《机械设计基础》课件——平面连杆机构特性.ppt

铰链四杆机构的特性知识目标：1.四杆机构的基本特性；2.铰链四杆机构简单的设计方法能力目标：1.掌握铰链四杆机构的基本特性；2.了解四杆机构的设计重难点：四杆机构的基本特性：急回特性，压力角，死点。

一、铰链四杆机构存在曲柄的条件类型的判别关键在于：机构中有无曲柄，有几个曲柄有无曲柄在于：机构中各构件的相对位置及最短杆所处的位置机构存在曲柄的条件§9-3平面四杆机构的基本特性及设计

在铰链四杆机构中，?????????为曲柄、?????????为连杆、?????????为摇杆、?????????为机架。各杆长度分别为????、?????、?????、?????。

在△?????????????中???????????????????????????????

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经整理???????????????????????????????

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上式两两相加得?????????????

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结论：????1、铰链四杆机构存在曲柄的条件是：(1)、最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。(2)、机架或连架杆为最短杆。2、铰链四杆机构类型判别：(1)、最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。a.以最短杆为机架，为双曲柄机构;b.以最短杆相邻的杆为机架，为曲柄摇杆机构;c.以最短杆相对的杆为机架，为双摇杆机构;(2)、当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和。不论以那一杆为机架都为双摇杆机构。

二、1、急回运动和行程速比系数在曲柄摇杆机构中，当曲柄与连杆两次共线时，摇杆位于两个极限位置，简称极位。当曲柄以ω逆时针转过180°+θ时，摇杆从C1D位置摆到C2D。所花时间为t1,平均速度为V1,那么有：曲柄摇杆机构3D此两处曲柄之间的夹角θ称为极位夹角。θABCDB1C1AD180°＋θωC2B2

B1C1ADC2当曲柄以ω继续转过180°-θ时，摇杆从C2D,置摆到C1D，所花时间为t2,平均速度为V2,那么有：180°-θ因曲柄转角不同，故摇杆来回摆动的时间不一样，平均速度也不等。显然：t1t2V2V1摇杆的这种特性称为急回运动。用以下比值表示急回程度称K为行程速比系数。且θ越大，K值越大，急回性质越明显。只要θ≠0，就有K1所以可通过分析机构中是否存在θ以及θ的大小来判断机构是否有急回运动或运动的程度。设计新机械时，往往先给定K值，于是:

αFγF’F”当∠BCD≤90°时，γ＝∠BCD6.2.3、四杆机构的压力角、传动角和死点2、压力角：从动件驱动力F与力作用点绝对速度之间所夹锐角。ABCD设计时要求:γmin≥50°γmin出现的位置：当∠BCD90°时，γ＝180°-∠BCD切向分力:F’=Fcosα法向分力:F”=Fcosγγ↑→F’↑→对传动有利。=Fsinγ称γ为传动角。此位置一定是：主动件与机架共线两处之一。CDBAFγ可用γ的大小来表示机构传动力性能的好坏,F”F’当∠BCD最小或最大时，都有可能出现γmin为了保证机构良好的传力性能

C1B1l1l2l3l4DA由余弦定律有：∠B1C1D＝arccos[l42+l32-(l4-l1)2]/2l2l3∠B2C2D＝arccos[l42+l32-(l4-l1)2]/2l2l3若∠B1C1D≤90°,则若∠B2C2D90°,则γ1＝∠B1C1Dγ2＝180°-∠B2C2D机构的传动角一般在运动链最终一个从动件上度量。vγγ1γmin＝[∠B1C1D,180°-∠B2C2D]minγ2αF车门C2B2

F机3、3构的死点位置3、死点位置线时，有：此时机构不能运动.避免措施：两组机构错开排列，如火车轮机构;称此位置为：“死点”γ＝0靠飞轮的惯性（如内燃机、缝纫机等）。F’A’E’D’G’B’C’ABEFDCGγ＝0Fγ＝0

工件ABCD1