铰链四杆机构的特性ppt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,*,2-2,铰链四杆机构的特性,运动特性,传力特性,铰链四杆机构的特性ppt课件,1,一. 铰链四杆机构,有整转副的条件,一.整转副,：两构件能,相对转动360,的转动副。,二.研究整转副之目的：具有,整转副,的铰链四,杆机构才,可能存在曲柄,。,三.具有整转副的条件,: 取决于各杆的相对长度。,四.获得铰链四杆机构三种基本型式的方法,图213。,一. 铰链四杆机构,2,图2-13,具有整转副的条件,图2-13具有整转副的条件,3,铰链四杆机构的特性ppt课件,4,铰链四杆机构的特性ppt课件,5,铰链四杆机构的特性ppt课件,6,铰链四杆机构的特性ppt课件,7,铰链四杆机构的特性ppt课件,8,铰链四杆机构的特性ppt课件,9,铰链四杆机构的特性ppt课件,10,铰链四杆机构的特性ppt课件,11,铰链四杆机构的特性ppt课件,12,铰链四杆机构的特性ppt课件,13,铰链四杆机构的特性ppt课件,14,铰链四杆机构的特性ppt课件,15,铰链四杆机构的特性ppt课件,16,铰链四杆机构的特性ppt课件,17,曲柄整周转动的连架杆,摇（摆）杆往复摆动的连架杆,曲柄整周转动的连架杆摇（摆）杆往复摆动的连架杆,18,注意观察运动链各构件间的运动关系。,注意观察运动链各构件间的运动关系。,19,铰链四杆机构的特性ppt课件,20,铰链四杆机构的特性ppt课件,21,铰链四杆机构的特性ppt课件,22,铰链四杆机构的特性ppt课件,23,铰链四杆机构的特性ppt课件,24,铰链四杆机构的特性ppt课件,25,铰链四杆机构的特性ppt课件,26,A,C,D,B,该机构具有两个整转副A、B(能整周转动的转动副）,两个摆动副C、D,(只能作摆动的转动副）,ACDB该机构具有两个整转副A、B(能整周转动的转动副）两个,27,A,C,D,B,具有两个整转副的条件?,a,d,c,b,设：各杆长a,b,c,d.,ACDB具有两个整转副的条件?adcb设：各杆长a,b,c,28,A,C,D,B,a,d,c,b,a+b,c,+d,曲柄与连杆拉直共线,ACDBadcba+b c+d曲柄与连杆拉直共线,29,A,C,D,B,a,d,c,b,a+b,c,+d,c,d+ b-a,d, c,+ b-a,c+,a,d+ b,；,d,+,a, c,+ b,曲柄与连杆重叠共线,ACDBadcba+bc+dc d+ b-ac+ a,30,A,C,D,B,a,d,c,b,c+,a,d+ b,；,d,+,a,c,+ b,A,C,D,B,a,d,c,b,a+b,c,+d,以上各式两两相加得：,a,b,；,a,c,；a,d。,ACDBadcbc+ a d+ b；ACDBadcba+,31,A,C,D,B,a,d,c,b,b + a,c,+d,c+,a,d+ b,；,d,+,a,c,+ b,A,C,D,B,a,d,c,b,a,b,；,a,c,；a,d。,1，具有两个整转副的构件,为机构中的最短杆；,2，最短杆与最长杆之和小于或等于其它两杆之和。,ACDBadcbb + a c+dACDBadcba ,32,A,C,D,B,a,d,c,b,A,C,D,B,a,d,c,b,1，最短杆与最长杆之和小于或等于其它两杆之和,(称为杆长之和条件）。