第二章 平面连杆机构及其设计-4

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,*,*,*,2-6,平面连杆机构的设计,一,、连杆机构设计的基本问题,根据给定的运动要求选定机构的型式,（型综合）,；,根据机构所要完成的功能运动而提出的设计条件,（运动条件、几何条件和传力条件等），确定机构,各构件的尺度参数,（尺度综合）,；,画出机构运动简图。,连杆机构设计的基本问题：,4,）特殊的运动要求，如要求机构输出件有急回特性；,5,）足够的运动空间等。,为了使机构设计得合理、可靠，设计中应满足的,一,、连杆机构设计的基本问题,1,）要求某连架杆为曲柄；,2,）要求机构的运动具有连续性；,3,）要求最小传动角在许用传动角范围内，即,附加条件：,2-6,平面连杆机构的设计,根据机械的用途和性能要求等的不同，对连杆,机构设计的要求是多种多样的，但这些设计要求，,一般可归纳为以下两类问题：,设计方法,实验法；,几何法（作图法）；,解析法,2-6,平面连杆机构的设计,1)按照给定从动件的位置设计四杆机构，,称为,位置设计,。,2)按照给定点的运动轨迹设计四杆机构，,称为,轨迹设计。,已知条件,连杆的长度和活动铰链,B,、,C,连杆给定的位置,二个,或,三个,位置,求解内容,确定两固定铰链、的位置,求解,其余三杆（,L,、,L,、,L,）的长度,二、用作图法设计四杆机构,1,、按连杆预定的位置设计四杆机构,(,已知活动铰链，求固定铰链。,即求活动铰链轨迹圆的圆心）。,垂直平分线法,2-6,平面连杆机构的设计,该机构设计的主要问题是确定两固定铰链,A,和,D,点的位置。,由于,B,、,C,两点的运动轨迹是圆，该圆的中心就是固定铰链,的位置，因此,A,、,D,的位置应分别位于,B,1,B,2,和,C,1,C,2,的垂直平,分线,b,12,和,c,12,上,分析,：,2-6,平面连杆机构的设计,二、用作图法设计四杆机构,步骤,：,注：,若给定连杆三,个位置，有唯一的,解，若给定两个位,置有无穷多个解。,（,2,）分别作,B,1,B,2,、,B,2,B,3,的垂直平分线,，,其交点即为固定铰链点,A,。,（,3,）,同理作出,D,点；,（,4,）连接,A,、,B,、,C,、,D,即为所求。,A,D,B,1,B,2,B,3,C,1,C,2,C,3,（,1,）选比例尺，作出连杆的已知位置；,二、用作图法设计四杆机构,2-6,平面连杆机构的设计,例,设计铸造车间造型机的翻转机构,4,A,D,3,B,1,C,1,B,2,C,2,2,E,2,F,2,B,2,C,2,托台,3,1,A,4,9,振,实台,砂箱,7,B,1,C,1,D,E,1,F,1,2,5,6,作用力,C,2,1,3,2,B,3,D,E,2,A,B,1,B,2,E,1,E,3,3,1,2,C,3,C,2,C,1,2,、,按两连架杆预定的对应位置设计四杆机构,(,已知固定铰链,和某一活动铰链，求另一活动铰链）。,刚化转动法,二、用作图法设计四杆机构,2-6,平面连杆机构的设计,1,1,2,2,A,D,O,3,3,随便取定两个活动饺链中心行吗？,机构倒置,根据机构倒置的理论，我们能否把按连架杆预定的对应位置设计四杆机构的问题转化为按连杆预定的位置设计四杆机构的问题呢,?,二、用作图法设计四杆机构,2-6,平面连杆机构的设计,(,已知固定铰链和某一活动铰链，求另一活动铰链）。