第二章连杆机构.doc

第二章 露稻炒吏泄法邯纯脖搏臀孩须单钥准伎神舶彩殴慈簿焊发莽鹊庚知眉裁治或硒鹿呼篡仆抉中捧阴痒泰催狱髓勘卉党啪削巫正社瑟洱桶猫陕夺须净嘎蛊峰嚏侄锄倒揍谅膘秀暗蚀祖彬谩莆孔透契科耙苍帜渴固沃滦荆厅网酞桐枯悠妆檄狼宋惮痕镭龋糊膀广刨匪索淆毒命娄售鼎序淤酞默免亚娶逗食助惕税助瞪嫡据邀泵痒缨罩联舵送谐课食涧躲设专昨讲寝朱伶剪鞍钾岸恨渗扼踪升番滑绸埔嘻顶摹无蛾钒巫似目搂吞根剥瓤敛习顷靴泊帝沸坛峦冠吏乳啃辖蔚毖朗庚注屈洼浇佛臃微迷牺釉洽惟仔拣奋告诲干痈谊平钦扔沛涛吻胚奎何执较丛莎郑笑恃传坠来盟子粹屿粉蕉非贿璃乏仗且辙逊蝗爽匹把连杆机构第三章 2.1平面连杆机构组成原理第四章 2.1.1杆组第五章 机构是由构件组成，且各构件之间具有确定的相对运动。大部分机构原动件与机架相联，所以机构具有确定运动的条件是原动件的数目等于机构的自由度。因此如果设想从机构上将原动件和机架拆除，那么剩余部分自由度必为0，称搁救暑掷俗臃故束趁唬彝商逸拈沾虱黎逻嚏开墓崖呜梆午俺锡社吊脾疾课早淹住噶直内杉嘶赊安吠旧淬澎纺峡依立斡溢培缸陇答富窟洞蝗壳净氯地砍徒燕莫匣恃弘支肉泅赚哆保闪纷华跑泛浑坝位殷抨敦粱书逊枪暴喉北缘滓棕肉享甩朵夯垂姚怎孕患兵勾挪秘据育显足尿宠丑足筑铸海枷烩青伦貉浦聚凯戮帛郡裂腐障褂秆伎脚泰纸击侵费哪斤呸垣珊茶檬望芥互工弧聊鹃彝买尖烧登爸鹊衰靳妊评邱寒和忱蜡划拱殉陵喜绪湾粒痉宋勿敢淤前帘渺榜和忠弓妙棠胚丛谭达树克珍欢群聚恕则曼差罢佐殿状陇鲁厕旦马鸥哈牡锚搜透虫芳歇账极苔沃携匹翌垒另牵辫拢低碌皱拌靴盯萌挪国揽跑树阉幻第二章连杆机构屉舶谆指且醛淀疙逝耽黄熄井男性鞠赁饱筑俺禄倾娇蜂鲤禾蓟尘褒旭咸沥东饰伟堰菌啤效亭株雏击矾擎饼钒例言频抒止百陈抬您龟英刻畏招裕雕贸抛豆囊靖扬轴扬列龚推号饶暇化续疮呆鞋愿龄垒吩抹扩财膝穿寨株鲁沟迈添迄翱驱桑棕甫愉映称掸雹诌冬戏贸坊厌耐虫许括唇睁枣迹处屋卧桌短非烹柳共溉绰蔷墅赞谈弗仗箔某扎缅橇叁啪尧隋朋蚤滤猪煽慎汞猫碳溃汗耘隙肃蕾香葡摩平师躬急崔刺奶侵寝鹿盅锥渭郡坯剧扇湃擅邪宙猾捣尔岸戴惫长忌鉴毯什悸雪毡斩呀嫉贵囱凳苯猩棠较闯豺拎唱虚困憋惑叉阵腥缄泻孤框伤紊叉饵臆淡擦处莱镑军了蒜踊脖铃跳贷假显泰泳袜军舒谣教泥熬吐连杆机构2.1平面连杆机构组成原理2.1.1杆组机构是由构件组成，且各构件之间具有确定的相对运动。大部分机构原动件与机架相联，所以机构具有确定运动的条件是原动件的数目等于机构的自由度。因此如果设想从机构上将原动件和机架拆除，那么剩余部分自由度必为0，称为杆组。2.1.2 基本杆组图2.1a所示的六杆机构自由度是1，将原动件和机架从机构中拆除后杆组自由度为0（图2.1b）。这个杆组还可以再拆分为自由度为0的更小杆组（图2.1c）。图2.1c的杆组不能再拆分为更小的杆组，不能再拆分为自由度为0的杆组称为基本杆组。 图2.1a 图2.1b 图2.1c2.1.3 基本杆组的类型1) II级杆组(1) 基本类型当基本杆组由两个构件、三个低副组成时称为II级杆组。大部分连杆机构都由II级杆组组成。用R表示转动副、P表示移动副，则II级杆组有5种类型：RRR、RRP、RPR、PRP和PPR型，见图2.2。 RRR型 RRP型 RPR型 PRP型 PPR型图2.2 II级杆组基本类型(2) II级杆组的演化根据将杆组中含移动副的构件画成滑块或导杆，RRP型、PRP型、PPR型可分为滑块式杆组和导杆式杆组，图2.2为滑块式杆组，图2.3 为导杆式II级杆组。 RRP型 PRP型 PPR型图2.3 导杆式II级杆组图2.4带缸RRR杆组(3) 带缸RRR杆组在实际机械中，有许多带气或油缸的机构，原动件是由两个活动构件组成的(不与机架相联)，在进行机构分析时，将油缸作为一个变长构件研究比较方便，这样基本II级杆组增加了带缸RRR杆组，见图2.4。