 在曲柄滑块机构中,当滑块移动的导路中心线通过曲柄回转中心A时,称为对心曲柄滑块机构(图57b);导路中心线不通过曲柄回转中心A时,则称为偏置曲柄滑块机构(图57c),e为偏距。第17页,共62页,编辑于2022年,星期三第1
5、8页,共62页,编辑于2022年,星期三(二)导杆机构 把曲柄滑块机构的曲柄1为机架,杆4为导杆,滑块3在导杆4上滑动,并随连架杆2一起转动,该机构称为导杆机构(图58)。类型:转动导杆机构(图58a)。摆动导杆机构(图58b)。第19页,共62页,编辑于2022年,星期三第20页,共62页,编辑于2022年,星期三(三)含有两个移动副的四杆机构 图5-7b曲柄滑块机构中,若再将其中转动副C或B演化为移动副,则可得含两个移动副的四杆机构。图 59a为转动副 C演化为移动副的过程,此机构又称正弦机构。第21页,共62页,编辑于2022年,星期三第22页,共62页,编辑于2022年,星期三 若将图
6、57b所示曲柄滑块机构中的转动副B演化为移动副,图5-10a所示的正切机构。构件1仅能在一定角度范围内摆动,并有关系 s atan(a为摆杆摆动中心至推杆导路中心的距离)。第23页,共62页,编辑于2022年,星期三第三节 平面四杆机构曲柄存在的条件和几个基本概念一、曲柄存在的条件 图5-11所示的四杆机构ABCD中,设a、b、c、d分别代表各杆的长度,杆AB为曲柄,杆CD为摇杆,则各杆的长度应保证曲柄在转动中能顺利通过与机架AD共线的两个位置AB1、AB2。第24页,共62页,编辑于2022年,星期三第25页,共62页,编辑于2022年,星期三曲柄存在的条件为:1)曲柄是最短杆。2)最短杆与
7、最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和。在铰链四杆机构中,最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和时,若以最短杆为机架,则构成双曲柄机构(图512a);第26页,共62页,编辑于2022年,星期三第27页,共62页,编辑于2022年,星期三 若以最短杆相对的杆为机架,则构成双摇杆机构(图512b);若以最短杆任一相邻杆为机架,则构成曲柄摇杆机构(图512C)。如果铰链四杆机构中的最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时,则机构中不管以哪个杆件为机架,只能构成双摇杆机构。第28页,共62页,编辑于2022年,星期三二、压力角与传动角 1、压力角:如图5-13所示的曲柄摇杆机构,
8、力由主动件AB通过连杆BC传递给从动件CD上,C点的力F将沿着BC方向。C点的速度是垂直于 CD,则力 F与Vc之间的夹角称为压力角。第29页,共62页,编辑于2022年,星期三第30页,共62页,编辑于2022年,星期三 2、传动角:连杆与从动件(摇杆)轴线之间所夹锐角称为传动角。由图可知,r90,角愈小,r角愈大,传动效率愈高。机构在运转过程中,传动角y是变化的。第31页,共62页,编辑于2022年,星期三三、行程速度变化系数 如图514所示的摆动导杆机构,曲柄AB等速回转,当曲柄由AB位置这时针转过 1角到达AB位置时,摆动导杆由BC摆过 角至BC,所需时间为t1,当曲柄继续转过 角回到
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