平面四杆机构的工作特性课件

,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,平面四杆机构的特性,平面四杆机构的特性,1,1.,铰链四杆机构中曲柄存在的条件,铰链四杆机构的三种基本类型的区别在于机构中是否存在曲柄，存在几个曲柄。机构中是否存在曲柄与各构件相对尺寸的大小以及哪个构件作机架有关。可以证明，铰链四杆机构中存在曲柄的条件为：,条件一：最短杆与最长杆长度之和不大于其余两杆长度之和。,条件二：连架杆或机架中最少有一根是最短杆。,一、铰链四杆机构中曲柄存在的条件,1.铰链四杆机构中曲柄存在的条件一、铰链四杆机构中曲柄存,2,c,b,d,a,+,+,c,a,d,b,+,-,),(,b,a,d,c,+,-,),(,曲柄存在条件,最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和；,连架杆与机架中必有一杆为最短杆。,cbda+cadb+-)(badc+-)(曲柄存在条,3,2.,铰链四杆机构基本类型的判别准则,(1),满足条件一但不满足条件二的是双摇杆机构；,(2),满足条件一而且以最短杆作机架的是双曲柄机构；,2.铰链四杆机构基本类型的判别准则,4,(3),满足条件一而且最短杆为连架杆的是曲柄摇杆机构,;,(4),不满足条件一是双摇杆机构。,(3)满足条件一而且最短杆为连架杆的是曲柄摇杆机构;,5,例已知铰链四杆机构的各杆尺寸,机架的位置,判断各四杆机构的类型。,例已知铰链四杆机构的各杆尺寸,机架的位置,判断各四杆机构的类,6,、平面四杆机构的基本特性,1,、急回特性,极位夹角,当从动摇杆处于左、右,两极限位置时，主动曲,柄两位置所夹的锐角,摇杆的摆角,从动摇杆两极限位,置间的夹角,急回特性,当曲柄等速转动时，摇杆往复摆动的平均速度不,同的运动特性。急回特性的相对程度，通常用,v,2,与,v,1,的比值,K,来衡量，,K,称为行程速比系数。,、平面四杆机构的基本特性1、急回特性 极位夹角 当从动,7,行程速比系数,K,行程速比系数K,8,越大,K,值就越大，急回特性就越明显。在机械设计时可根据需要先设定,K,值，然后算出,值，再由此计算得各构件的长度尺寸。,急回特性在实际应用中广泛用于单向工作的场合，使空回程所花的非生产时间缩短以提高生产率。例如牛头刨床滑枕的运动。,牛头刨床机构,越大K值就越大，急回特性就越明显。在机械设计时可根据需要先,9,传动角,压力角的余角。,2,、压力角和传动角,压力角,从动件受力点（,C,点）的受力方向与受力点的速度方向之间所夹的锐角。,设计条件,如何确定,min,？,传动角压力角的余角。2、压力角和传动角压力角从动,10,在,ABD,和,BCD,中，分别有,式中，。,联立求解得,如何确定铰链四杆机构的最小传动角？,在ABD和BCD中，分别有式中，,11,压力角,的余角,是连杆与摇杆所夹锐角，称为传动角。由于,更便于观察，所以通常用来检验机构的传力性能。传动角,随机构的不断运动而相应变化，为保证机构有较好的传力性能，应控制机构的最小传动角,min,。一般可取,min,40,，重载高速场合取,min,50,。曲柄摇杆机构的最小传动角出现在曲柄与机架共线的两个位置之一，如图所示的,B1,点或,B2,点位置。,压力角的余角是连杆与摇杆所夹锐角，称为传动角。由于更便,12,3,、死点位置,从,F,t,=,F cos,知，当压力角,=90,时，对从动件的作用力或力矩为零，此时连杆不能驱动从动件工作。机构处在这种位置称为止点，又称死点。,曲柄摇杆机构,曲柄滑块机构,当从动曲柄,AB,与连杆,BC,共线时，出现压力角,=90,，传动角,=0,。,如果以滑块作主动，则当从动曲柄,AB,与连杆,BC,共线时，外力,F,无法推动从动曲柄转动。,3、死点位置从Ft=F cos知，当压力角=90,13,死点位置,在摇杆,CD,为主动件的曲柄摇杆机构中，连杆,BC,与从动曲柄,AB,出现两次共线的位置。,特征,=0,（,=90,）,机构处于止点位置，一方面驱动力作用降为零，从动件要依靠惯性越过止点；另一方面是方向不定，可能因偶然外力的影响造成反转。,死点位置在摇杆CD为主动件的曲柄摇杆机构中，连杆BC与从,14,四杆机构是否存在止点，取决于从动件是否与连杆共线。,如果改摇杆主动为曲柄主动，则摇杆为从动件，因连杆,BC,与摇杆,CD,不存在共线的位置，故不存在止点。,如果改曲柄为主动，就不存在止点。,曲柄摇杆机构,曲柄滑块机构,四杆机构是否存在止点，取决于从动件是否与连杆共线。如果改摇杆,15,顺利通过死点位置的措施,：利用系统的惯性；利用特殊机构,蒸汽机车驱动轮联动机构,利用机构错位排列,缝纫机踏板机构,利用惯性,止点的存在对机构运动是不利的，应尽量避免出现止点。,死点的缺陷,顺利通过死点位置的措施：利用系统的惯性；利用特殊机构蒸汽,16,死点的利用,快速夹具,飞机起落架,死点的利用快速夹具飞机起落架,17,See you tomorrow!,See you tomorrow!,18,