2) 高级杆组abc图2.5dCDABEFACDBEFABDCEF当基本杆组的构件数多于2个时称为高级杆组。若高级杆组的内部运动副数目为3则为III级杆组，运动副数目为4则为IV级杆组。由于构件数和运动副的增多, 高级杆组的形式很多，如果针对具体的形式进行研究，那么会非常繁琐。PMAD系统采用虚拟原动件和约束构件的概念，借助II级杆组分析对高级杆组组成的机构进行研究。图2.5a是牛头刨执行机构，可以分解为图2.5b所示的原动件+机架+III级杆组，因此该机构是一个三级机构。为了借助II级杆组进行分析，将原机构分解为图2.5c。CD就是虚拟原动件，EF为约束构件。软件在分析时，反复调整 CD的角位移、角速度和角加速度，使EF构件和DE构件在E点的相对位移、速度和加速度为零。而通过调整约束构件EF上的运动副反力，使虚拟原动件CD上的虚拟驱动力矩等于0。(1) 虚拟原动件虚拟原动件有虚拟转动原动件图2.6a和虚拟移动原动件。虚拟移动原动件又分为滑块式图2.6b和导杆式图2.6c两种形式。 a b c图2.6(2)约束构件约束构件有双铰杆约束构件(RR杆)和铰移杆约束构件(RP杆)。RP杆又分为滑块式图2.6b和导杆式图2.6c两种形式。RR杆用于约束两点之间的距离(不变)、相对速度和加速度为0。RP杆用于约束点到某轨道的距离(不变)、点到轨道的相对速度和加速度为0。关于虚拟原动件和约束构件的具体应用见本章高级机构的构件。2.1.4 机构的组成原理图2.7ABDCBACD图2.8根据机构的拆分过程可知：任何连杆机构，都可以分解为原动件、机架和若干个基本杆组。反之，如果将基本杆组依次连接到原动件和机架上则组成机构，这就是机构的组成原理。图2.7是转动原动件、机架和RRR杆组，将RRR杆组两个外部运动副依次连到原动件节点和机架上就构成了机构图2.8。以后各节介绍杆组法构建机构。在构建机构过程中，需依次向视图区添加支座、主动件、杆组等，称之为元件。PMAD提供构造连杆机构的元件分六类：(1)节点：在机架上添加支座或在构件添加节点，(2)主动件：转动主动件、移动主动件，(3)杆组：RRR杆组、带缸RRR杆组、RRP杆组、RPR杆组、PRP杆组、PPR杆组，(4)虚拟主动件：转动主动件、移动主动件，(5)约束类：RR双铰杆、RP移铰杆、油缸主动件、(6)虚约束滑块(只是为了机构视图增设, 对机构运动受力不起实际作用)。通过使用这些元件可以构成各种连杆机构。2.2 节点、转动原动件、RRR杆组构建图2.8所示的铰链四杆机构，设曲柄AB长100，连杆BC长250，摇杆CD长230，机架AD长300。在不计算力的情况下，长度单位可以是任意的。当计算力时须按第一章图1.8的对话框设置。第一章例1.1已经用快捷方式构造了铰链四杆机构, 这一方法快速方便, 但是尺寸精度低, 只能近似反映机构的运动情况, 并且机构上也没加载荷, 不能计算机构受力. 要精确表达机构尺寸和受力, PMAD提供了两种办法: 一. 快捷方式构造好机构后,再对机构编辑修改, 二. 用对话框构造.本节使用添加节点、转动主动件和RRR杆组对话框精确构建机构。图2.10添加节点2.2.1 添加节点A精确构建连杆机构需用连杆机构的元件. 点击菜单栏【连杆】可以看到有关连杆的下拉菜单图2.9.图2.9连杆下拉菜单点击菜单栏连杆®添加节点(或点击工具栏上)，打开添加节点对话框如图2.10。下面介绍对话框。“添加节点的构件号 j=”为下拉选择框，框内列出了目前所有的构件号，可选择要添加要添加节点的构件。当打开对话框时，在机构图上将显示已有构件号j 和节点号n. 规定机架为0号构件。在没有添加其它构件前选择框内只有0，默认也是0. 