平面连杆机构及其分析与设计.ppt

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1、第 2 章 连杆机构,若干刚性构件通过低副联接而成的机构，称为连杆机构。,第 2 章 连杆机构,2.1 平面连杆机构的类型2.2 平面连杆机构的工作特性2.3 平面连杆机构的特点及功能2.4 平面连杆机构的运动分析2.5 平面连杆机构的运动设计,2.1 平面连杆机构的类型,2.1.1 平面四杆机构的基本形式,AD：机架AB、CD：连架杆BC：连杆,A、B：整转副C、D：摆动副,铰链四杆机构,连架杆：定轴转动连 杆：平面一般运动,应用：,特征：有一作平面运动的构件，称为连杆。,定义：由低副连接刚性构件组成的机构。,内燃机、牛头刨床、机械手爪、开窗户支撑、公共汽车开关门、折叠伞、折叠椅等。,分类:

2、,平面连杆机构,空间连杆机构,平面连杆机构常以构件数命名：四杆机构、五杆机构、多杆机构等。,一.连杆机构的特点,2.1.1 平面四杆机构的基本形式,缺点：,产生动载荷（惯性力），不适合高速。,设计较复杂，难以实现精确的轨迹。,本章重点介绍四杆机构。,构件和运动副多，累积误差大，运动精度和效率 较低。,优点：采用低副，面接触、承载大、便于润滑、不易磨损 形状简单、易加工、容易获得较高的制造精度。,改变杆的相对长度，从动件运动规律不同。,连杆曲线丰富。可满足不同要求。,平面连杆机构的类型,二.平面连杆机构的类型和应用,1.平面四杆机构的基本型式和应用,全部由转动副组成的平面四杆机构称为铰链四杆机构

3、。,连架杆与机架相联的构件；,机架固定不动的构件；,连杆连接两连架杆且作平面运动的构件；,曲柄作整周定轴回转的构件；,摇杆作定轴摆动的构件；,平面连杆机构的类型,（1）曲柄摇杆机构,特征：曲柄摇杆,作用：将曲柄的整周回转转变为摇杆的往复摆动。,雷达天线俯仰机构,缝纫机踏板机构,（摇杆主动）,（曲柄主动）,平面连杆机构的类型,搅拌机构,（2）双曲柄机构,特征：两个曲柄,作用：将等速回转转变为 等速或变速回转。,惯性筛,平面连杆机构的类型,机车车轮联动机构,特例：平行四边形机构,特征：两连架杆等长且平行，连杆作平动。,摄影平台升降机构,平面连杆机构的类型,平行四杆机构,反平行四边形机构,平行四边形

4、机构存在运动不确定位置。,可采用两组机构错开排列的方法予以克服。,平面连杆机构的类型,（3）双摇杆机构,特征：两个摇杆,应用举例：鹤式起重机,特例：等腰梯形机构 汽车转向机构,平面连杆机构的类型,曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构,平面连杆机构,铰链四杆机构,四杆机构,(1)将转动副演化成移动副,偏心曲柄滑块机构,对心曲柄滑块机构,曲柄摇杆机构,正弦机构,2.1.2 平面四杆机构的演化型式,平面连杆机构的类型,(2)选不同的构件为机架,整转副能作360相对回转的运动副；,摆转副只能作有限角度摆动的运动副。,平面连杆机构的类型,曲柄摇杆机构,双摇杆机构,双曲柄机构,低副运动可逆性,(2)选不同的构

5、件为机架,曲柄滑块机构,转动导杆机构,曲柄摇块机构,移动导杆机构,平面连杆机构的类型,(3)变换构件的形态,将低副两运动副元素的包容关系进行逆换，不影响两构件之间的相对运动。,平面连杆机构的类型,摆动导杆机构,曲柄摇块机构,牛头刨床,应用实例:,小型刨床,（摆动导杆机构）,（转动导杆机构）,平面连杆机构的类型,(4)扩大转动副,偏心轮机构,曲柄滑块机构,将转动副B加大，直至把转动副A包括进去，成为几何中心是B，转动中心为A的偏心圆盘。,平面连杆机构的类型,2.2 平面连杆机构的工作特性,运动特性传递和变换运动。传力特性实现力的传递和变换。了解平面连杆机构运动特性和传力特性的意义指导正确选择平面