,2，具有两个整转副的构件为机构中的最短杆；（,即,整转副在最短杆上,，且,成对,出现）,机构具有两个整转副的条件,ACDBadcbACDBadcb1，最短杆与最长杆之和小于或,33,获得铰链四杆机构,三种基本型式的方法,获得铰链四杆机构,34,1，有整转副存在,2，最短杆为连架杆或机架,曲柄存在条件,1，有整转副存在 曲柄存在条件,35,A,D,C,B,若以BC构件为机架，,观察各转动副的运动性质,已知：最短杆与最长杆之和小于或等于其它两杆之和,ADCB 若以BC构件为机架，已知：最短杆与最长杆之和,36,铰链四杆机构的特性ppt课件,37,铰链四杆机构的特性ppt课件,38,铰链四杆机构的特性ppt课件,39,铰链四杆机构的特性ppt课件,40,铰链四杆机构的特性ppt课件,41,铰链四杆机构的特性ppt课件,42,铰链四杆机构的特性ppt课件,43,A,B 仍为整转 副,C,D仍为摆动副,A,C,D,B,A,B 仍为整转 副C,D仍为摆动副ACDB,44,A,C,D,B,运动副的性质不随机架变更而改变,低副运动的可逆性。,ACDB运动副的性质不随机架变更而改变,45,A,C,D,B,AD（或BC）为机架得曲柄摇杆机构,ACDBAD（或BC）为机架得曲柄摇杆机构,46,A,C,D,B,AB为机架得双曲柄机构,ACDBAB为机架得双曲柄机构,47,A,C,D,B,DC为机架得双摇杆机构,ACDBDC为机架得双摇杆机构,48,铰链四杆机构的特性ppt课件,49,铰链四杆机构型式判别表,杆长关系,机架条件,机构型式,最短杆+最长杆,其余两杆之和,最短杆为连架杆,曲柄摇杆机构,最短杆为机架,双曲柄机构,最短杆为连杆,双摇杆机构,最短杆+最长杆其余两杆之和,任一杆为机架,双摇杆机构,铰链四杆机构型式判别表杆长关系机架条件 机构型式 最短杆+最,50,课堂练习,练习1：,1)判断该机构有无整转副?,2)分别以AB 、BC、DC 、AD,为机架,能得到什么类型的机构?,40,70,90,110,A,B,C,D,练习2：,如图，已知：a=70, b=90,d=40; 问c 取何值时，,该机构为双曲柄机构?,(根据双曲柄机构存在条件),a,d,c,b,A,B,C,D,课堂练习练习1：407090110ABCD练习2：adcbA,51,二.急回特性,(,1) 急回运动:,当曲柄AB为原动件时,从动件摇杆在空回行程时产生急回。,(2) 极位夹角,(3) 行程速比系数K(描述急回运动特性),图24,铰链四杆机构的特性ppt课件,52,C,B,A,D,d,CBADd,53,C,B,A,D,d,CBADd,54,C,B,A,D,d,CBADd,55,C,B,A,D,d,CBADd,56,C,B,A,D,d,CBADd,57,C,B,A,D,d,CBADd,58,C,B,A,D,d,CBADd,59,C,B,A,D,d,CBADd,60,C,B,A,D,d,CBADd,61,C,B,A,D,d,CBADd,62,C,B,A,D,d,CBADd,63,A,C,D,B,a,c,b,d,ACDBacbd,64,C,B,A,D,d,CBADd,65,C,B,A,D,d,CBADd,66,C,2,A,D,d,机构的远极位,B,2,C2ADd机构的远极位B2,67,A,D,d,C,2,B,2,v,2,机构的远极位,ADdC2B2v2机构的远极位,68,B,A,D,d,v,2,C,2,机构的远极位,BADdv2C2机构的远极位,69,B,A,D,d,v,2,C,2,C,2,机构的远极位,BADdv2C2C2机构的远极位,70,B,A,D,d,v,2,C,2,机构的远极位,BADdv2C2机构的远极位,71,B,A,D,d,v,2,C,2,机构的远极位,BADdv2C2机构的远极位,72,A,D,d,v,2,C,1,2,机构的近极位,C,2,B,2,B,1,摆角,机构的远极位,摇杆处于两极限位置时，对应的曲柄所夹的锐角极位夹角,ADdv2C12机构的近极位C2B2B1摆角机构的远极,73,A,D,d,C,1,C,2,B,2,B,1,急回运动,设：摇杆由,C,1,D,C,2,D,为工作行程,C,2,D,C,1,D,为空回行程,摇杆由,ADdC1C2B2B1急回运动设：摇杆由C1DC2D为工作,74,B,A,D,d,C,2,V,1,C,1,BADdC2V1C1,75,C,B,A,D,d,C,2,v,2,2,V,1,CBADdC2v22V1,76,C,B,A,D,d,C,2,V,1,CBADdC2V1,77,C,B,A,D,d,C,2,V,1,CBADdC2V1,78,A,C,D,a,c,b,d,C,2,V,1,ACDacbdC2V1,79,C,B,A,D,d,C,2,V,1,CBADdC2V1,80,B,A,D,d,C,2,V,1,1,( t,1,）,B,2,B,1,C,1,工作行程时间：,t,1,BADdC2V11 ( t1）B2B1C1工作行程时间：t,81,A,D,d,C,2,B,2,v,2,空回行程,ADdC2B2v2空回行程,82,B,A,D,d,v,2,C,2,BADdv2C2,83,B,A,D,d,v,2,C,2,BADdv2C2,84,B,A,D,d,v,2,C,2,BADdv2C2,85,B,A,D,d,v,2,C,2,BADdv2C2,86,A,D,d,v,2,C,1,2,( t,2,）,C,2,B,2,B,1,空回行程时间：,t,2,ADdv2C12 ( t2）C2B2B1空回行程时间：t,87,A,D,d,C,2,v,2,2,（ t,2,）,V,1,1,（ t,1,）,B,2,B,1,C,1,因为,1,（ t,1,）,2,（ t,2,）；,所以,v,2, v,1，,两速度之比：,k= v,2,/ v,1,=（s/t,2,）/（s/ t,1,）= t,1,/ t,2,=(180,0,+,),/(180,0,-,).,K为行程速比系数，或称行程速度变化系数。,弧长S,ADdC2v22（ t2）V11（ t1）B2B1C1,88,A,D,d,C,2,v,2,2,（ t,2,）,V,1,1,（ t,1,）,B,2,B,1,C,1,行程速比系数k ，表示从动件的空行程平均速度与其工作行程平均速度之比。,k=(180,0,+,),/(180,0,-,).或,= 180,0,(k-1)/(k+1).,ADdC2v22（ t2）V11（ t1）B2B1C1,89,= 180,0,(k-1)/(k+1).,= 1800(k-1)/(k+1).,90,三. 压力角和传动角,(描述传力性能),(1) 定义,压力角,-作用在从动件上的驱动力F与该力作用点绝对速度之间所夹的锐角。,三. 压力角和传动角,91,A,C,D,B,l,1,l,3,l,2,l,4,图2-7,ACDBl1l3l2l4图2-7,92,C,B,A,D,d,作用在从动件CD上的力F,F,CBADd作用在从动件CD上的力FF,93,C,B,A,D,d,Vc,F,F,F,F,沿C点速度Vc方向的投影F有效分力,F,沿从动件DC方向的投影F,无效分力,CBADdVcFFFF沿C点速度Vc方向的投影F有,94,C,B,A,D,d,Vc,F,F,F,CBADdVcFFF,95,C,B,A,D,d,Vc,F,F,F,F,=FCos,; ,F,F,=FSin,; ,F,的值可衡量机构传力性能的好坏。,CBADdVcFFFF=FCos ; , F,96,C,B,A,D,d,Vc,F,压力角,从动件受力方向与受力点速度方向所夹的锐角。,F,F,CBADdVcF压力角从动件受力方向与受力点速度方向,97,C,B,A,D,d,Vc,F,压力角,从动件受力方向与受力点速度方向所夹的锐角。,与压力角,互余的角称为传动角。传力性能好。,F,F,CBADdVcF压力角从动件受力方向与受力点速度方向,98,传动角,连杆,与,摇杆,CD之间所夹的,锐角,(是的余角)。,传力性能好,铰链四杆机构的特性ppt课件,99,C,B,A,D,d,机构的, ，随机构的位置变化。,机构的最小传动角,min,在哪里?,CBADd机构的 ，随机构的位置变化。,100,C,B,A,D,d,与 对应，当B、D间的距离达到极值时， 有极值。