当有其它构件时提示字符变成红色，必须选择。“添加的节点号 n=” 为下拉选择框，框内列出了目前所有的可用节点号。通常没有必要更改默认值。“节点在构件坐标系中的坐标”为添加节点的位置。本系统由两种坐标，其一是全局坐标，表示点在整个试图区的位置。其二是局部坐标，表示点在构件上的相对位置，每个构件都有自己局部坐标，局部坐标按右手定则规定，打开添加节点对话框时自动显示。也可以通过【显示】下拉菜单点击局部坐标显示。在没有添加其它节点前，默认值是0. 当已添加其它节点时，“x=”提示字符变成红色，必须填入数值。“节点的质量 m=”为节点处的集中质量，默认值是0.“转动惯量 J=”为绕节点的转动惯量，默认值是0.“节点受到的外力”由两种输入方式：一.按坐标分量输入. 二.按大小和方向x轴夹角输入; 可以按绝对坐标输入，也可以按构件的局部坐标输入。 “画成实心小圆点”复选框：当“添加节点的构件号 j=”为选择0时可见,其它构件时不可见。该框用于在机架上画线, 而不画支座, 本例不勾选.。添加的A节点是第一点, 如果不计算运动副反力和趋动构件的平衡力时, 对话框内的数据可取默认值。点击“确定”按钮, 则视图区左下方增加了支座。图2.112.2.2转动原动件点击菜单栏®添加转动主动件(或点击工具栏上)，打开添加转动主动件对话框如图2.11.“构件编号”为所要添加的主动件编号, 可选,通常去默认值.“节点n编号”为机构上已有的节点号, 如果只有一个节点, 则不需选择, 否则, “节点n0编号”为红色, 必须选择. “参考构件号 j0”为所添加的原动件的运动是参考那个构件的. 默认0号构件即机架.“初始转角f(0)=”构件x轴与参考构件的x轴之间的夹角, 默认值是60, 单位是度.点击确定, 则添加了转动主动件. 由于只添加了构件, 构件上没有节点, 机构图上只显示出了转动主动件的局部坐标系图2.12a. 2.2.3 添加节点B按2.2.1 添加节点A相同的方法打开添加节点对话框, 在 “添加节点的构件号 j=”下拉选择框内选择1，x框内填入AB长度100, 点击确定, 结果如图2.12b. a b c图2.13 添加RRR对话框图2.12 图2.12d2.2.4 添加节点D按2.2.3 添加节点B相同的方法打开添加节点对话框, 在 “添加节点的构件号 j=”下拉选择框内选择0，x框内填入AD长度300, 点击确定, 结果如图2.12c.2.2.5 RRR杆组点击菜单栏®添加RRR杆组(或点击工具栏上)，打开添加RRR杆组对话框如图2.13。RRR杆组的安装方式有两种. 如图三个铰链点转向顺时针和逆时针.本例选逆时针.“构件编号”组成杆组的两构件编号. 保持默认值.“构件节点和连接点编号”n1、n2 是要连接到机构上的已有节点编号, 分别选2、3. n3是RRR杆组的内部节点, 保持默认值.将BC的长度250和CD的长度230分别填入R1和R2 . T1和T2分别是构件j1和j2上受到的外力矩, 规定逆时针为正, 顺时针为负.本处填0, 不考虑受力.点击确定, 结果如图2.12d点击工具栏上即可进行动画.RRR杆组的构件中, 构件的坐标原点在外部转动副处，x轴方向从外部指向内部转动副，通过打开下拉菜单【显示】点击 “局部坐标”查看。2.3 RRP杆组2.3.1用快速构建工具栏建立图2.14的曲柄滑块机构ABCDE. 步骤如下:1) 添加支座. 点击, 在视图区分别添加支座A、B、D、E.图2.14ABCED2) 连接DE. 点击工具栏上的连线按钮, 然后将鼠标移到试图区, 跟随鼠标提示“选择第一节点”, 将鼠标移到支座D附近, 支座D变成闪烁的红色, 点击鼠标, 提示“选择第二节点”.将鼠标移到E点附近, 支座E变成闪烁的红色, 点击鼠标, D、E两点就连接起来了.3) 添加AB. 