《平面连杆机构》PPT课件.ppt

运动副构件之间直接接触且产生一定的相对运动的联接。两个构件组成的运动副通常有三种形式联接起来，即点接触、线接触和面接触。转动副低副运移动副动副齿轮副高副凸轮副,常见运动副,转动副,移动副,凸轮副,齿轮副,螺旋副,复习上节课重点内容：,计算机构自由度（设n个活动构件，PL个低副，PH个高副）,F0，构件间无相对运动，不成为机构。,F0,原动件数=F，运动确定,原动件数F，机构破坏,计算F时注意问题,（1）复合铰链,（2）局部自由度（与输出件运动无关的自由度称局部自由度）,（3）虚约束：在特殊的几何条件下，有些约束所起的限制作用是重复的，这种不起独立限制作用的约束称为虚约束。,第二章平面连杆机构,一平面连杆机构：,二平面连杆机构的用途：,优点：,缺点：,三最基本的机构是平面四杆机构：,铰链四杆机构,移副四杆机构,当平面四杆机构中的运动副都是转动副时称为绞链四杆机构。机架4：固定不动的构件连杆2：连接两连架杆的构件曲柄1：能相对机架作整周转动的连架杆。摇杆3：仅能在小于360角度范围内往复摆动的构件。,绞链四杆机构根据其连架杆是否为曲柄分为：曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构三种形式,1铰链四杆机构的基本型式与特性,一基本型式,曲柄摇杆机构,若铰链四杆机构的两个连架杆一个是曲柄，一个是摇杆，则该四杆机构称为曲柄摇杆机构。曲柄摇杆机构的主动件可以是曲柄，也可以是摇杆。,曲柄摇杆机构实例,压力机牛头刨床机构雷达调整机构缝纫机踏板机构传送机构搅拌器电影拉片机构夹具颚式破碎机,双曲柄机构,双曲柄机构实例,旋转式水泵机车驱动轮联动机天平机构汽车门启闭机构平行夹持机构,普通双曲柄机构若铰链四杆机构的两个连架杆都是曲柄，则该四杆机构称为双曲柄机构。双曲柄机构根据其从动件的运动不同，又可以分为普通双曲柄机构，平行双曲柄机构，反向双曲柄机构三种形式。,双摇杆机构,若铰链四杆机构的两个连架杆都是摇杆，则该四杆机构称为双摇杆机构，该机构可将主动摇杆的摆动转换为从动摇杆的摆动。,双摇杆机构的实例,飞机起落架鹤式起重机炉门启闭机构,一急回特性二压力角三死点,二铰链四杆机构的特性,急回特性,1急回特性2行程速比系数K3急回特性的作用,急回特性,急回特性：机构工作件返回行程速度大于工作行程的特性。工作行程时：V1=C1C2/t1返回行程时：V2=C1C2/t2因为：12，t1t2所以：V1v2,行程速比系数K,行程速比系数K：为了表示工作件往复运动时的急回程度，用V2和V1的比值K来描述。由此可得：,急回特性的作用：,图中为摆动导杆机构，当曲柄转动到两个与导杆垂直的位置时，导杆摆动到左右两极限位置，由于极位夹角不等于0，所以，该机构具有急回特性。实例：牛头刨床中摆动导杆机构,压力角和传动角,1压力角压力角：从动件所受的力F与受力点速度VC所夹的锐角。有效分力：Ft=F*COS有害分力：Fr=F*SIN愈小，机构传动性能愈好。,2传动角：传动角：连杆与从动件所夹的锐角。=90-越大，机构的传动性能越好，设计时一般使min40，对于高速大功率机械应使min50。,3最小传动角的位置,对于摆动导杆机构由于在任何位置时主动曲柄通过滑块传给从动件的力的方向，从动件上受力点的速度方向始终一致，所以传动角等于90度,对于曲柄滑块机构，当主动件为曲柄时，最小传动角出现在曲柄与机架垂直的位置。,饺链四杆机构在曲柄与机架共线的两位置出现最小传动角。