机械原理05第八章连杆机构及其设计.ppt

第八章 平面连杆机构及其设计,8-1 概述,（1）由若干刚性构件用低副联接而成的机构称为连杆机构 连杆机构又称为低副机构,一、定义与分类,（2）连杆机构可分为 空间连杆机构和 平面连杆机构,空间连杆机构,平面连杆机构,二、连杆机构的优点,承受载荷大，便于润滑 制造方便，易获得较高的精度 两构件之间的接触靠几何封闭实现 实现多种运动规律和轨迹要求,三、连杆机构的缺点,惯性力不易平衡,不易精确实现各种运动规律和轨迹要求,8-2 平面连杆机构的类型及其演化,一、平面四杆机构的基本类型及应用,基本类型：,曲柄摇杆机构,二、平面连杆机构的演化,人们认为所有的四杆机构都是由四杆机构的基本形式演化来得。,1、曲柄摇杆机构的演化,改变运动副类型转动副变成移动副,改变构件相对尺寸,改变构件相对尺寸e0,2、双曲柄机构的演化,改变运动副类型转动副变成移动副,转动导杆机构,改变运动副类型转动副变成移动副,双转块杆机构,改变构件相对尺寸,0,改变构件相对尺寸,3、双摇杆机构的演化,改变运动副类型转动副变成移动副,移动导杆机构,改变运动副类型转动副变成移动副,双滑块机构,0,改变构件相对尺寸,改变构件相对尺寸,4、曲柄滑块机构的演化,改变运动副类型转动副变成移动副,改变构件相对尺寸,正弦机构,改变机架,定为机架,双滑块机构,平面四杆机构的演化方式,(2)改变相对杆长,(3)选不同构件作机架,改变运动副类型 转动副 移动副,3-3 平面四杆机构有曲柄的条件 及几个基本概念,一、平面四杆机构有曲柄的条件,1、铰链四杆机构有曲柄的条件,蓝色三角形成立,红色三角形成立,比较,该机构中构件a最短，构件a能否整周回转？,最短杆与最长杆之和小于等于其它两杆长度之和最短杆是连架杆或机架,a最短,最短杆与最长杆之和小于等于其它两杆长度之和,讨论,最短杆与最长杆之和小于等于其它两杆长度之和,这是铰链四杆运动链有周转副的几何条件,当最短杆与最长杆之和小于等于其它两杆长度之和即,该式表明铰链四杆运动链有两个周转动副,并且这两个周转副在最短杆的两端。,最短杆是连架杆或机架,最短杆a是机架时，连架杆b,d都是曲柄,最短杆a是连架杆时，b或者d是机架，a是曲柄,c是机架时，无曲柄,双曲柄机构,曲柄摇杆机构,双摇杆机构,2、曲柄滑块机构有曲柄的条件,构件a能通过m点的条件是：,构件a能通过n点的条件是：,曲柄滑块机构有曲柄的条件,3、导杆机构有曲柄的条件,有曲柄，该机构是摆动导杆机构。,有曲柄，该机构是转动导杆机构。,有曲柄，该机构是转导杆机构。,结论导杆机构总是有曲柄的,4、偏置导杆机构有曲柄的条件,有曲柄，该机构是摆动导杆机构。,有曲柄，该机构是摆动导杆机构。,没有曲柄。,有曲柄，该机构是转动导杆机构。,结论偏置导杆机构有曲柄的条件是,二、压力角和传动角,压力角：力F的作用线与力作用点绝对速度V所夹的锐角称为压力角。,传动角：压力角的余角称为传动角,在其它条件不变的情况下压力角越大，作功W越大,压力角是机构传力性能的一个重要指标，它是力的利用率大小的衡量指标。,曲柄摇杆机构的压力角,曲柄滑块机构的压力角,三、急回运动和行程速比系数,1.极位夹角 当机构从动件处于两极限位置时，主动件曲柄在两相应位置所夹的角,曲柄摇杆机构的极位夹角,曲柄滑块机构的极位夹角,摆动导杆机构的极位夹角,2.急回运动 当曲柄等速回转的情况下，通常把从动件往复运动速度快慢不同的运动称为急回运动。,主动件a,时间：,转角：,运动：,从动件c,时间：,转角：,运动：,从动件c的平均角速度：,通常把从动件往复运动平均速度的比值(大于1)称为行程速比系数，用K表示。,3.行程速比系数K,四、机构的死点位置,所谓死点位置就是指从动件的传动角等于零或者压力角等于90时机构所处的位置。,1.死点位置,如何确定机构的死点位置？,分析B、C点的压力角,曲柄摇杆机构（曲柄为主动件）的死点,无死点存在,曲柄摇杆机构（摇杆为主动件）的死点,AB与BC共线时,或者,机构有死点存在,曲柄滑块机构（曲柄为主动件）的死点,无死点存在,曲柄滑块机构（滑块为主动件）的死点,有死点存在,2.死点位置的应用,飞机起落架,夹具,火车轮,2.避免死点位置的危害,加虚约束的平行四边形机构,加虚约束的平行四边形机构,