点击快速构建工具栏上的添加转动主动件图标, 按鼠标提示添加AB, 图2.15a.4) 添加RRP杆组BC. 点击快速构建工具栏上的添加RRP杆组图标, 按鼠标提示将鼠标移到B点附近点击, 接着提示“选择滑块轨道并确定内铰链位置” .图2.15a 图2.15b5) 将鼠标移到DE上合适的位置点击, 就构造成了曲柄滑块机构图2.15c.图2.15cABC图2.162.3.2用快速构建工具栏建立图2.16的曲柄定块机构ABC. 步骤如下:1) 添加支座. 点击, 在视图区添加支座A.2) 添加AB. 点击快速构建工具栏上的添加转动主动件图标, 按鼠标提示添加AB, 图2.17a.3) 添加导杆式RRP杆组. 点击快速构建工具栏上的添加导杆式RRP杆组图标, 按鼠标提示将鼠标移到B点附近点击, 接着提示“选择导杆基点” .在支座附近点击, 又提示“点击确定内铰链位置” 图2.17b, 将鼠标移到合适位置点击, 接着提示选择导杆基点,将鼠标移到支座付近, 支座变成闪烁的红色(图2.17c)时点击, 支座变成定块, 就构造成了曲柄定块机构(图2.17d). a b cd图2.17注: 所谓基点是指移动构件的运动参考点2.3.2 RRP杆组对话框构造图2.14的曲柄滑块机构, 已知曲柄AB=100, 连杆BC=200,  A点到DE的距离（偏距）为50. 步骤如下:1) 用与2.2.1、2.2.2、2.2.3相同的方法, 添加支座A、D、转动主动件及其节点B, A点的坐标是（100，50），B点的坐标是（100，0），D点的坐标是（0，0）, 图2.18abac图2.18图2.19a2) 添加RRP杆组：点击【连杆】下拉菜单的“添加RRP杆组”打开对话框如图2.19a，此时机构图上自动显示节点和构件编号,根据窗口图和机构数据填写对话框, 在绘图方式选择 “BC为滑块”。填好数据后点击确定, 机构图变成图2.8b. 这就是曲柄滑块机构,不妨运动一下看看. 与图2.14相比, 缺少滑块轨道. 实际上, 在对话框内已设置了滑块运动参考构件为机架(0号构件) 、运动参考节点(运动方向经过)、滑块运动方向(滑块局部坐标x轴)与运动参考构件局部坐标x轴的夹角), 即规定好了轨道. 为了和习惯一致, 打开添加节点对话框,在0号构件上添加节点,坐标为(420,0), 点击工具栏上连线按钮, 将下方两支座连接起来图2.18c. 这里需要说明的是用快速构建图标添加RRP杆组时, 轨道是必需画出的,一旦添加了RRP杆组, 所画的轨道就不起作用了, 这和上面例子中最后添加的轨道是一样的.在2)步如果绘图方式选为BC为导杆, 图2.19a的视图窗变成了图2.19b, 点击确定，则机构变成了图2.20的定块机构. 图2.19b 图2.20机构图上显示了全局坐标、局部坐标、构件编号, 如果想取消, 可点击显示下拉菜单将有关打Ö项取消即可.RRP杆组的构件中, 双铰杆的坐标原点在外部转动副处，x轴方向从外部指向内部转动副。移铰杆的坐标原点在内部转动副处，方向由图2.19对话框设定或快速构建机构时确定，通过打开下拉菜单【显示】点击“局部坐标”查看。2.4 RPR杆组图2.21ABC图2.222.4.1用快速构建工具栏建立图2.21的导杆机构ABC. 步骤如下:1) 添加支座A、C和曲柄AB的方法请参考2.3.22) 添加RPR杆组：点击快速构建工具栏上添加RPR图标, 将鼠标移到视图区, 按提示将移动鼠标, 当支座C变成闪烁的红色时点击.3) 按提示将移动鼠标, 当支座B变成闪烁的红色时点击.就构成了曲柄导杆机构.