平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

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1、第 八 章 平 面 連 桿 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì)用 低 副 連 接 而 成 的 平 面 機(jī) 構(gòu) 。 只 用 于 速 度 較 低 的 場(chǎng) 合 。1、 能 實(shí) 現(xiàn) 多 種 運(yùn) 動(dòng) 形 式 。 如 ： 轉(zhuǎn) 動(dòng) ， 擺 動(dòng) ， 移 動(dòng) ， 平 面 運(yùn) 動(dòng)2、 運(yùn) 動(dòng) 副 為 低 副 ：面 接 觸 ： 承 載 能 力 大 ； 便 于 潤(rùn) 滑 。 壽 命 長(zhǎng)幾 何 形 狀 簡(jiǎn) 單 便 于 加 工 ， 成 本 低 。3、 缺 點(diǎn) ： 只 能 近 似 實(shí) 現(xiàn) 給 定 的 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律 ； 設(shè) 計(jì) 復(fù) 雜 ； 8 1 連 桿 機(jī) 構(gòu) 及 其 傳 動(dòng) 特 點(diǎn) 鉸 鏈 四 桿 機(jī) 構(gòu) ： 構(gòu) 件 之 間 都 是

2、 用轉(zhuǎn) 動(dòng) 副 聯(lián) 接 的 平 面 四 桿 機(jī) 構(gòu)組 成 ：機(jī) 架 固 定 不 動(dòng) 的 構(gòu) 件 。連 架 桿 與 機(jī) 架 相 聯(lián) 接 的 構(gòu) 件 。分 為 ： 曲 柄 能 整 周 轉(zhuǎn) 動(dòng) 搖 桿 不 能 整 周 轉(zhuǎn) 動(dòng)連 桿 不 直 接 和 機(jī) 架 相 聯(lián) 的 構(gòu) 件 1A 42 3CB D 8 2 平 面 四 桿 機(jī) 構(gòu) 的 類 型 和 應(yīng) 用1、 平 面 四 桿 機(jī) 構(gòu) 的 基 本 型 式 曲 柄 搖 桿 機(jī) 構(gòu) 雙 曲 柄 機(jī) 構(gòu) 平 行 四 邊 形 機(jī) 構(gòu) 及 應(yīng) 用 雙 搖 桿 機(jī) 構(gòu) 2、 平 面 四 桿 機(jī) 構(gòu) 的 演 變 型 式一 、 曲 柄 滑 塊 機(jī) 構(gòu) DA B C D

3、B A1 2 3 4 1 2 3 4CKc Kc B 1A 324 CB 2 4 1A C e 3 轉(zhuǎn) 動(dòng) 副 轉(zhuǎn) 化 成移 動(dòng) 副 e 0， 偏 置 曲 柄 滑 塊 機(jī) 構(gòu) e=0， 對(duì) 心 曲 柄 滑 塊 機(jī) 構(gòu)曲 柄 滑 塊 機(jī) 構(gòu) 的 類 型偏 距 e 曲 柄 滑 塊 機(jī) 構(gòu) 的 運(yùn) 動(dòng) 特 性Ae B2B1 C1 2C慢 行 程1 2 1 偏 距 e行 程 H C1C2極 位 夾 角 二 、 曲 柄 滑 塊 機(jī) 構(gòu) 的 演 變 CB1 B2A 12擺 動(dòng) 導(dǎo) 桿 機(jī) 構(gòu) ： =1、 導(dǎo) 桿 機(jī) 構(gòu) 轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 定塊機(jī)構(gòu)搖塊機(jī)構(gòu)雙滑塊機(jī)構(gòu) A DCB 21 4 3 A DCB1 2

