机械设计基础第2章 平面连杆机构.ppt

* 给定连杆的两个位置B1C1和B2C2设计四杆机构图解过程如下: 1）选定长度比例尺 绘出连杆的两个位置B1C1、B2C2。 2）连接B1B2、 C1C2，分别作线段B1B2和C1C2的垂直平分线B12和C12，分别在B12和C12上任意取A、D两点，A、D两点即是两个连架杆的固定铰链中心。连接AB1、C1D即为所求的四杆机构。 （1）按给定连杆的两位置设计四杆机构 图2-24 按给定连杆的两位置设计四杆机构 由于A、D点可任意选取，所以有无穷解。在实际设计中可根据其他辅助条件，例如限制最小传动角或者A、D的安装位置来确定铰链A、D的安装位置。 注意： 返回目录 * 按结定连杆三个位置，要求设计四杆机构，其设计过程与上述基本相同。如图2-25所示，由于B1、B2、B3三点位于以A为圆心的同一圆弧上，故运用已知三点求圆心的方法，作B1B2和B2B3的垂直平分线，其交点就是固定铰链中心A。用同样方法，作C1C2和C2C3的垂直平分线，其交点便是另一固定铰链中心 D。 AB1C1D即为所求四杆机构。 （2）按给定连杆的三位置设计四杆机构 图2-25 按给定连杆的三位置设计四杆机构 返回目录 * * 第二章 平面连杆机构 【能力目标】 【案例导入】 【知识要点】 2.1平面连杆机构的特点 2.2铰链四杆机构的基本型式与应用 2.3铰链四杆机构基本型式的判别 2.4曲柄摇杆机构的运动特性分析 2.5平面四杆机构的演化 2.6平面四杆机构的设计 【能力训练】 第1章小结 * 【能力目标】 1. 掌握平面连杆机构的类型及应用； 2. 掌握曲柄存在的条件及曲柄摇杆机构的运动特性； 3. 了解平面连杆机构的演化 4. 会用作图法设计平面四杆机构 （1） 按给定行程速比系数K设计四杆机构 （2） 按给定连杆预定位置设计四杆机构 返回目录 * 【案例导入】 返回目录 图2-1脚踏砂轮机构及机构运动简图 图2-2-鹤式起重机起吊机构及机构运动简图 由若干构件用低副连接起来的平面机构，称为平面连杆机构. * 2.1平面连杆机构的特点 平面连杆机构具有什么特点呢？ 返回目录 2）转动副和移动副的接触表面是圆柱面或平面，便于制造； 3）低副中存在间隙，低副数目较多时会使得从动件的运动累积误差较大； 4）平面连杆机构的设计比较复杂，不易精确地实现复杂的运动规律。 5）不适用于动载荷较大高速运转的场合。 1）构件间的低副连接是面接触，接触面上压强小，而且接触面上压强小，易润滑，因此磨损较小，可以承受较大载荷； * 2.2 铰链四杆机构的基本型式与应用 铰链四杆机构—全部的转动副连接起来的平面四杆机构，平面四杆机构是最基本的连杆机构，铰链四杆机构又是平面四杆机构的最基本形式，其他平面四杆机构都可以看作由铰链四杆机构演化而来。 返回目录 平面四杆机构的基本类型——铰链四杆机构 1. 曲柄摇杆机构(crank-rocker mechanism) 2. 双曲柄机构(double crank mechanism) 3. 双摇杆机构(double rocker mechanism) ? → 平行四边形机构 * 平面四杆机构的基本形式——铰链四杆机构 连架杆 机架 连架杆 连杆 A B D 能绕其轴线转360o的连架杆。 仅能绕其轴线作往复摆动的连架杆。 曲柄 摇杆 连架杆 返回目录 * 返回目录 在铰链四杆机构中，若两个连架杆中一个为曲柄， 另一个为摇杆，则此四杆机构称为曲柄摇杆机构。机 构中，当曲柄为原动件，摇杆为从动件时，可将曲柄 的连续转动，转变成摇杆的往复摆动。 1. 曲柄摇杆机构 图2-5 雷达天线俯仰角调整机构 图2-6 缝纫机脚踏板机构 曲柄摇杆机构 * 2. 双曲柄机构 在铰链四杆机构中，若两个连架杆都是曲柄，则称 为双曲柄机构。 图2-7 惯性筛机构 E 图2-8 平行四边形机构 图2-9 消除运动不确定的方法 返回目录 双曲柄机构 平行四边形机构 * 3. 双摇机构 铰链四杆机构的两连架杆都是摇杆， 则称为双摇杆机构。 图2-10 车辆的前轮转向机构 双摇杆机构 返回目录 * 2.3铰链四杆机构基本型式的判别 铰链四杆机构都是四个构件用转动副连接起来，但有不同的型式来实现不同的功能。他们与构件尺寸有何关系？现在让我们来分析曲柄存在的条件。 返回目录 1. 铰链四杆机构只存在一个曲柄的条件 （1）其中一个连架杆最短； （2）最短杆和最长杆之和大于或等于另两杆之和。 * 返回目录 证明： 设AD=L1,AB=L2,BC =L3 ,CD=L4,若连架杆L2为曲柄，且作整圆周运动,则它应顺利通过与机架AD共线的两个位置AB1和AB2 ，机构在这两个位置分别构