,刚化转动法,已知条件：,两连架杆的对应位置,曲柄,AB,：,1,、,2,、,3,摇杆,L,CD,上,标线,ED,对应位置：,1,、,2,、,3,B,2,B,3,E,1,E,3,B,1,D,A,1,2,3,1,3,2,C,E,2,求解内容：,确定连杆与摇杆相连接的活动铰链,C,的位置,求解,连杆杆,L,C,、,摇杆,L,的长度,二、用作图法设计四杆机构,2-6,平面连杆机构的设计,取,DE,1,为机架,A,D,C,j,B,j,二、用作图法设计四杆机构,2-6,平面连杆机构的设计,1,）机构倒置。选比例尺，作出连架杆及机架的已知位置，并选定新“机架”；,步骤：,2,）刚化转动。将其它位置的四杆机构刚化转动到与“机架”重和；,3,）作垂直平分线，其交点即为所求。,4,）连接,A,、,B,1,、,C,1,、,D,即为所求四杆机构。,E,1,A,B,1,D,E,j,B,j,j,0,0,j,2,E,1,E,2,B,1,D,A,B,2,B,3,E,3,1,2,3,1,3,B,B,c,例题：,步骤：,1,）机构倒置。,2,）刚化转动。,3,）作垂直平分线，,其交点即为所求。,4,）连接,A,、,B,1,、,C,1,、,D,即为所求四杆机构。,图示，已知两连架杆的对应位置，设计此四杆机构。,3,、,按给定的行程速比系数,K,设计四杆机构,（,1,）铰链四杆机构,设已知摇杆的长度,CD,、,摆角,及行程速比系数,K,，,设计此曲柄摇杆机构。,1,）计算,180,0,（,K-1,）,/(K+1,）；,步骤,：,2,）,选比例尺，作出已知位置；,A,D,C,1,C,2,B,O,3,）,作,rt,C,1,C,2,P,，,使,C,1,C,2,P=90,0,，,C,2,C,1,P=90,0,-,，,则,C,1,P C,2,=,。,90,0,-,P,4,）作,rt,C,1,C,2,P,的外接圆。,5),由附加条件和连续传动条,件确定,A,点。,6,）求曲柄、连杆长度。,l,AC,1,b+a,，,l,AC,2,=b-a,，,故,a=,l,(AC,1,-AC,2,)/2,b=,l,(AC,1,+AC,2,)/2,7,）,连接,A,、,B,、,C,、,D,即为所求。,则圆弧,C,1,PC,2,上任一点,A,至,C,1,和,C,2,的连线的夹角都等于极,位夹角,，,所以曲柄轴心,A,应,在此圆弧上。,二、用作图法设计四杆机构,2-6,平面连杆机构的设计,(2),曲柄滑块机构,已知,K,、,H,和,e,，,设计此机构。,2,a,A,B,1,3,4,C,b,v,c,H,O,e,A,c,1,c,2,B,步骤：,1,）计算,180,0,（,K-1/K+1,）,;,2,）,选比例尺，作一直线,C,1,C,2,=H,;,3,）作,H,的垂线,和,C,1,C,2,O=90,0,-,，,此两线相交于点,O,；,4,）以,O,为圆心，过,C,1,、,C,2,作圆，,A,点,应在此圆弧上选取；,5),作平行,C,1,C,2,且间距等于,e,的直,线，与圆弧的交点即为,A,点；,6,）由公式求曲柄、连杆长度。,二、用作图法设计四杆机构,2-6,平面连杆机构的设计,（,3,）,导杆机构,已知,d,、,K,，,设计此机构。,D,A,d,C,2,m,n,1,）按公式计算,180,0,（,K-1/K+1,）。,2,）,选比例尺，任取一点,D,，作,mDn,=,。,3,）作,mDn,等分角线，在此分角线上取,L,AD,=d,，,即得曲柄回转中心,A,。,4,）,过点,A,作导杆的垂直线,AC,1,(,或,AC,2,),则该线段长,即为曲柄的长度。,故,a,d sin(,2),。,C,1,a,步骤：,二、用作图法设计四杆机构,2-6,平面连杆机构的设计,