机械设计基础PPT.ppt

任课教师:文 超,机械设计基础课件,交通运输与汽车教研室,第2章 连杆机构,平面连杆机构的基本形式与特性,1,平面连杆机构中存在曲柄的条件,2,平面连杆机构的演化形式,3,平面连杆机构的运动设计,4,空间连杆机构简介,5,第2章 连杆机构,2.1平面连杆机构的类型,平面四杆机构的基本形式,4 机架(固定件)，1,3 连架杆，2 连杆A,B,C,D 四个铰链,2.1平面连杆机构的类型,双摇杆机构,曲柄摇杆机构,平面四杆机构的基本形式,双曲柄机构,2.1平面连杆机构的类型,(1)曲柄摇杆机构在铰链四杆机构中，如果有一个连架杆做循环的整周运动而另一连架杆作摇动，则该机构称为曲柄摇杆机构。,2.1平面连杆机构的类型,2.1平面连杆机构的类型,(2)双曲柄机构在铰链四杆机构中，两个连架杆均能做整周的运动，则该机构称为双曲柄机构。,2.1平面连杆机构的类型,2.1平面连杆机构的类型,(3)双摇杆机构两根连架杆均只能在不足一周的范围内运动的铰链四杆机构称为双摇杆机构。,2.1平面连杆机构的类型,2.1平面连杆机构的类型,铰链四杆机构中曲柄存在的条件 铰链四杆机构的三种基本类型的区别在于机构中是否存在曲柄，存在几个曲柄。机构中是否存在曲柄与各构件相对尺寸的大小以及哪个构件作机架有关。可以证明，铰链四杆机构中存在曲柄的条件为：条件一：最短杆与最长杆长度之和不大于其余两杆长度之和。条件二：连架杆或机架中最少有一根是最短杆。,2.1平面连杆机构的类型,铰链四杆机构基本类型的判别准则(1)满足条件一但不满足条件二的是双摇杆机构；(2)满足条件一而且以最短杆作机架的是双曲柄机构；(3)满足条件一而且最短杆为连架杆的是曲柄摇杆机构;(4)不满足条件一是双摇杆机构。,2.2 平面四杆机构的其它形式,曲柄滑块机构 含有移动副的四杆机构称为滑块四杆机构，当滑块运动的轨迹为曲线时称为曲线滑块机构，当滑块运动的轨迹为直线时称为直线滑块机构。,2.2 平面四杆机构的其它形式,2.2 平面四杆机构的其它形式,导杆机构 在对心曲柄滑块机构中，导路是固定不动的，如果将导路做成导杆4铰接于A点，使之能够绕A点转动，并使AB杆固定，就变成了导杆机构。,2.2 平面四杆机构的其它形式,2.2 平面四杆机构的其它形式,摇块机构和定块机构 在对心曲柄滑块机构中，将与滑块铰接的构件固定成机架，使滑块只能摇摆不能移动，就成为摇块机构。,2.2 平面四杆机构的其它形式,2.3 平面四杆机构的工作特性,运动特性,2.3 平面四杆机构的工作特性,2.3 平面四杆机构的工作特性,运动特性 1.压力角和传动角,2.3 平面四杆机构的工作特性,运动特性 2.止点,2.4 平面四杆机构运动设计简介,按给定的连杆长度和位置设计平面四杆机构【例2-1】已知连杆BC的长度和依次占据的三个位置B1C1、B2C2、B3C3，如图2-22所示。求确定满足上述条件的铰链四杆机构的其它各杆件的长度和位置。解：显然B点的运动轨迹是由B1、B2、B3三点所确定的圆弧，C点的运动轨迹是由C1、C2、C3三点所确定的圆弧，分别找出这两段圆弧的圆心A和D，也就完成了本四杆机构的设计。因为此时机架AD已定，连架杆CD和AB也已定。在实际工程中，有时只对连杆的两个极限位置提出要求。这样一来，要设计满足条件的四杆机构就会有很多种结果，这时应该根据实际情况提出附加条件。,2.4 平面四杆机构运动设计简介,按给定的连杆长度和位置设计平面四杆机构,2.4 平面四杆机构运动设计简介,按给定的行程速比系数设计四杆机构 设计具有急回特性的四杆机构，一般是根据运动要求选定行程速比系数，然后根据机构极位的几何特点，结合其他辅助条件进行设计。,2.4 平面四杆机构运动设计简介,按给定的行程速比系数设计四杆机构【例2-2】已知行程速比系数K，摇杆长度lCD，最大摆角，请用图解法设计此曲柄摇杆机构。解：设计过程如图2-24所示，具体步骤：(1)由速比系数K计算极位角。(2)选择合适的比例尺，作图求摇杆的极限位置。(3)求曲柄铰链中心。(4)求曲柄和连杆的铰链中心。(5)计算各杆的实际长度。,2.4 平面四杆机构运动设计简介,按给定的行程速比系数设计四杆机构,Thank You!,