平面连杆机构的特性分析ppt课件

任务4 平面连杆机构的特性分析,一、铰链四杆机构的类型,根据两个连架杆能否成为曲柄，铰链四杆机构可分为三种基本形式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。,1,曲柄存在的条件 1、条件： （1）连架杆和机架中必有一个是最短杆； （2）最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余 两杆长度之和。（杆长条件） 注意：（1）和（2）两个条件必须同时满足，否则 铰链四杆机构中无曲柄存在，即为双摇杆机构,任务4 平面连杆机构的特性分析,一、铰链四杆机构的类型,2,2、铰链四杆机构的基本形式： 判断机构的类型的方法与步骤：,（1）根据曲柄存在的条件，则按机架不同则有：,1）取最短杆的邻杆为机架，构成曲柄摇杆机构；,2）取最短杆为机架， 构成双曲柄机构；,（2）若铰链四杆机构中最短杆+最长杆长度其余两杆长度之和，则无曲柄存在，无论取何杆件作机架均为，即为双摇杆机构。,3）取最短杆的对杆为机架，构成双摇杆机构。,任务4 平面连杆机构的特性分析,一、铰链四杆机构的类型,3,任务4 平面连杆机构的特性分析,一、铰链四杆机构的类型,2、铰链四杆机构的基本形式： 举例,曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构,4,如图所示铰链四杆机构中，已知AB130mm，BC150mm， CD175mm，AD200mm，若取 AD为机架，试判断此机构属于哪一 种类型？,解：1、判断是否满足杆长条件： ABAD330 BCCD325 则不满足杆长条件，所以此机构为双摇杆机构,任务4 平面连杆机构的特性分析,一、铰链四杆机构的类型,2、铰链四杆机构的基本形式： 举例,5,解：1、ab850 cd950 2、确定机构类型 杆b为机架：最短杆a为连架杆，则可得到曲柄摇杆机构； 杆c为机架：最短杆a为连杆，则可得到双摇杆机构。,左图中，若a250mm，b600mm， c400mm，d550mm，取杆a为机架 时可得什么机构；取杆b为机架时可得什 么机构；取杆c为机架可得什么机构？,杆a为机架：最短杆a 自身为机架，则可得到 双曲柄机构；,2、铰链四杆机构的基本形式： 举例,6,摇杆,起重吊车,1、机架有（ ）个，曲柄有（ ）个， 摇杆有（ ）个，连杆有（ ）个。,1,0,2,1,2、以（ ）为机架时双（ ）机构,最短杆的对边杆,例题：,7,1、机架有（ ）个，曲柄有（ ）个， 摇杆有（ ）个，连杆有（ ）个。,惯性筛,1,2,0,1,2、以（ ）为机架时 （ ）机构,最短杆,双曲柄,例题：,8,选择题： 1、以下关于曲柄摇杆机构的叙述正确的是（ ）。 A、只能以曲柄为主动件 B、摇杆不可以作主动件 C、主动件既可能作整周旋转运动也可以作往复摆动 D、以上都不对 2、杆长不等的铰链四杆机构，若以最短杆为机架，则是（ ）机构。 A、曲柄摇杆机构 B、双曲柄机构 C、双摇杆机构 D、双曲柄机构或双摇杆机构 3在铰链四杆机构中，（ ）有无存在是机构基本形式的根本区别 A 机架 B 连杆 C 曲柄 4、若将曲柄摇杆机构中最短杆的对面杆改为机架，则得到（ ） A 双曲柄机构 B 双摇杆机构 C 曲柄摇杆机构,C,D,C,B,9,如图铰链四杆机构中AB=45mm,BC=100mm,CD=70mm, AD=120mm。,1）若以AD为机架，该机构为 机构；,45,100,120,70,A,B,C,D,2）若以AB为机架，该机构为 机构；,3）若以BC为机架，该机构为 机构；,4）若以CD为机架，该机构为 机构；,曲柄摇杆机构,曲柄摇杆机构,双摇杆机构,双曲柄机构,10,例题：先分析、再判断,9,15,17,17,12,8,11,8,14,16,20,14,8,20,16,曲柄摇杆机构,双曲柄机构,双摇杆机构,双摇杆机构,（ ）机构,（ ）机构,（ ）机构,（ ）机构,5,11,曲柄摇杆机构,特点：,连架杆,将曲柄的整周回转转变为摇杆的往复摆动。,思考： 1摇杆的极限位置在哪？ 2极限位置出现条件？ 3极限位置夹角 4摇杆的摆动速率相同吗？,12,1、急回特性,（1） 极位夹角摇杆在C1D、C2D两极限位置时，曲柄与连杆共线，对应两位置所夹的锐角，用表示。,（2）急回特性：空回行程时的平均速度大于工作行程时的平均速度。