机械原理课件平面连杆机构及其设计详解.ppt

解；1）AD为机架，AB为曲柄，故AB为最短杆，有 LAB+LBC≤LCD+LAD 则， LAB ≤LCD+LAD - LBC=350+300-500=150mm LABmax =150mm 2）AD为机架，AB及CD均为曲柄，故AD必为最短杆，有两种情况 a）若BC为最长杆，则LAB≤LBC=500，且LAD+LBC≤LAB+LCD 故 LAB≥LAD+LBC- LCD=300+500-350=450mm 得 450mm≤LAB ≤500mm b）若AB为最长杆，则LAB≥LBC=500，且LAD+LAB≤LBC+LCD 故 LAB ≤LBC+LCD - LAD=500+350-300=550mm 得 500mm≤LAB ≤550mm 所以 LABmin=450mm 解： 3）如果机构尺寸不满足杆长条件，则机构必为双摇杆机构。 a) 若LAB为最短杆，则 LAB+LBC≥LCD+LAD 故 LAB≥LCD+LAD - LBC =350+300 - 500=150mm b)若LAB为最长杆，则 LAB+LAD≥LCD+LBC 故 LAB≥LCD+LBC - LAD =350+500 - 300=550mm c)若LAB既不是最长杆也不是最短杆，则 LAD+LBC≥LCD+LAB 故 LAB≤LAD+LBC - LCD =300+500 - 350= 450mm 若要保证机构成立，则应有LAB≤LAD+LBC+ LCD =300+500+350 =1150mm 故当该机构为双摇杆机构时， LAB 的取值范围为； 150mm≤LAB450mm 和 550mm≤LAB≤1150mm 例2设计如图所示的偏置曲柄滑块机构。已知曲柄长度r =100mm，偏距e =20mm，曲柄的角速度 ω=100rad/s，对应于j =450时的滑块速度Vc =8m/s，试用作图法和解析法求连杆的长度l 。 解；1）图解法 取μl =0.005m/mm，并选A点，作AB位置线和滑块C的导路方向线。 VB = ω r =100×0.1=10m/s 　　 VC =8m/s VC =VB+VCB 取μv =0.4m.s-1/mm作速度图，过点B作垂直于bc的垂线，并与滑块导路交于点C，即得偏置曲柄滑块机构ABC。由图可知： l = μl .BC =0.005 × 80=0.4m 解: 2) 解析法：建立坐标系及取各杆矢量如图所示，则该机构位置方程： ｓ＝ｒcosj +lcos(-Y ) a) e = rsin j + lsin(-Y ) b) 对式b)求微分 0=r cosj.dj/dt- lcosY .dY /dt 　　　 dY /dj =r cosj/ lcosY 对式a)求时间的导数，得滑块的速度 vC =ds/dt = -rsinj .dj /dt - l sinY .(dj /dt). (dY /dj ) = -rω.sinj - lω.sinY .(ｒcosj / lcosY) =-rω .sinj - rω.cosj .tanY 由此式得 　　　 tan Y= - vc/(rω.cosj ) - tanj vc =8m/s, r=0.1m, ω =100rad/s, j=450 , 代入上式，可求得 Y=7029。再将此式代入 b)，得 l=(rsinj - e)/ sinY =(0.1sin450-0.02)/sin7029′ =0.389 m 作者：潘存云教授 E 2θ 2a e (2) 曲柄滑块机构 H 已知K，滑块行程H，偏距e，设计此机构 。 ①计算: θ＝180°(K-1)/(K+1); ②作C1 C2 ＝H ③作射线C1O 使∠C2C1O=90°－θ, ④以O为圆心，C1O为半径作圆。 ⑥以A为圆心，A C1为半径作弧交于E,得： 作射线C2O使∠C1