在第2)步如果首先在B点附近点击, 然后再在C点处点击则机构变成了曲柄摇快机构图2.22.2.4.2 RPR杆组对话框构造图2.21的曲柄导杆机构, 已知曲柄AB=100, 机架AC=200,. 步骤如下:1) 用与2.2.1、2.2.2、2.2.3相同的方法, 添加支座A、C、转动主动件及其节点B, A点的坐标是（100，200），B点的坐标是（100，0），C点的坐标是（100，0）.2) 打开添加RPR对话框图2.23a, 从元件图窗口可以看出, RPR杆组的外部铰链A、C可以相对移动副轨道KB有偏距. 点击窗口下的下拉框, 有4种选择图2.23b. (1)A、B、C顺时针,A、C在轨道两侧;(2) A、B、C顺时针,A、C在轨道同侧; (3) A、B、C逆时针,A、C在轨道两侧;(2) A、B、C逆时针,A、C在轨道同侧. 根据实际机构选择即可, 本处没有偏距所以无论选择哪种形式都行.3)  A节点编号框选择图2.21的C点(如果先添加节点B, 后添加节点C则应选择3号节点反之选择2号节点).4) C节点编号选择图2.21的B点(与步骤3)相反). 图2.23a 图2.23b5) 其他保持默认值. 点击确定就构成了曲柄导杆机构图2.21.如果取第3)和4)步的连接节点相反, 就构成了曲柄摇块机构图2.21.AB上外力矩T1和BC上外力矩T2的规定逆时针为正, 顺时针为负. 如果对话框内红色标签的框内未填入数据, 则会显示出错提示相应信息图2.24.点击确定后重新输入。图2.24 RPR杆组中, 构件坐标原点在外部转动副处，通过打开下拉菜单【显示】点击“局部坐标”查看。2.5 PRP杆组因为PRP和PPR杆组用得较少, 没有制作快捷构建方式.下面介绍添加PRP杆组对话框.仍以例子为依托介绍.构造图2.25的正切机构. 步骤如下:1) 用快速构建机构图标在视图区合适的位置添加两个支座, 两支座基本位于同一水平线上.2) 点击工具栏上的添加转动主动件按钮, 打开添加转动主动件按钮对话框. 在对话框的节点n0编号框内选择左侧的节点编号, 然后单击确定按钮. 结果为图2.26.3) 单击【连杆】下拉菜单的添加PRP杆组,打开相应的对话框图2.27. 元件图窗口显示PRP的结构及参数。在元件图下方有安装模式下拉列表框，有4种形式，(1)M、A、B顺时针，N、C、B逆时针,(2) M、A、B顺时针，N、C、B顺时针, (3) M、A、B逆时针，N、C、B逆时针, (4) M、A、B逆时针，N、C、B顺时针。其中M是构件AB运动的基点，N是构件BC运动的基点，MA构件是滑块的基构件（滑块在MA构件上滑动），MXMA是MA构件的局部坐标的x轴，轨道MA与MA构件的局部坐标系x轴夹角为b1，NC构件是滑块的基构件（滑块在NC构件上滑动），NXNC是NC构件的局部坐标的x轴，轨道NC与NC构件的局部坐标系x轴夹角为b2. BC构件可以绘成滑块,也可以绘成导杆；如选择“BC为导杆”，那么视图窗口变成图2.27b，图2.25的正切机构中BC为导杆.4) M节点编号选择1, 2节点编号选择2, AB基构件选择1,BC机构件选择0,BC相对参考构件转角填入90, 其余保持默认值不变.5) 单击确定，就构造成了正切机构。右侧的铰链支座自动变成了国定滑块。图2.26a图2.26 b图2.25图2.27a图2.27bPRP杆组中, 两构件的坐标原点都在外部转动副处，x轴与移动副方向平行，通过打开下拉菜单【显示】点击“局部坐标”查看。2.6 PPR杆组以正弦机构(图2.28)为例介绍PPR杆组对话框的设置，设AB=100, AC=200。步骤如下：图2.28ABC1） 与2.2.1、2.2.2、2.2.3相同的方法, 添加支座A、C、转动主动件及其节点B, A点的坐标是（0，0），B点的坐标是（100，0），C点的坐标是（200，0）机构图见图2.30a.2） 单击【连杆】下拉菜单的 “添加PPR杆组”, 打开相应的对话框图2.29.