,CBADd 与 对应，当B、D间的距离达到极值,101,C,B,A,D,d,min,a,b,c,AB与AD内共线时有,min，,其对应的压力角,，传动角,。,CBADdminabcAB与AD内共线,102,C,B,A,D,d,min,a,b,c,min,=arccos b,2,+c,2,-(d-a),2,/(2bc) ,= ,min,CBADdminabcmin=arc,103,C,B,A,D,d,max,a,b,c,AB与AD外共线时有,max，,其对应的压力角,，传动角,。,CBADdmaxabcAB与AD外共线时有m,104,C,B,A,D,d,max,a,b,c,max,=arcCos b,2,+c,2,-(d+a),2,/(2bc) ,= 180,0,-,max,CBADdmaxabcmax=arcCos,105,B,C,A,D,d,max,a,b,c,max,=arcCos b,2,+c,2,-(d+a),2,/(2bc) ,= 180,0,-,max,C,B,A,D,d,min,a,b,c,min,= arcCos b,2,+c,2,-(d-a),2,/(2bc) ,= ,min,外共线,内共线,取,与,两者中的较小值为最小传动角,min,=,，,min,BCADdmaxabcmax=arcCos,106,B,C,A,D,d,max,a,b,c,C,B,A,D,d,min,a,b,c,外共线,内共线,最小传动角出现在曲柄与机架共线的两位置之一。,BCADdmaxabcCBADd,107,min,位置的确定,：,曲柄与机架两次共线的位置。,min,值：,对于一般机械，通常取,min,40,。,铰链四杆机构的特性ppt课件,108,四. 死点位置,四. 死点位置,109,A,D,C,B,图25(缝纫机踏板机构),ADCB图25(缝纫机踏板机构),110,A,D,C,B,ADCB,111,A,D,C,B,ADCB,112,A,D,C,B,ADCB,113,D,C,B,A,DCBA,114,D,C,B,A,DCBA,115,D,C,B,A,DCBA,116,D,C,B,A,DCBA,117,D,C,B,A,DCBA,118,A,D,C,B,ADCB,119,A,D,C,B,ADCB,120,A,D,C,B,ADCB,121,A,C,B,D,ACBD,122,D,C,B,A,DCBA,123,D,C,B,A,DCBA,124,D,C,B,A,DCBA,125,D,C,B,A,DCBA,126,C,B,D,D,A,A,B,C,D,D,连杆BC与从动件曲柄AB共线，机构位于两个死点位置。靠轮的惯性或手动脱离死点位置。,CBDDAABCDD连杆BC与从动件曲柄AB共线，机构位于两,127,摇杆为主动件,，且连杆与曲柄两次共线时，此时机构不能运动.或运动不确定。,称此位置为：,死点,摇杆为主动件，且连杆与曲柄两次共线时，此时机构不能运动.或运,128,A,D,B,C,F,V,B,机构在死点位置时，如果发生运动，其从动件运动方向不定。,ADBCFVB机构在死点位置时，如果发生运动，其从动件运,129,死点位置的功能,分合闸机构搬动手柄使触头接上,。,触头,F,A,C,B,D,弹簧拉力,死点位置的功能分合闸机构搬动手柄使触头接上。触头FACB,130,死点位置的功能,A,B,C,D,弹簧拉力,F,F,Q,F,B,在力的作用下手柄不会自动松脱。,死点位置的功能ABCD弹簧拉力FFQFB在力的作用下手柄不会,131,作者：潘存云教授,作者：潘存云教授,工件,A,B,C,D,1,2,3,4,P,A,B,C,D,1,2,3,4,工件,P,钻孔夹具,=0,T,A,B,D,C,飞机起落架,A,B,C,D,=0,F,死点位置的功能,作者：潘存云教授作者：潘存云教授工件ABCD1234PABC,132,作业：,21； 23；,25,作业：,133,