平面连杆机构02讲义资料.ppt

第五章 平面连杆机构 第一节 概述 平面连杆机构是由若干个刚性构件全用低副联接而成的平面机构 二、平面连杆机构的特点1）适用于传递较大的动力，常用于动力机械2）依靠运动副元素的几何形面保持构件间的相互接触，易于制造，易于保证所要求的制造精度3）能够实现多种运动规律或多种运动轨迹，工程上常用来作为直接完成某种轨迹要求的执行机构； 缺点：1）惯性力难以平衡，不易于传递高速运动2）由于设计参数较少，一般只能近似地实现所要求的 运动3）可能产生较大的运动累积误差三、四杆机构的多种形式双曲柄机构双摇杆机构惯性筛鹤式起重机二、平面四杆机构的演变1）转动副转化为移动副ABCDD2）取不同构件为机架（机构的倒置）例：曲柄摇杆机构的变异例：曲柄滑块机构的变异三、平面四杆机构曲柄存在的条件B2ACB1DEFGFEGBDAC1234abcdd+a|d-a|b-c|b+ca+db+c|d-a|b-c| 欲使连架杆AB成为曲柄，则必须使AB通过与机架共线的两个位置，即必须满足(2) 若da 则可得(1) 若d a 则可得 平面连杆机构有曲柄的条件：（1）连架杆与机架中必有一杆为四杆机构中的最短杆；（2）最短杆与最长杆之和应小于或等于其余两杆的杆长之和。

杆长和条件）铰链四杆机构类型的判定铰链四杆机构类型的判断条件：1）在满足杆长和的条件下：（1）以最短杆为机架，则两连架杆为曲柄，该机构为双曲柄机构；（2）以最短杆的相邻构件为机架，则最短杆为曲柄，另一连架杆为摇杆，即该机构为曲柄摇杆机构；（3）以最短杆的对边构件为机架，均无曲柄存在，即该机构为双摇杆机构2）若不满足杆长和条件，该机构只能是双摇杆机构注意：铰链四杆机构必须满足四构件组成的封闭多边形条件：最长杆的杆长t2 , v10 = v2/v1 =（C1C2/t2）/ （C1C2/t1 ） = t1/t2 =（180+）/（180-）BACB1B2C2C1B1C2AC1BB2CAB二、 压力角、传动角 和死点CDFvcF1F21、压力角:在不计摩擦力、惯性力和重力的条件下，机构中驱使输出件运动的力的方向线与输出件上受力点的速度方向间所夹的锐角，称为机构压力角，通常用表示2、传动角：压力角的余角当=锐角时， =当=钝角时， =180 -min；= 30 60； maxABCDFvcF1F2通常用 表示ABC123vB3F vFFvB3ABC123= 0 = 90ABC231FvB33、机构的死点位置1)在不计构件的重力、惯性力和运动副中的摩擦阻力的条件下，当机构处于传动角 = 0（或 = 90）的位置称为机构的死点位置。

ABCDABCDF1 = FcosF2 = Fsin FF vv1、利用惯性闯过死点 2、利用并列机构错位组合的方法通过死点3、利用死点实现定位夹紧的功能 第四节 平面四杆机构的设计一、按给定行程速度变化系数设计四杆机构C1DB1C2B2O90-A 已知摇杆长度CD，摆角和行程速比系数K，设计铰链四杆机构2具体作图步骤：C1DB1C2B2O90-AAB=(AC2-AC1)/2BC=(AC1+AC2)/2AC1=BC-ABAC2=BC+AB180（K-1） （K+1） = 选取适当的比例尺l , C1D=lCD/ llAB = AB llBC = BC l二、给定连杆的两个或三个位置的设计四杆机构AB1B3B2C1C3C2D一、给定连杆的两个或三个位置的设计四杆机构AB1B3B2C1C3C2DB1DB2B3E1E3AB2E2B2E2ADB3E3ADB3E3C三、给定两连架杆上三对对应位置的设计刚化反转法E211 2323二、解析法一）铰链四杆机构的传动特性及其设计1、传动特性所以，从动杆DC的转角为：从动杆的角速度：12ADCB12传动比i为：2、近似线性铰链四杆机构设计主动杆的角速度为BgabbAaSOc(c c )AgABabB3、误差验算 A、B从动杆在两极限位置时线性转角, 设计时一般取a、b从动杆在两极限位置时实际转角BgabbAaSOc(c c )AgABabB例5-1 试设计某一波纹管差压计的铰链四杆机构，要求其误差2%，已知：传动比i=3.75，主动杆AB工作摆角a=8，根据结构条件，选AD=118mm, AB=55.6mm。

解：1）从动杆的摆动范围2）计算杆BC和CD的长度 P3）确定切点c（c 、c）4）计算A、A及B、B5）计算a、b得BgabbAaSOc(c c )AgABabB6）计算误差结束作业5-9，5-14，5-15翻砂机构刚化反转法BiCi AiBiCiAiCiAiBiBiCiAixyA1D1B1BiC1Ciii-iBiCiC1A1yxD1B1五、运动的连续性连杆机构的运动连续性：指该机构在运动中能够连续实现给定的各个位置 连杆机构的运动不连续的问题：错位不连续；错序不连续A(B)BCC1C2C1CC212DB1B3B2C1C3C2ADB1C2B290-AAB=(AC2-AC1)/2BC=(AC1+AC2)/2AC1=BC-ABAC2=BC+AB180（K-1） （K+1） =2、已知行程速比系数K，滑块的行程H和偏距e，设计偏置曲柄滑块机构O2HC1eD2D1。