4、344A1 B 2 D3C偏 心 輪 的 演 化 過 程三 、 偏 心 輪 機(jī) 構(gòu) B 1A 324 C Kc B 1 4 3 C 2 Kc A 3 2 A C B 4 1 s sinABlS =四 、 正 弦 機(jī) 構(gòu) 構(gòu) 件 3為 機(jī) 架 移 動(dòng) 導(dǎo) 桿鉸 鏈 四 桿 機(jī) 構(gòu) ：構(gòu) 件 4為 機(jī) 架 ， 曲 柄 搖 桿構(gòu) 件 1為 機(jī) 架 ， 雙 曲 柄構(gòu) 件 2為 機(jī) 架 ， 曲 柄 搖 桿構(gòu) 件 3為 機(jī) 架 ， 雙 搖 桿 曲 柄 滑 塊 機(jī) 構(gòu) ：構(gòu) 件 4為 機(jī) 架 曲 柄 滑 塊構(gòu) 件 1為 機(jī) 架 轉(zhuǎn) 動(dòng) 導(dǎo) 桿構(gòu) 件 2為 機(jī) 架 曲 柄 搖 塊41 2 341 2 3五 、

5、 機(jī) 構(gòu) 演 變 小 結(jié) （ 若 1能 繞 A整 周 相 對(duì) 轉(zhuǎn) 動(dòng) ， 則 存 在 兩 個(gè) 特 殊 位 置 ）a+d b+c (1)bc+d-a即 a+b c+d (2)ce AC2E： a+be 即 有 曲 柄 的 條 件 :ba+e e=0, ba 曲 柄 滑 塊 機(jī) 構(gòu) 有 曲 柄 的 條 件 某 些 機(jī) 構(gòu) （ 如 曲 柄 搖 桿 機(jī) 構(gòu) ） 中 ， 原 動(dòng) 件 作 勻 速 轉(zhuǎn) 動(dòng) ，從 動(dòng) 件 作 往 復(fù) 運(yùn) 動(dòng) 的 機(jī) 構(gòu) ， 從 動(dòng) 件 正 行 程 和 反 行 程 的 平均 速 度 不 相 等 。 急 回 運(yùn) 動(dòng)行 程 速 比 系 數(shù) ()1從 動(dòng) 件 慢 行 程 平 均 速

6、度從 動(dòng) 件 快 行 程 平 均 速 度=K2、 急 回 運(yùn) 動(dòng) 和 行 程 速 比 系 數(shù) 2180 180 2121 = += 2211 , tt從 動(dòng) 件 慢 行 程 快 行 程 180 180 21211 21 2 1212 += tttCC t CCvvK A D1B 2 B 1C 1B 2 2CC 11180 += KK 極 位 夾 角 （ C2AC1） AB1和 AB2所 夾 的 銳 角搖 桿 的 擺 角 y（ C1DC2） 搖 桿 兩 極 限 位 置 的 夾 角 B2B A vcminB1 D2Cmax 1CPCn tPPcosPPt = sinPPn = 90 =+ ,90

7、= 180,90 = 壓 力 角 :從 動(dòng) 件上某 點(diǎn) 的 受 力 方 向 與 從動(dòng) 件 上 該 點(diǎn) 速 度 方 向 的 所 夾 的 銳 角 。傳 動(dòng) 角 ： P與 Pn夾 角 ，最 小 傳 動(dòng) 角 min一 般 要 求 ： min 40出 現(xiàn) 在 原 動(dòng) 件 和 機(jī) 架 共 線 的 位 置 3、 壓 力 角 和 傳 動(dòng) 角 90,0 = C1 C2 DPA B1B2機(jī) 構(gòu) 停 在 死 點(diǎn) 位 置 ， 不 能 起 動(dòng) 。運(yùn) 轉(zhuǎn) 時(shí) ， 靠 慣 性 沖 過 死 點(diǎn) 。曲 柄 為 從 動(dòng) 件 ， 當(dāng) 機(jī) 構(gòu) 處 于 曲 柄 和 連桿 共 線 的 兩 個(gè) 位 置 時(shí) ， 原 動(dòng) 件 通 過 連桿 作