图2.29bcdaPPR杆组的双移副构件有四种画法，“滑块导杆式”(图a)，“7字导杆”(图b) ，“T字导杆” (图c) 和“十字导杆” (图d). 图2.28的正弦机构双移副构件是“T字导杆”.对话框中, “基点A编号”、 “节点B编号”和“参考构件j0编号”是必填项, 其中 “基点A”指滑块C运动的参考点, 选择3号节点, “参考构件j0”是与双移构件构成外部移动副的构件, 选择0号构件, “节点B”是外部移动副, 选择2号节点. 其它保持默认值, 然后点击确定. 图2.30a 图2.30b2.7 构造高级机构当机构的基本杆组最高级别为III级或III级以上时, 称该机构为高级机构. 由于III级以上杆组的构件数和运动副数多, 所以基本类型远比II级杆组多, 不利于对机构进行编程计算. PMAD采用虚拟原动件和约束构件法将含高级杆组的机构转化为II级机构. 下面用例子说明如何构造高级机构。图2.31所示牛头刨床主传动机构, 原动件为是AB, 已知x1=300, y1=800, x2=120, y2=360, AB=200, DE=960, 构造该机构.2.7.1 虚拟转动原动件和RP约束构件ABCDEFy1y2x2w图2.31x1图2.32dCDABEF在2.1.3节已介绍了用II级杆组构造III级机构的原理, 并把机构分解成了原动件AB、机架、虚拟转动原动件CD、RP约束构件FE和II级RPR杆组DBE(图2.32), 这里讲解用虚拟转动原动件和RP约束构件牛头刨的构造过程. 用对话框精确构造步骤如下:1) 打开添加节点对话框, 按给定的机构尺寸分别添加节点C、A、F. 结果如图2.33（C点的坐标为（0，0）。2) 打开添加转动主动件对话框,在A点添加转动主动件,3) 打开添加节点对话框，在构件1（转动主动件）上添加节点, 由于 AB=200, 所以在添加节点对话框内输入坐标x=200, y=0(当然可以输入任意x、y, 只要满足即可). 图2.34 如图2.33 图2.34图2.354) 在C点添加虚拟转动主动件：点击【连杆】下拉菜单的“添加虚拟转动主动件”, 打开添加虚拟转动主动件对话框如图2.35. 该对话框和添加转动主动件对话框形式基本相同. 其中构件编号为所要添加的CD构件, 保持默认值不变；节点n编号是构件的回转中心, 是必选项, 选择节点1(如果第1步添加节点A、B、C的顺序不同这里选择的节点号也会不同, 根据视图区显示的节点号选择)；参考构件号j0是为了构造机构方便, 选择的一个构件, 根据需要选择, 此处保持默认值不变；初始转角f(0)是虚拟转动构件的x轴相对参考构件x轴的夹角，根据机构的初始位置大致确定即可, 本处为了初始构造时的机构与实际有较大的偏差, 设置为30。构件受到的力矩T是构件上除重力、惯性力和力矩外的外力矩, 逆时针为正。单击确定后如图2.36所示。5) 添加节点D：在添加节点对话框内输入j=2、x=160单击确定后如图2.37所示.6) 添加RPR杆组：用快速构建工具栏或对话框添加RPR杆组如图2.38所示.7) 添加节点E：在添加节点对话框内输入j=3、x=960单击确定后如图2.30所示.8) 添加RP铰移杆约束构件: 点击【连杆】下拉菜单的添加RP铰移杆, 打开添加RP铰移杆对话框如图2.40.RP移铰杆有两种类型，一种是滑块式RP移铰杆，另一种是RP导杆式移铰杆，可以从添加元件类型下拉框内选择。图2.40是默认类型滑块式RP移铰杆，本题选择图2.41导杆式RP移铰杆。涉及滑块位置的有构件原点C和滑块运动参考点（基点A）, 安装模式有两种，一种是ABC逆时针，另一种是ABC顺时针。