八章刚体导引机构综合ppt培训课件.ppt

刚体导引机构的综合,第八章,讲授内容：,8-1 刚体导引机构的应用及实现方法 8-2 刚体导引机构的综合方程式 8-3 给定位置数与任选参数个数的关系 8-4 三位置刚体导引铰链四杆机构设计,8-1刚体导引机构的应用及实现方法,1、刚体导引机构的应用,刚体导引：要求机构中的某一构件，顺次通过若干给定的位置，这在机构学中便称为“刚体导引”或“运动发生”能够完成导引刚体通过给定位置的机构，就称为刚体导引机构图8-1为某一生产线的传动装置，属于一个典型的刚体导引问题要求工件依次通过图示1、2、3位置，完成由传送带A送到传送带B 注意：通常被导引刚体的运动是一般平面运动图8-1,2、实现刚体导引的方法,为了实现导引刚体的运动，在刚体导引机构中必须具备能够做一般平面运动的构件我们知道，连杆机构就具备这个条件，因为连杆做平面运动图8-2,3、被导引刚体位置的给定方法,刚体做平面运动时，可以用某一个平面图形来代表，其位置的给定有不同的方法如图8-3，选择图中任意点Pi做为基点，以该点的两个坐标（Px，Py）及通过点的直线PL的幅角δ共三个参数来给定刚体的位置图8-3,8-2 刚体导引机构的综合方程式,1、二杆组,一般的，平面连杆机构可以分为一系列的二杆组。

二杆组有两种：只含有转动副的铰链二杆组（图8-4a）；含有移动副的滑块二杆组（图8-4b）二杆组的外端运动副之一连接到机架上图8-4,(a),(b),图8-5,(a),(b),(c),2、二杆组的综合方程式,图8-6,图8-7,如图8-7，当机构处于第i个精确位置时，A点和P点的位置分别是Ai、Pi在固定参考平面内任取坐标系xOy，做该二杆组的矢量图当机构运动时，除矢量r7是定矢量外，其余矢量都在变化图中 φ0： 连架杆r2的初始幅角 φi： 连架杆r2在第i个位置的幅角 Δφi：连架杆r2在第i个位置相对于初始位置的相对转角 δ0： 矢量r5的初始幅角 δi： 矢量r5在第i个位置的幅角 Δδi：矢量r5在第i个位置相对于初始位置的相对转角,根据定义，有,,,规定第一个精确位置为初始位置，则有Δφ1 =0，Δδ1 =0由图8-7可以得到二杆组r2、r5在第i个位置的矢量方程,,分别向x、y轴投影，并进行化简、整理，可得,,,（8-1）,i 是被导引刚体的精确位置该式即为二杆组的综合方程式式中，i是被导引刚体的精确位置当给定的精确位置数为n时，由式（8-1）可得n个方程，在刚体导引机构的设计中，刚体的精确位置是给定的，所以式中Pix、Piy、Δδi是已知的，待求参数是r2、r5、A0x、A0y、δ0五个。

8-3 给定位置数与任选参数个数的关系,式（8-1）包含方程的数目等于被导引刚体的精确位置数n，而方程的未知数有5个，即r2、r5、A0x、A0y、δ0因而，被导引刚体的精确位置数不能超过5个 表8-1给出了给定位置数与任选参数的个数之间的关系8-4 三位置刚体导引铰链四杆机构设计,给定被导引刚体三个位置，综合一铰链四杆机构来实现该功能时，通常先分别计算其中的各二杆组，然后将它们组合起来，就形成此铰链四杆机构当给定导引刚体的三个位置，即刚体内某一任选基点的坐标及幅角为已知：,,,,,,,,（8-2）,取A0x，A0y为任意参数，则得到如下三个方程，未知量为r2、r5、 δ0 ：,图 8-8,,,（8-6）,图 8-9,求出以上三个机构参数后，可求得铰链A的各相关点A1、A2、A3，为连架杆矢量r2和连杆矢量r5在机构三个相应位置的交点注意：有两个交点，判别方法为该点对应矢量的幅角应为,,三位置刚体导引铰链四杆机构综合的编程计算过程： （1）计算线性方程组（8-6）的系数及右边常数； （2）解方程组（8-6），求未知量S0、S1、S2； （3）求二杆组待求机构参数r2、r5、 δ0 ； （4）求动铰链A的三个相关点A1、A2、A3； （5）按同样过程求解另一二杆组的机构参数及动铰链B的相关点； （6）确定铰链四杆机构的机架r1和连杆r3尺寸。

图 8-10,[例8-1]三位置刚体导引机构的设计，为装配线设计一个输送工件的导引四杆机构，要求将工件从传送带C1经过一个中间传送装置，输送至传送带C2，已知给定工件三个位置及两个固定铰链中心位置图 8-11,回顾本次课重点：,刚体导引机构的综合方程式讨论给定位置数与任选参数个数之间的关系,作业：8-2,。