8、 用 于 曲 柄 的 力 通 過 曲 柄 轉(zhuǎn) 動(dòng) 中 心 ，不 產(chǎn) 生 轉(zhuǎn) 矩 。4、 死 點(diǎn) 位 置 8 4 平 面 四 桿 機(jī) 構(gòu) 的 設(shè) 計(jì)設(shè) 計(jì) 方 法 ： 1、 圖 解 法 ， 2、 解 析 法 ， 3、 圖 譜 法 ， 4實(shí) 驗(yàn) 法選 型 ：運(yùn) 動(dòng) 尺 寸 設(shè) 計(jì) ：確 定 連 桿 機(jī) 構(gòu) 的 結(jié) 構(gòu) 組 成 ： 構(gòu) 件 數(shù) 目 ， 運(yùn) 動(dòng) 副 類 型 、 數(shù) 目 。確 定 機(jī) 構(gòu) 運(yùn) 動(dòng) 簡(jiǎn) 圖 的 參 數(shù) ： 轉(zhuǎn) 動(dòng) 副 中 心 之 間的 距 離 ； 移 動(dòng) 副 位 置 尺 寸1、 實(shí) 現(xiàn) 構(gòu) 件 給 定 位 置2、 實(shí) 現(xiàn) 已 知 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律3、 實(shí) 現(xiàn) 已 知 運(yùn) 動(dòng)

9、軌 跡設(shè) 計(jì) 要 求 ：1、 平 面 連 桿 機(jī) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 的 基 本 問 題 B1 B2 B3 C2 C3C1A D c23c12b23b12 直 接 量 取 ： AB、CD、 AD的 值 ， 則lAB ABmllCD CDmllAD ADmlml作 圖 比 例2、 用 作 圖 法 設(shè) 計(jì) 平 面 四 桿 機(jī) 構(gòu)1） 按 照 給 定 的 連 桿 位 置 設(shè) 計(jì) 四 桿 機(jī) 構(gòu)1） 已 知 連 桿 長(zhǎng) 度 及 三 個(gè) 位 置 ， 設(shè) 計(jì) 該 鉸 鏈 四 桿 機(jī) 構(gòu) 。 （ 若 已 知 2個(gè) 位 置 ， 無 窮 解 。 ） 2） 按 照 給 定 的 行 程 速 比 系 數(shù) K設(shè) 計(jì) 四 桿 機(jī)

10、 構(gòu)分 析 ： C1 C2DyqAB 1 B2 Aq AC1=BC ABAC2 BC ABa)已 知 ： 曲 柄 搖 桿 機(jī) 構(gòu) ， 搖 桿 CD長(zhǎng) 度 ， 擺 角 ， K設(shè) 計(jì) 此 機(jī) 構(gòu) （ 確 定 曲 柄 和 連 桿 長(zhǎng) ） 設(shè) 計(jì) 步 驟 DC1 C2y111801 += KK、2、 選 比 例 。 例 如 mmmml 12 =3、 在 適 當(dāng) 位 置 作 點(diǎn) D。 然 后 作 DC1和DC2， 使 C1DC2 90 A4、 用 直 線 連 結(jié) C1和 C2。 過 C1作 C1C2的垂 線 ， 過 C2作 與 C1C2成 90 q角 的 另一 直 線 ， 兩 直 線 相 交 于 點(diǎn) A

11、5、 過 C1、 C2及 A 三 點(diǎn) 作 圓 ， 固 定鉸 鏈 A在 此 圓 周 上 ， 可 結(jié) 合 其 它 條件 確 定 A的 位 置6、 連 接 并 量 取 AC1和 AC2。 則 ： A OlAB ml(AC2 AC1 )/2 ; lBC ml( AC2AC1 )/2 。 B27、 依 據(jù) 所 求 到 的 桿 長(zhǎng) ， 作 出一 個(gè) 位 置 的 機(jī) 構(gòu) 運(yùn) 動(dòng) 簡(jiǎn) 圖 b)已 知 擺 動(dòng) 導(dǎo) 桿 機(jī) 構(gòu) 機(jī) 架 長(zhǎng)度 以 及 K， 設(shè) 計(jì) 此 機(jī) 構(gòu) 。解 ： y= 11180 += KKy2 CADy 1qC2 w 3） 已 知 偏 置 曲 柄 滑 塊 機(jī)構(gòu) 的 行 程 H， 偏 距 e及 K，設(shè) 計(jì) 此 機(jī) 構(gòu)解 ： 11180 += KKHC1 C2 e90 OBA lAB ml(AC2 AC1 )/2 ; lBC ml( AC2 AC1 )/2 。