,极位夹角,摆角,任务4 平面连杆机构的特性分析,二、铰链四杆机构的基本特性,13,（3）机构的急回特性可用行程速比系数K表示：,极位夹角越大，机构的急回特性越明显。,1、急回特性,任务4 平面连杆机构的特性分析,二、铰链四杆机构的基本特性,14,（4）急回特性意义及应用,如牛头刨床退刀速度明显高于工作速度，就是利用了急回特性,1、急回特性,任务4 平面连杆机构的特性分析,二、铰链四杆机构的基本特性,15,2、死点位置,任务4 平面连杆机构的特性分析,二、铰链四杆机构的基本特性,16,2、死点位置,摇杆处于左极限位置C1D时,连杆与从动件(曲柄)的共线位置C1A B1。,摇杆处于右极限位置C2D时,连杆与从动件(曲柄)的共线位置C2B2A。,（1）定义：曲柄摇杆机构中，如以摇杆为原动件，曲柄为从动件，则当摇杆摆到极限位置C1D和C2D时，连杆与曲柄共线，则这时连杆加给曲柄的力将通过铰链中心A，驱动力为0。因此不能使曲柄转动。,（2）死点位置危害,17,方法二：增设辅助构件。,方法一：利用从动曲柄本身的质量或附加一转动惯性大的飞轮。,2、死点位置 （3）克服死点位置,任务4 平面连杆机构的特性分析,二、铰链四杆机构的基本特性,18,方法三：采用多组机构错列。,2、死点位置 （3）克服死点位置,任务4 平面连杆机构的特性分析,二、铰链四杆机构的基本特性,19,踩缝纫机踏板时，由于操作不当，会遇到踩不动或使缝纫机飞轮反转的情况？这是为什么呢？,通常利用从动件本身或飞轮的运动惯性来通过止点位置。,2、死点位置 （3）克服死点位置,任务4 平面连杆机构的特性分析,二、铰链四杆机构的基本特性,20,（4）死点位置的利用 可利用死点位置的特性来实现某些工作要求。 如飞机起落架,2、死点位置,任务4 平面连杆机构的特性分析,二、铰链四杆机构的基本特性,21,举例：飞机起落架,2、死点位置 （4）死点位置的利用,任务4 平面连杆机构的特性分析,二、铰链四杆机构的基本特性,22,小结,1铰链四杆机构中曲柄存在的条件； （两个条件必须同时满足，否则铰链四杆机构中无曲柄存在） 2根据曲柄存在的条件判别铰链四杆机构的基本类型。 （两种判别方法） 3铰链四杆机构中曲柄存在的应用,23,小结,4、“急回特性”的前提是（ ）为主 动件；且（ ）具有“急回特性”。 5、“死点”的前提是（ ）为主动件； 条件是（ ）与连杆共线。,24,小结,6、家用缝纫机工作时具有急回特性，这种 说法正确吗？为什么？,不正确，摇杆为主动件时机构只有死点。,7、更换主动件可使机构顺利地通过死点位置，这种说法正确吗？为什么？,不正确，虽然更换主动件后机构不存在 死点,但这样做改变了机构原来的运动。,25,26,课堂测试题目： 1、何为机构中的急回特性？ 2、何为极位夹角？ 3、急回特性越明显的又由什么条件决定？ 4、当极位夹角=0，机构有无急回特性？ 5、急回特性作用。 6、在曲柄摇杆机构中，符合什么，出现死点位置？ 7、死点危害？ 8、克服死点的方法？,27,1、何为机构中的急回特性？ 空回行程时的平均速度大于工作行程时的平均速度。 2、何为极位夹角？ 摇杆在C1D、C2D两极限位置时，曲柄与连杆共线，对应两位置所夹的锐角，用表示。 3、急回特性越明显的又由什么条件决定？ 极位夹角越大，K值越大 4、当极位夹角=0，机构有无急回特性？ 没有,28,5、急回特性作用。 空回行程时的平均速度大于工作行程时的平均速度，提高工作效率 6、在曲柄摇杆机构中，符合什么，出现死点位置？ 如以摇杆为原动件，曲柄为从动件，则当摇杆摆到极限位置C1D和C2D时，连杆与曲柄共线，则这时连杆加给曲柄的力将通过铰链中心A，驱动力为0。因此不能使曲柄转动。 7、死点危害？ 出现不运动或运动不确定 8、克服死点的方法？ 方法一：利用从动曲柄本身的质量或附加一转动惯性大的飞轮。方法二：增设辅助构件。方法三：采用多组机构错列。,29,练习： 一、填空题 1.铰链四杆机构是指构件间相连的运动副均为_的平面连杆机构，根据连架杆运动形式的不同，铰链四杆机构分为_、 _、_三种基本类型。 二、判断题 （ ）1. 铰链四杆机构中，以最短杆的对杆为机架，即为双曲柄机构。 （ ）2. 铰链四杆机构中，以最短杆为连架杆，即为双摇杆机构。,30,三、选择题 （ ）1. 在双曲柄机构中，最短的构件是_ 曲柄 B. 摇杆 C. 连杆 D. 机架 （ ）2. 下列关于通过死点位置的描述中，错误的是_ 利用从动件自重或者添加飞轮 增设辅助机构 C. 机构错列 D. 在主动件上加大驱动力,31,