6、连杆机构的类型，进行机构设计。,一、运动特性1.转动副为整转副的条件 机构中具有整转副的构件是关键构件。具有整转副的连架杆即为曲柄。机构中有没有曲柄，有多少曲柄，是一个十分重要的问题。影响平面铰链四杆机构中曲柄存在的因素 构成四杆运动链的各构件长度 运动链中选取的机架与其它构件的相对位置,2.2.1 运动特性,具有整转副的条件,一、平面四杆机构有曲柄的条件,欲使连架杆AB成为曲柄，则必须使AB通过与机架共线的两个位置，即必须满足 a+db+c(4-1)|d-a|b-c|(4-2)(1)若da，则可得 a+bc+d(若bc)a+cb+d(若cb)从而可得 ab ac ad,平面连杆机构有曲柄的条

7、件：1）连架杆与机架中必有一杆为四杆机构中的最短杆；2）最短杆与最长杆之和应小于或等于其余两杆的杆长之和。（杆长和条件）,(2)若da 则可得,铰链四杆机构类型的判断条件：,2）若不满足杆长和条件，该机构只能是双摇杆机构。注意：铰链四杆机构必须满足四构件组成的封闭多边形条件：最长杆的杆长其余三杆长度之和。,1）在满足杆长和的条件下：（1）以最短杆的相邻构件为机架，则最短杆为曲柄，另一连架杆为摇杆，即该机构为曲柄摇杆机构；（2）以最短杆为机架，则两连架杆为曲柄，该机构为双曲柄机构；（3）以最短杆的对边构件为机架，均无曲柄存在，即该机构为双摇杆机构。,曲柄滑块机构有曲柄的条件,1）a为最短杆2)a

8、+eb.,导杆机构有曲柄的条件,1)a为最短杆，a+ed,2)d为最短杆，且满足d+ea,摆动导杆机构,转动导杆机构,2.急回运动特性,曲柄摇杆机构,极限位置1连杆与曲柄拉伸共线,极限位置2连杆与曲柄重叠共线,极位夹角 机构从动件处于两极限位置时，原动件在对应位置所夹的锐角。,工作行程(慢行程)曲柄转过180，摇杆摆角，耗时t1，平均角速度m1 t1,180,180,返回行程(快行程)曲柄转过180，摇杆摆角，耗时t2，平均角速度m2t2,常用行程速度变化系数(Advance-to return-time ratio)K来衡量急回运动的相对程度。,设计具有急回要求的机构时，应先确定K值，再计算

9、。,180,180,曲柄滑块机构的极位夹角,180,180,摆动导杆机构的极位夹角,摆动导杆机构,慢行程,快行程,慢行程,快行程,思考对心式曲柄滑块机构的极位夹角,3.运动的连续性,设计曲柄摇杆机构时，不能要求从动摇杆在两个不连通的可行域内运动。摇杆在哪个可行域内运动，取决于机构的初始位置。,摇杆运动可行域,摇杆运动可行域,摇杆运动非可行域,摇杆运动非可行域,二、传力特性 1.压力角和传动角,有效分力 FFcos Fsin 径向压力 F Fsin=Fcos 角越大，F越大，F越小，对机构的传动越有利。连杆机构中，常用传动角的大小及变化情况来衡量机构传力性能的优劣。,压力角作用在从动件上的力的方

10、向与着力点速度方向所夹锐角。传动角 压力角的余角。,传动角出现极值的位置及计算,min为1和2中的较小值者。为保证机构具有良好的传力性能，设计时通常min 40；高速和大功率传动机械，min 50。,传动角总取锐角,2.死点(Dead point)位置,=0,连杆与曲柄在两个共线位置时，原动件摇杆通过连杆作用于从动件曲柄上的力F通过其回转中心，0，曲柄不能转动。,=0,不管在主动件上作用多大的驱动力，都不能在从动件上产生有效分力的机构位置，称为机构的死点位置。,如何使机构顺利通过死点位置？,利用飞轮惯性,机构错位排列,利用死点位置,飞机起落架,0,钻孔夹具,一、平面连杆机构的功能及其应用根据平

11、面连杆机构的功能与用途分类,第三节 平面连杆机构的功能与运动分析,常用两连架杆的传动函数来反映传动机构的基本传动特性，以连杆作为导引物体运动的主要构件。,传动机构(Transmission mechanism)传递运动与动力,导引机构(Guidance mechanism)导引物体运动,平面连杆机构的特点 低副连接，可以传递较大的动力，且结构简单，容易加工；构件运动形式具有多样性；连杆运动曲线具有多样性；运动过程中易产生惯性力，使机器产生强迫振动，故不适用于高速场合；运动传递过程中累积误差较大。,平面连杆机构的功能可以归纳为以下四个方面 实现运动形式的转换和运动性质的变换 实现运动规律的变换和