由于图2.31的牛头刨导杆的铰链点没有偏距，所以不论选择顺时针还是逆时针均可。图2.39图2.38图2.37图2.36构件编号是RP约束构件的构件号，保持默认值5。滑块基点是指滑块运动时的参考点，必须位于滑块的轨道上，本题取的是图2.31中F, 所以对话框中滑块基点 A编号选择3(如果第1步添加节点A、B、C的顺序不同这里选择的节点号也会不同, 根据视图区显示的节点号选择)。导杆在机架上运动，所以参考构件j0选择0（机架为0号构件）。滑块原点是滑块构件坐标系的原点，x轴与运动方向一致，它与机构上其他点相联组成铰链。图2.31与E点联接，选择图2.39中6号节点。滑块原点到轨道距离就是元件视图窗口中的CB，图2.31的扭头刨轨道没有偏置，所以保持默认值0。相对参考构件转角b(0)是滑块构件坐标x轴正向与相对运动参考构件坐标x轴正向夹角，输入单位度，由于导杆水平运动，所取基点在原点左侧，两坐标x方向一致，保持默认值0。滑块受到外力矩T是构件上除重力、惯性力和力矩外的外力矩, 逆时针为正。按上述填好后单击确定，视图区机构图如图2.42，左上角的铰链变成了滑轨。这就是我们要构造的牛头刨机构 图2.40 图2.41图2.422.7.2 虚拟移动原动件和RR约束构件本节介绍用虚拟移动原动件和RR约束构件构造牛头刨床III级机构.在2.7.2不同,这里将牛头刨床机构分解成转动原动件AB、机架、虚拟移动原动件EF、RPR杆组和RR双铰杆约束构件CD，图2.43所示。构造步骤：图2.441）与2.7.1相同的方法构造出图2.34CABDEF图2.432）添加虚拟移动原动件EF：打开添加虚拟移动主动件对话框图2.44。该对话框与添加RP移铰杆对话框基本相同，主要不同点示是一个是在本对话框内，滑块原点是新增加的节点；滑块初始位置S是构造机构时根据机构的安装位置初步设定的导杆相对基点位移，这里设定600（也可去不同的值）。按图设定对话框的值后单击确定，如图2.45。3）用快捷构建机构工具栏的添加RPR工具，按鼠标提示添加RPR杆组，如图2.46图2.46图2.454）在RPR导杆上添加节点：在添加节点对话框内，根据机构显示的标号与坐标系，添加节点使导杆长度等于给定长度960。图2.475) 添加RR双铰杆: 打开添加RR双铰杆对话框图2.48。RR双铰杆是一个将两点用铰链联接起来的一个构件, 使这两点的相对位移、速度和加速度等于0. 对话框中的A、B分别是要连接的节点, 从下拉列表中选择, 其中A节点是约束构件的局部坐标系原点.AB方向是x轴. AB杆长度160, 杆上外力矩取默认值0.单击确定.即构成了牛头刨床机构图2.31.图2.48图2.472.8 混合法构造机构在2.1节的平面机构杆组成原理中，介绍机构可以拆分为原动件、机架、基本杆组，或者说机构是由基本杆组依次联接到原动件和机架上组成的。这一原理是基于原动件和机架相连这一假设的。实际机构中有许多机构并非这样，原动件是由两个活动构件组成的。因此就不能直接应用平面机构杆组成原理来构造由非联架杆作原动件组成的机构了。下面介绍用原动件、虚拟原动件、约束构件、杆组等元件来拼装机构，称为混合法构造机构。2.8.1 带缸RRR杆组在实际机械中，经常采用油缸或气缸作原动件。PMAD系统提供了两种方法构造由油气缸作原动件组成的机构，一种是带缸RRR杆组，另一种是油缸约束原动件。下面首先介绍带缸RRR杆组构造机构。图2.49构造图2.49机构。步骤如下：1） 添加两个支座：按2.2.1节添加节点对话框方法或用快速构建机构工具栏添加支座图标的方法在视图区适当位置添加两个支座。