,死点,1死点的位置在从动曲柄与连杆共线的两个位置之一时，出现机构的传动角=0，压力角=90的情况，这时连杆对从动曲柄的作用力恰好通过其回转中心，不能推动曲柄转动，机构的这种位置称为死点位置。2死点位置的利弊利：工程上利用死点进行工作。实例一：飞机起落架实例二：夹具机构,弊：机构有死点，从动件将出现卡死或运动方向不确定现象，对传动机构不利。3度过死点的方法（1）增大从动件的质量，利用惯性度过死点位置。实例：缝纫机踏板机构（2）采用机构错位排列的方法。实例：机车联动机构,-铰链四杆机构中整转副和曲柄存在的条件,一、平面四杆机构有曲柄的条件,1、铰链四杆机构有曲柄的条件,黑色三角形成立,红色三角形成立,最短杆与最长杆之和小于等于其它两杆长度之和,曲柄为最短杆,a最短,最短杆与最长杆之和小于等于其它两杆长度之和,曲柄存在的条件：,铰链四杆机构类型的判断条件：,（1）最短构件与最长构件的长度之和大于其他两构件长度之和，所有运动副均为摆动副，均为双摇杆机构。,（2）最短构件与最长构件的长度之和小于等于其他两构件长度之和，最短构件上两个转动副均为整转副。,取最短构件为机架,双曲柄机构,取最短构件任一相邻构件为机架,曲柄摇杆机构,取最短构件对面的构件为机架,双摇杆机构,Lmin+lmaxl+l,与最短杆相邻的任一杆为机架,曲柄摇杆机构,最短杆为机架,双曲柄机构,最短杆的相对杆为机架,双摇杆机构,双摇杆机构,Lmin+lmaxl+l,用框图总结判别步骤：,例：判别下列四杆机构都是什么机构？为什么？,例：如分析图示机构中成为曲柄摇杆机构时连杆BC长度的变化范围。,80lBC160,-四杆机构的演化,在实际应用中，除了平面四杆机构的基本形式外，还有其他形式的平面四杆机构。这些机构虽然与基本形式的铰链四杆机构在外型和构造上不相同，但他们之间往往具有相同的相对运动特性。可以认为其他形式的平面四杆机构是由基本形式的铰链四杆机构演化而成的。,工程上常见的演化形式有：滑块机构，偏心轮机构，导杆机构，摇块机构，定块机构,铰链四杆机构的演化形式,滑块机构,对心曲柄滑块机构偏置曲柄滑块机构曲柄滑块机构实例,自动送料机构双缸压气机压力机工作机构连杆杠杆机械手,以两个移动副代替铰链四杆机构中的两个转动副便可得三种不同型式的四杆机构。1曲柄移动导杆机构2双转块机构3双滑块机构,主动件：曲柄,当曲柄作连续转动时，滑块作往复移动，主动件可以是曲柄，也可以是滑块。曲柄滑块机构可以看成是由曲柄摇杆机构演化而成的。滑块与行程之间的关系：S=2R,主动件：滑块,曲柄滑块机构演化过程,行程：在曲柄滑块中，当曲柄转到与连杆成一条直线时，滑块的两极限位置之间的距离S称为滑块的行程。行程与曲柄长度R有如下关系：S=2R,导杆机构,当取红色的杆作为机架时，即可得到导杆机构。曲柄转动时，灰杆对滑块的运动起导向作用，故灰杆称为导杆。转动导杆机构摆动导杆机构,导杆机构实例,转动导杆机构,摆动导杆机构,摇块机构,但取绿色的杆为机架时，此机构为摇块机构。,自卸汽车,定块机构,当取滑块为机架时，此机构为定块机构,抽水机构,偏心轮机构,-平面四杆机构的设计,、按K设计四杆机构已知：曲柄摇杆机构，摇杆CD长度，摆角，K设计此机构（确定曲柄和连杆长）,、按两连架杆的两组对应角位移分别为，和，知B1，B2，B3设计铰链四杆机构。（确定C）,、已知A，D，连杆的三个位置，设计铰链四杆机构。若知2个位置，无穷解。,、已知B，C及连杆的三个位置，设计该铰链四杆机构。,二、平面四杆机构的图解法设计,一、设计原理：相对运动原理（转换机架法）,