12、运动函数的再现 实现轨迹运动 导引刚体按一定的位置和姿态运动,(一)实现多种运动形式的转换和运动性质的变换 1.转动转动输入转动与输出转动运动参数相同,火车车轮联动机构平行四边形机构Parallel-crank mechanism,十字滑块联轴器双转块机构Double rotating block mechanism,输入转动与输出转动运动参数不同,车门启闭机构反平行四边形机构Anti parallel-crank mechanism,惯性振动筛非平行四边形机构Nonparallel-crank mechanism,2.转动往复运动转动转换为往复移动,对心式曲柄滑块机构In-line slid

13、er-crank mechanism,偏置式曲柄滑块机构Offset slider-crank mechanism,雷达天线俯仰机构曲柄摇杆机构,转动转换为往复摆动,颚式破碎机曲柄摇杆机构,缝纫机踏板机构,往复摆动转换为转动,往复移动转换为转动,内燃机曲柄滑块机构,3.往复运动转动,电风扇摇头机构双摇杆机构,汽车转向机构双摇杆机构,4.摆动摆动,(二)实现运动规律的变换与运动函数的再现机构中任意两构件的位置、速度和加速度存在着一一对应的函数关系。,正弦机构Sine mechanism,函数发生机构(Function generator)能够实现某种传动函数的机构。,通过两连架杆的角位置与位移量

14、的关系再现正弦函数,近似再现函数 y lg x的平面四杆机构,通过两连架杆的角位移关系再现给定函数,用数学表达式描述机构的传动函数比较复杂，常用直角坐标曲线来对机构的性能进行分析和比较。,以横坐标表示主动构件的角位移，纵坐标表示从动件的(角)位移、(角)速度和(角)加速度。位移线图(Displacement diagram)速度线图(Velocity diagram)加速度线图(Acceleration diagram)统称为运动线图(Motion diagram)。,对心式曲柄滑块机构,lAB0.2mlBC0.6m20rads,(三)实现轨迹运动,搅拌机机构曲柄摇杆机构,摄影机抓片机构曲柄摇

15、杆机构,鹤式起重机双摇杆机构,契贝谢夫四足步行机构多杆机构Multi-bar linkage,(四)导引刚体实现一定的位置姿态要求,摄影平台升降机构平行四边形机构,(五)平面连杆机构的其它应用,翻斗车翻转机构摇块机构Rocking-block mechanism,车门启闭机构曲柄滑块机构,飞机起落架机构双摇杆机构,滑块内置偏心轮机构曲柄滑块机构,二、平面连杆机构的运动分析对机构进行运动分析的目的 校核所设计的机构是否达到预期的运动要求 为机械运动性能和动力学性能研究提供必要的参数 为正确选用机构提供依据等 运动分析要解决的问题 掌握必要的运动分析的方法及其相关理论 确定机构上任意点的轨迹(Pa

16、th)、位置(Position)、位移(Displacement)、速度(Velocity)、加速度(Acceleration)计算机构中任意构件的角位置(Angular position)、角位移(Angular displacement)、角速度(Angular velocity)、角加速度(Angular acceleration),位移分析 考察某构件或构件上某点能否实现预期的位置和轨迹要求 确定某些构件在运动时所需的空间 判断各构件之间是否发生运动干涉 确定机器的外壳尺寸 速度分析 确定机构中从动件速度的变化能否满足工作要求 进行加速度分析及确定机器动能的前提 加速度分析 进行构件惯

17、性力计算的前提 对机械的强度、振动和动力性能进行计算提供依据,机构运动分析的方法 实验法(Experimental method)图解法(Graphical method)解析法(Analytical method),图解法的适用场合 为运动分析解析法建立分析模型和进行校核。确定或验证机构运动的某些特殊参数。例如确定从动件的运动极限位置、构件的行程或角位移范围、机构急回运动参数、机构死点位置、了解构件在运动中的位置与姿态、机构的瞬时传动比及构件的瞬心位置等等。分析精度与作图精度有关。作图时应确定恰当的作图比例尺ll构件的实际长度(m)/构件作图的实际长度(mm)按作图比例尺，准确地绘制有足够精

18、度的清晰的机构运动简图。,例2 已知铰链四杆机构ABCD，AB10mm，AB为原动件BC40mm，CD30mm，AD35mm，AD为机架，判断该铰链四杆机构的类型？用图解法求作从动件CD的最大角位移。,解 1）ABBC50mmCDAD65mm，AB杆上的转动副A、B是整转副，CD杆上的转动副C、D是摆转副。该机构是曲柄摇杆机构，AB是曲柄，CD是摇杆。,(一)平面连杆机构的位移分析,2）选择适当的长度比例尺l，在图纸上的适当位置水平画出机架AD(35l)mm，以D为圆心，摇杆CD(30l)mm为半径画圆。,3）以连杆与曲柄长度之和(BCAB)l(50l)mm和连杆与曲柄长度之差(BCAB)l(

