考研《机械设计基础》连杆机构.ppt

第二章 平面连杆机构及其设计,内 容连杆机构及其传动特点平面四杆机构的类型和应用平面四杆机构的基本知识平面四杆机构的设计,重 点 平面四杆机构的基本类型及其演化、平面四杆机构的基本知识、平面四杆机构的设计（图解法）。,一、特点 全低副（面接触），利于润滑，故磨损小、传载大、寿命长；易加工，精度高，制造成本低等。不能精确实现复杂的运动规设计计算较复杂，惯性力不易平衡等。二、应用 实现已知运动规律；实现给定点的运动轨迹。,1 连杆机构及其传动特点,二、铰链四杆机构,连杆,连架杆,连架杆,机架,连杆,连架杆,曲柄,摇杆(摆杆),整转副(周转副),摆转副,机架,1.平面四杆机构有曲柄的条件,f,设 AB 为曲柄,且 ad.,由 BCD:,b+cf、,b+f c、,c+f b,以 fmax=a+d，fmin=d-a 代入并整理得：,b+c a+d、b+d a+c、c+d a+b,并可得:ab、ac、ad.,（以曲柄摇杆机构为例）,曲柄存在的条件：(1)最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度和。(2)最短杆是连架杆或机架。,3 平面四杆机构的基本知识,一、运动特性,推论1：当Lmax+LminL(其余两杆长度之和)时最短杆是连架杆之一曲柄摇杆机构最短杆是机架 双曲柄机构最短杆是连杆 双摇杆机构推论2：当Lmax+LminL(其余两杆长度之和)时 双摇杆机构,曲柄存在的条件：(1)最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和(2)最短杆是连架杆或机架,2.急回运动和行程速比系数,（以曲柄摇杆机构为例）,从动杆往复运动的平均速度不等的现象称为机构的 急回特性.,极位夹角0,对应从动杆的两个极限位置,主动件两相应位置所夹锐角.,行程速比系数,（K 1）,压力角,a,从动杆(运动输出件)受力点的力作用线与该点速度方位线所夹锐角.(不考虑摩擦),传动角,g=d,g=1800-d,压力角的余角.,(连杆轴线与从动杆轴线所夹锐角),1.压力角和传动角,二、传力特性,g,g,传动不利，设计时规定 4050,通常，机构在运动过程中传动角是变化的，最小值在哪？,最小传动角 min,D,d,=0 cos=1 cos min=180 cos=1 cos max,分析,min 或 max 可能最小,曲柄摇杆机构,当曲柄主动时,在曲柄与机架共线的两个位置之一,传动角最小.,应用,连杆式快速夹具,飞机起落架,2.死点位置,连杆与从动件共线的位置（=0）为死点位置。,二、用作图法设计四杆机构（P57）,设计,确定杆长,根据四杆机构各铰链之间相对运动关系，通过作图确定未知铰链位置。,若为圆点,必能作圆通过它的相关点.反之也然:若能作圆通过它的相关点,该点即为圆点.,圆点,构件上轨迹为圆的点.,圆心点,圆点轨迹的中心.,相关点,对应构件的不同位置,构件上某个点的相应点.(点位),1.按给定从动件的位置设计四杆机构,1.已知滑块的两个极限位置，设计对心曲柄滑块机构。2已知摇杆的长度及两个极限位置,2.按给定的 K 值,综合曲柄摇杆机构,1）给定 行程速比系数K、y、lCD,q,2q,分析.,900-q,900-q,q,A,E,B,C,AC1=BC-AB,AC2=BC+AB,曲柄摇杆机构 ABCD 为所求.,设计.,B1,B2,2）给定 K、y、lCD、g.,gmin,g2 gmin,A0,分析.,设计.,gmin 须不小于 g.,3.按给定的 K、S 值,设计曲柄滑块机构,A,D,B,C,若给定 K、S、e.最小传动角gmin,B1,B2,