平面连杆机构的特点及应用

第五章平面,连杆机构及其设计,5.1 平面连杆机构的特点及应用,5.2 四杆机构的运动变换功能和性能指标,5.3 多杆机构,5.4 连杆机构设计概论,5.5 连杆机构的设计（解析法）,本章目录,5.6 连杆机构的设计（图解法）,5.2,四杆机构的运动变换功能和性能指标,5.2.1,铰链四杆机构,曲柄,连杆,摇杆,机架,连架杆,连架杆,有曲柄的条件：,（2）,连架杆与机架,中必有一杆为最短杆。,最短杆条件,（1）最短杆与最长杆的长度和小于或等于其余两杆的长度和。,杆长条件,1),曲柄摇杆机构,铰,链,四,杆机构,的类型,应用,功能：连续转动往复摆动,连架杆为最短杆,2),双曲柄机构,铰,链,四,杆机构,功能：匀速转动非匀速转动,机架为最短杆,平行四边形机构,应用,具有运动不确定性,功能：匀速转动匀速转动,特例,应用,铰,链,四,杆机构,若不满足曲柄存在条件（1），,无论取哪个构件 作机架，都是双摇杆机构。,3),双摇杆机构,功能：摆动摆动,连杆为最短杆,满足曲柄存在条件（1），但不满足条件（2）；,5.2.1.2,急回特性,A,B,C,D,A,B,1,C,1,D,A,B,2,C,2,D,A,B,1,C,2,D,B,2,C,1,曲柄摇杆机构,机构的两个极限位置,曲柄与连杆共线的两个位置,极位夹角,摆动范围,急回系数,K,急回特性,C,1,B,2,A,B,1,C,2,D,K,越大，急回特性越显著,C,1,C,2,D,C,1,C,2,B,2,A,B,1,C,2,D,C,1,M,D,C,1,C,2,A,B,2,A,B,1,C,2,D,C,1,M,D,本题的解有无穷多个,C,1,C,2,a,b,A,a,B,2,B,1,D,5.2.1.3 压力角与死点,压力角：,从动件上所受驱动力方向与力的作用点速度方向的夹角。,F,1,F,2,v,F,A,B,C,D,传动角,C,A,B,D,C,A,B,D,A,D,B,C,曲柄与机架共线的两个位置,，,传力性能越好,死点,连杆与从动件共线的两个位置,对于曲柄摇杆机构，当摇杆为主动件时，会出现两个死点位置。,利用错位排列的方法克服死点,利用死点，防止起落架收回,飞机起落架机构,利用死点，夹紧机构,5.2.2,曲柄滑块机构,曲柄滑块机构,A,B,C,D,A,B,C,e,A,B,C,曲柄摇杆机构,演化,连续转动 往复移动,由转动的主动件+,RRP,杆组而成,偏心曲柄滑块机构：,对心曲柄滑块机构：,曲柄条件：,A,B,C,A,B,C,e,曲柄条件：,无急回特性,有急回特性,a,b,压力角,死点位置：,AB,与,BC,共线,(,滑块为主动件,),滑块行程：,s,=2,a,a,b,对心曲柄滑块机构与偏心曲柄滑块机构,有急回特性,1,2,e,b,a,C,2,C,1,s,B,1,B,2,A,5.2.3,导杆机构,A,B,C,A,B,C,A,B,C,导杆机构,演化,曲柄滑块机构,连续转动 往复摆动,摆动导杆机构：,a,b,匀速转动 非匀速转动,56 用图解法设计连杆机构,M,1,M,2,N,1,N,2,E,1,E,2,P,12,P,12,转动极（极）,E,1,、,E,2,两个位置一经确定，,P,12,、,12,就确定与选择的参考点无关,12,有向转动角,半角转动法,及其,基本原理,M,1,M,2,N,1,N,2,P,12,m,12,n,12,N,0,M,0,两连架杆上动铰链和定铰链与极连线的夹角相等,M,1,P,12,M,0,= N,1,P,12,N,0,= ,12,/2,机架上两定铰链与极连线的夹角与连杆上两动铰链与极连线的夹角相等,M,1,P,12,N,1,= M,0,P,12,N,0,= ,12,/2+,等视角定理,M,1,M,2,N,1,N,2,P,12,m,12,n,12,N,0,M,0,12,/2,转动半角，为有向角,M,1,P,12,始边,M,0,P12,终边,N,1,P,12,始边,N,0,P12,终边,E1,、,E2,两个位置一经确定，,P,12,、,12,就确定与选择的参考点无关，,12,/2,半角也确定,导引动平面由,E1,到,E2,的位置的四杆机构的设计,求极点,求转动半角,刚化半角，半角绕极点转动,在半角始边选动铰链，在半角终边选定铰链,顺序连接各铰链，并将,动平面固结到连杆上，得四杆机构即为所求。,设计步骤：,M,1,M,2,N,1,N,2,P,12,m,12,n,12,M,0,N,0,5.连接各构件，将动平面固定到连杆上,1.求极点,P,12,2.求转动半角,12,/2,3.刚化半角，,绕极点,P,12,转动,4.在始边选动铰链，在终边选定铰链,12,/2,M,1,M,2,N,1,N,2,P,12,m,12,n,12,A,1,B,1,A,0,B,0,按给定动平面的三个位置设计四杆机构,M,1,M,2,N,1,N,2,M,3,N,3,P,12,P,13,12,2,13,2,5.连接各构件，将动平面固定到连杆上,1.求极点,P,12,和,P,13,3.转动半角绕极点转动,4.在始边选动铰链，选二终边交点为定铰链,12,13,2.求转动半角,和,2,2,按给定两连架杆的对应位置设计四杆机构,N,1,M,1,A,0,B,0,N,2,M,2,给定连杆平面序列位置问题,转化为,相对运动原理,按给定两连架杆的对应位置设计四杆机构,R,12,A,0,B,0,A,0,B,0,M,1,N,1,M,2,N,2,相对极和转动半角求法,：,沿,A,0,B,0,方向线作,-/2,和-,/2,角，两线交点即为相对极，夹角即为转动半角,按给定两连架杆的对应位置设计四杆机构,A,0,B,0,R,12,M,2,N,2,M,1,N,1,A,0,M,1,M,1,M,2,B,2,B,1,A,0,R,12,一连架杆转过,角，另一连架杆（滑块）移动,S,距离,-,s/,2,转动极和转动半角的求法,：,过,A,0,作导路的垂线，由此作,-/2,和-,s/2,，两线交点为极点,，,夹角为转动半角,M,1,M,2,B,2,B,1,A,0,R,12,一连架杆转过,角，另一连架杆（滑块）移动,S,距离,连杆机构综合时应注意的问题,序列问题,分枝问题,在某两个插值点之间可能不满足装配条件,