19、30l)为半径画圆弧，与以摇杆长CD画的圆交于C1、C1 和C2、C2。,得到四杆长度相同，但装配形式不同的两个曲柄摇杆机构ABCD和ABCD。,极位夹角,摇杆摆角,例3 已知摆动导杆机构导杆的摆角60，机架AD300mm，求作该机构的机构运动简图，并计算其行程速度变化系数K之值。,解 1)在图纸上选择合适的位置作导杆摆角CDC=，得导杆摆动中心铰链位置D。,2)过D作CDC的角平分线Da，选择适当的l，在角平分线上作DA(dl)mm，得曲柄AB的转动中心铰链位置A和曲柄长度 ABABl 150mm。导杆长度应大于300150450mm。作出机构运动简图。,3)极位夹角 60，行程速度变化系数

20、 K=2。,例4 已知偏置式曲柄滑块机构偏距为e，曲柄与连杆长度分别为AB、BC，求作该机构的极位夹角 和滑块行程H。,解 1)在图纸上合适的位置确定曲柄转动中心的位置A，选择适当的长度比例尺l作与A的距离为el的导轨直线dd。,2)以A为圆心，以(BCAB)l和(BCAB)l为半径画圆弧，与直线dd分别交于C1点和C2点。作出机构运动简图。,C1AC2,H=C1C2 l,(二)平面连杆机构的速度分析和加速度分析 方法速度瞬心法、相对运动图解法、杆组法 1.平面连杆机构速度分析的瞬心法 瞬心(Instant center)法是对机构进行速度分析的一种图解法。应用瞬心法分析简单平面机构的速度，非

21、常简便清晰。速度瞬心,1)速度瞬心的概念,等速重合点,2）速度瞬心的数目,3）速度瞬心的位置,直接成副的两构件,不直接成副的两构件,三心定理,例5 图示铰链四杆机构，原动件1以1沿顺时针方向转动，求机构在图示位置时构件3的角速度3的大小和方向。,解 瞬心数N4(43)26 直接观察求出4个瞬心,用三心定理确定其余2个瞬心,P12、P23、P13 P14、P34、P13,P13,P12、P14、P24 P23、P34、P24,P24,瞬心P13的速度 VP13l(P13P14)1l(P13P34)3,31(P13P14)(P13P34),机构瞬时传动比,例6 已知凸轮转速1，求从动件速度V2。,

22、解 瞬心数N3(3-2)23 直接观察求出P13、P23,根据三心定理和公法线nn求瞬心P12的位置,瞬心P12的速度 V2VP12l(P13P12)1,长度P13P12直接从图上量取。,用瞬心法解题步骤 绘制机构运动简图 确定瞬心位置 求构件绝对速度V或角速度 瞬心法的优缺点 适合于求简单机构的速度，机构复杂时因瞬心数急剧增加而使求解过程复杂 有时瞬心点落在纸面外，造成求解困难 不能用于机构加速度分析,2.平面连杆机构速度分析和加速度分析的解析法 2.1图解法的缺点 分析精度较低;加速度分析困难、效率低，不适用于一个运动周期的分析;不便于把机构分析与机构综合问题联系起来;随着对机构设计要求的

23、不断提高以及计算机技术的不断发展，解析法得到愈来愈广泛的应用，成为机构运动分析的主要方法。,2.2 解析法思路 由机构的几何条件，建立机构的位置方程(Position equation)将机构的位置方程对时间求一阶导数，得到机构的速度方程(Velocity equation)；对时间求二阶导数得到机构的加速度方程(Acceleration equation)求解方程，得到所需要的分析结果2.3 常用的方法向量投影法、复数法、矩阵法、基本杆组法等。,机构运动分析的基本杆组法原理将基本杆组的运动分析模型编成通用的子程序，根据机构的组成情况依次调用杆组分析子程序，完成整个机构的运动分析。特点运动学模

24、型具有通用性的，适用于任意复杂的平面连杆机构。,类型 简 图 矢量三角形中的已知量,RRR组,PPR组,PRP组,RPR组,RRP组,?,?,?,?,?,建立机构运动分析方程主要采用矢量投影，即用矢量表示刚体，用封闭矢量表示杆组，通过向坐标轴投影得到运动分析方程表达式。符号及约定,角运动参数规定逆时针方向为正值。,点Pi,速度,加速度,角速度,刚体Si,角加速度,位置,角位置,平面运动刚体的运动分析方程(求解刚体上任意点的运动参数）,待求参数(P2、P3点的运动参数),步骤：1)建立P2及P3点的位置坐标,P2、P3点的位置方程,已知参数(P1点的运动参数、刚体几何参数和运动参数),2)将位置