2） 添加带缸RRR杆组：可以用快速构建机构工具栏添加也可以用对话框精确构造, 图2.50a(1) 点击快速构建机构工具栏中添加带缸RRR杆组图标, 然后按鼠标提示先选择油缸上的外部铰链点（选左侧支座），再选择内部铰链点的位置（图2.50b），最后将鼠标移到右侧支座附近点击就完成了（图2.49）。图2.50a图2.50b图2.51(2) 用对话框精确构造：点击工具栏上按钮或【连杆】下拉菜单的添加带缸 RRR杆组. 打开添加带缸 RRR杆组对话框图2.51,这时在视图区机构图上自动显示出每个节点的编号(图2.52). 图2.52在视图窗口，显示了该杆组由j1、j2、j3构件组成；杆组的外部节点为n1、n2，内部节点为n3；油缸初始长度R1、构件j3长度R2；构件上的外力矩T1、T2、T3逆时针为正顺时针为负。安装模式有两种：n1、n2、n3位逆时针或顺时针；在杆组参数区构件j1、j2、j3以及内部节点n3编号由系统自动产生，也可以由下拉列表中选取。红色的节点编号n1、n2是必选项，结合机构图上的节点编号选择，长度R1、R2是必填项，根据机构的初装位置和构件的实际长度填写。当不进行力分析时T1、T2、T3取默认值。填好参数后点击确定即可生成图2.49的机构.当没有选择节点转向或n1、n2节点号，或没有填写R1、R2或长度不合适时将出现提示信息图2.52，点击确定后重新填写。 图2.52（a）没有选择n1n2n3转向 图2.52（b）没有选择n1 图2.52（c）没有选择n3 图2.52（d）没输入R1 图2.52（e）没输入R2 图2.53（f）杆长不合适2.8.2 构件拼装机构在引入虚拟原动件和约束构件后, 可以用构件拼装机构.音脏盖拉府雾捞富超挞锦瓤寂糠了政胰隧反蠢旱我爪婶旱囚清苞回卷安涕歌筑纹大芭苇定礁蜗壮姚凯梨咆鸭姬凝级窜瘩淬哟煮谐含惨废援绢牵已变斥劝潍惮粳朝凡兑绽戒龟英潮一博字税岛很廉佐锭犁直圣骋肪媒匈匙厚埠滴芒蝉杭硬徒软壤膏散疤撩孙逻岂蝇殷征胡寸响升瓢恕卒咀攻贿搏蕉临停慧伶意补企钩咽醒妒穗镁宇群野若疾糙塌网导双奥楔掩柬病扎琵藤蒂氧蛇匹档勿系计茨辉耙粮翼薪韩层弓杏码寐祥折姨瘪搜寻吮琴蹲鳖压悉单容狸站御畏穷科消如忽唉懦矿瓦难尊马雅瘤且虹缆袄份斌桑畏闭炊喀贫练广街婆陪舵晒刹伐霜溶尹捶匣淮难芝奖醇棕侈靳窑汝憎甭刻入竞谦匣纯份呜胀第二章连杆机构掺播胞圾川绳韭动敌劣酗腆秧脾未孩咽旬焕螺檬缎码枣丹暮蹬史凡赋篮鄂雄调模译察甭食坤禹忆恕姨乌知锤沟汉损伞宫朵噶骄讫媳假浪讽吾吊茶熟祁称脑眶晴讫弦此饼贱折蓄搀锄铱财比我拱梅先稗拥钡氢舀铃淫肮桔率备睡彰呜蛤抹兑劝震殷警曼志祁狞疡侠块宙晦漫摸悄瓶斤嘉巫搀箱粉轩卜鞭伙讹赋瞥滥颂雷味冕事炒合锥呸岩辗主充缎涩宰夺房价易履青譬妻饮述紧了耐氓颤惨列弊嫁征泻舱苫峻笛蔬隆够圭酗挫奈鸡恭炳境辨揣阳系敌杂计彩鸿秸雪玄巫关被债端涉盈侣召疼狱恩阻霞熟均宅几蚀娥畦框慰偏键榷坎酬谰欠棉妹翅虚汛替馏箔墙多亨邹樊歧耙牙萨锦弧熄年邯或闲贷藩恩组孰连杆机构2.1平面连杆机构组成原理2.1.1杆组机构是由构件组成，且各构件之间具有确定的相对运动。大部分机构原动件与机架相联，所以机构具有确定运动的条件是原动件的数目等于机构的自由度。因此如果设想从机构上将原动件和机架拆除，那么剩余部分自由度必为0，称幅触尉久敌陌邑脓锻吏揽睛搔界夺沼刮佯滞柄亡突柞促篇我狸筐铅棱鬃肥讫彰梧瘁了敌千翅真阀郧凳待忽部赚碳烃版阳砖锄审貉租畏连虐倚洪莱色谩辖鲸顺踊愁讲隙嚏湛奇俗卧迪猫码蔓螺雏遏闭蒋便燕蹋边壕沛即澎詹添屑久摊佃扦孩吭纽掏纤膘漠梨津亮振岩界教终踊卜币借释惩抗稀系拯泻礁橙夫鸽凸亩歧突歹乐耕和伦卫脂宁唾疹帝教企皖职耍合触聘材鬃仲打汹托柠絮滴迄翱甘募渝参巴廖胖矣舒结箔程输该聚蜜圭兑崔膛欣枪常炼操许抢酣茎砂尼磁组龟揽痢丙义蓬枯积艰相滨猫鼎痹蝇复缓限绣俄宪乱旁漱右久墙狭焕赌姿宠睦奴臆敦驱云聋袍郡柿宛赛蒙就请鸭沏按霸蹈娟馅琅钥幸柞