第2章 平面连杆机构.ppt

* 第2章 平面连杆机构 * 三、压力角和传动角 压力角? ；传动角? §2-2 平面四杆机构的基本特性 有害分力Fr 有效分力Ft 压力角? 越小， 传动角 ? 越大， 机构传力性能越好，效率越高。 通常取?min≥40° 对于大功率机械， 可取?min≥50° ? =90o-? 压力角? ：作用在从动件上驱动力F与其作用点速度Vc的夹角的锐角 Vc * 第2章 平面连杆机构 * 当∠BCD最小或最大（即原动件与机架共线）时，都有可能出现最小γmin 。 γ＝180°－∠BCD 当∠BCD90°时， 当∠BCD≤90°时， 传动角:γ＝∠BCD； A B C D γ C D B A γ §2-2 平面四杆机构的基本特性 γmin出现的位置： →传动效率↑ 原动件与机架共线两位置之一。 γ↑（α↓） γ＝180°－∠BCD 传动角:γ＝∠BCD； * 第2章 平面连杆机构 * C1 B1 a l2 l3 l4 D A ∠B2C2D＝arccos{[l22+l32-(l4+l1)2]/(2l2l3)} AB1C1D位置，∠B1C1D最小。 AB2C2D位置，∠B2C2D最大。 γ1＝∠B1C1D γ2＝180°－∠B2C2D γ1 C2 B2 γ2 或： γmin＝180°－∠B2C2D §2-2 平面四杆机构的基本特性 余弦定理 结论： a=l1 例题：求K等 γmin＝ ∠B1C1D ∠B1C1D＝arccos{[l22+l32-(l4-l1)2]/(2l2l3)} * 第2章 平面连杆机构 * 四、死点位置 曲柄摇杆机构中，若以摇杆为主动件，当连杆与曲柄两次共线时，理论上： γ＝00（即α＝900） F γ=0 F γ=0 此时机构不能运动，称“死点位置”。 概念 “死点位置”不利于机构运动，需设法克服。如：利用飞轮惯性克服缝纫机的“死点位置”。 克服方法 §2-2 平面四杆机构的基本特性 * 第2章 平面连杆机构 * 工件 A B C D 1 2 3 4 P 钻孔夹具 飞机起落架 利用机构的死点位置可实现夹紧功能。如：飞机起落架、钻夹具等。 死点位置的利用 A B C D F γ=0 A B C D 1 2 3 工件 4 P A B D C T γ=0 §2-2 平面四杆机构的基本特性 * 第2章 平面连杆机构 * 缝纫机踏板机构 2 1 4 3 摇杆主动 3 1 2 4 §2-2 平面四杆机构的基本特性 * 第2章 平面连杆机构 * 两类主要设计问题 ①按照给定从动件运动规律（位移、速度、加速度）设计四杆机构； 设计主要目的 根据给定运动条件，确定机构类型和运动尺寸；有时还需满足辅助条件（如传动角：γ = γmin）。 ②按照给定点的运动轨迹设计四杆机构。 设计方法： 1）解析法：精确 2）几何作图法：直观 3）实验法：简便 平面四杆机构的设计 * 第2章 平面连杆机构 * E ψ θ θ 一、按给定行程速比系数设计四杆机构 1.曲柄摇杆机构 900-θ P C1 C2 D 已知：摇杆长l3，摆角ψ、速比系数K。试求：l1、l2、 l4 【基本步骤】： ①计算θ； ②任选D点，作出摇杆2个极限位置； B1 ③作过C1、C2点、且圆周角为θ的圆； ④在圆上任选定A，作连线AC1、AC2； ⑤求曲柄长l1=( A C1－A C2)/ 2； ⑥得到机构一位置AB1C1D，及各杆尺寸。 注：有无数解 A 平面四杆机构的设计 AC1=l1+l2、AC2=l2-l1 同一圆弧上的圆周角都相等 * 第2章 平面连杆机构 * ψ=θ C 2. 摆动导杆机构 摆动导杆机构θ=ψ，设计此机构时，仅需要确定曲柄长度 l1 。 ①计算θ=180°(K-1)/(K+1) =ψ； ②选定C点，作出导杆两个极限位置； ③作角平分线，取A点，使AC= l4 ； θ ψ=θ A l4 已知：机架长度l4 、速比系数K 【基本步骤】： B1 ④以A为圆心作与导杆两极限位置相切的圆（或垂线），得切点B1，AB1= l1 A C 平面四杆机构的设计 * 第2章 平面连杆机构 * E 2θ 2l1 e 3. 偏置曲柄滑块机构：教材无 H 已知速比系数K、滑块行程H、偏距e，求：l1、l2 ①计算θ=180°(K-1)/(K+1) ； ②作C1 C2 =H； ③作一过C1、C2点、且圆心角为2θ的圆O； ④根据偏距e在圆周上确定A点； ⑥AB2C2即为所求机构。 ⑤连接AC1、AC2 , 得：l1=lAB=(AC2-AC1)/2； l2= lBC=AC2-AB2 C1 C2 90°-θ O 90°-θ 【基本步骤】： B2 A 平面四杆机构的设