机械原理第三章3-3.ppt

第三章 平面连杆机构及其设计 §3.3 平面连杆机构的运动功能和设计要求 一、平面连杆机构的运动功能 二、平面连杆机构的设计要求及设计方法 * §3.1 平面连杆机构的类型和应用 §3.2 平面连杆机构的运动特性和传力特性 §3.3 平面连杆机构的运动功能和设计要求 §3.4 刚体导引机构的设计 §3.5 函数生成机构的设计 §3.6 急回机构的设计 §3.7 轨迹机构的设计 §3.8 用速度瞬心法作平面机构的速度分析 §3.9 用复数矢量法进行机构的运动分析 §3.10 平面连杆机构的计算机辅助设计 §3.3 平面连杆机构的运动功能和设计要求 一、 平面连杆机构的运动功能 二、 平面连杆机构的设计要求及设计方法 连杆中两个孔之间的距离LAB是唯一的运动学尺寸。 影响机构运动的尺寸称为机构的运动学尺寸。 A B A B 一、平面连杆机构的运动功能 1. 刚体导引(Body Guidance)功能 刚体导引：机构能导引刚体（如连杆）通过一系 列给定位置。具有这种功能的连杆机 构称为刚体导引机构。 实现连杆的三个给定位置的四杆机构 应用实例： 铸造车间大型翻砂机的翻箱机构 炉门起闭机构 一、平面连杆机构的运动功能 铰链四杆机构两连架杆的角度满足函数关系 ： A B C D 2. 函数生成(Function Generation)功能 函数生成功能：能精确地或近似地实现所要求的主从动件之间的某种函数关系。具有这种功能的机构称为函数生成机构。 一、平面连杆机构的运动功能 压力表指示机构 实现滑块C与曲柄AB的函数关系。 滑块位移由压力大小决定，可相应求出曲柄AB的转角大小，经齿轮传动放大后指示刻度值。 A B C F 函数生成(Function Generation)功能 一、平面连杆机构的运动功能 连杆上不同 点的轨迹 连杆曲线Coupler-curve 3. 轨迹生成(Path Generation) 功能 轨迹生成功能：指连杆上某点通过某一预先给定轨迹的功能。具有这种功能的机构称为轨迹生成机构。 鹤式起重机 一、平面连杆机构的运动功能 飞剪机剪切机构 上下剪刀必须连续通过确定位置，即实现刚体导引功能； 飞剪机的刀刃还要求按一定轨迹运动，即实现轨迹功能； 对飞剪机的刀刃的水平分速度有要求。 4. 综合运动功能 一、平面连杆机构的运动功能 1. 设计要求 （2）其他要求 ① 某连架杆为曲柄； ② 机构运动具有连续性； ③ 最小传动角在许用传动角范围内； ④ 急回特性等特殊的运动性能要求。 （1）运动要求 根据机构所要求完成的运动提出设计条件，如运动条件、几何条件和传力条件等，确定机构的运动学尺寸，包括运动副间的相对位置尺寸或角度尺寸、构件上某点的位置、速度、加速度等参数。 二、平面连杆机构的设计要求及设计方法 （1）实现已知运动规律的问题 如实现刚体导引及函数生成功能的问题，要求机构输出件有急回特性问题等。 （2）实现已知轨迹的问题 要求机构中作复杂运动的构件上的某一点准确地或近似地沿给定轨迹运动。 2. 基本问题 二、平面连杆机构的设计要求及设计方法 （1）几何法 根据几何学原理，用几何作图法求解运动学参数的方法。 直观、易懂，求解速度一般较快。 （2）解析法 以机构参数来表达各构件间的函数关系，以便按给定条件求解未知数。求解精度较高，能解决较复杂的问题。 （3）实验法 用作图试凑或利用图谱、表格及模型实验等来求得机构运动学参数。直观、简单、但精度低。 3. 设计方法 二、平面连杆机构的设计要求及设计方法