25、方程对时间连续求导,利用上述方程，可求出曲柄上任意两点P2、P3的运动参数。,P2、P3点的速度方程,P2、P3点的加速度方程,待求参数(内接运动副P3的运动参数，两构件角运动参数),步骤：1)求1 将杆组用封闭矢量三角形表示，求出 P1到P2的距离d,RRR组运动分析方程,已知参数(外接运动副P1、P2的运动参数，两构件几何参数),同一长度的r1、r2有两种装配模式,在计算机程序中，用给定装配模式系数M的方法来确定上式中的正负号。,构件1的角位置方程,或者,2)求(x3,y3)和2,P3点的位置方程,3)求,由P3点的位置方程和构件1、2的角位置方程对时间求导，代入已知条件可解出各运动参数。

26、,构件2的角位置方程,RRP组的矢量表示及装配模式的确定,P2点在以r1为半径的圆内,P2点在以r1为半径的圆外,RPR组的矢量表示及装配模式的确定,例8图示六杆机构，已知：,LAB=80mmLBC=260mmLCD=300mmLDE=400mmLEF=460mm1=40rad/s，逆时针转动,求该机构在一个运动循环中,sF、vF、aF、2、3、4、2、3、4,解 建立坐标系,拆分杆组，确定计算步骤,原动件曲柄1、机架6，驱动杆组,构件2、3，RRR组,构件4、5，RRP组,确定装配模式,画出计算流程图，编制计算程序。,开始,输入已知数据,调用曲柄运动分析子程序计算B点的位置、速度和加速度,1

27、1,M1调用RRR组运动分析子程序计算构件2、3的角速度和角加速度,调用刚体运动分析子程序计算E点的位置、速度和加速度,M1调用RRP组运动分析子程序计算构件4的角速度和角加速度及滑块5的位置、速度、加速度,1 360,输出计算结果并打印数据表及运动线图,结束,Y,N,1 11,三、平面四杆机构的合理选用 平行四边形机构、双转块机构均能实现主从动件运动参数不变的运动传递。,连杆质心的惯性力容易实现完全平衡，适合于转速较高的场合.,十字滑块其质心产生的惯性力大，不能被完全平衡，对机构运动的平稳性影响较大，不适用于高速。,在曲柄长度和曲柄角速度相同的条件下，曲柄滑块机构的速度最大值和加速度最大值均

28、比正弦机构大。,偏置式曲柄滑块机构、曲柄摇杆机构和摆动导杆机构均能实现从动构件的急回运动，但从保证机构具有良好的运动性能方面考虑，偏置式曲柄滑块机构和曲柄摇杆机构的行程速度变化系数K不能太大，通常不超过1.3。摆动导杆机构的K值可以达到2左右。,导杆机构是能使往复运动从动构件实现较大K值的急回运动，且运动性能和动力性能都比较好的四杆机构。,平行四边形机构的连杆可作刚体平移导引，其它平面四杆机构的连杆能实现复杂平面轨迹运动和刚体的导引，但曲柄摇杆机构的连杆曲线变化最丰富、最复杂，并且有比较系统、详细的手册可以查阅，故最富有应用价值。,双滑块机构还可以实现两个不同方向移动的运动变换。,三、根据受力

29、分析合理地选择和设计平面连杆机构 从改善机构受力角度考虑，在选择和设计机构时，应注意下列问题：所选择的机构结构应尽可能简单 在能满足运动要求的条件下尽可能缩小机构的体积和尺寸 注意运动副类型对机构动力性能的影响 应尽量减小作平面运动构件的质量和转动惯量,进行机构设计时，通常总是将设计任务中的运动要求(即实现运动规律、传动函数、轨迹和刚体导引要求)放在第一位。同时还要求机构运转平稳、传动角大、传力性能好、运动副受力小、机构寿命长、构件受力好、机构重量轻、电动机输入力矩波动小、机构运动能耗少、占用空间小和制造成本低等等。要完全实现上述各项目标，需要对机构进行复杂的优化设计。,设计者面临的抉择 对机

30、构进行全面优化设计还是部分优化设计 主要考虑一个设计要求还是几个设计要求 抉择的主要依据应该是机构的应用目的以及确定的技术要求。,第五节 平面连杆机构的运动设计,平面连杆机构运动设计的内容 机构选型根据给定的运动要求选择机构的类型。尺度综合确定机构的运动简图尺寸参数。运动设计要满足的其它条件 结构条件如要求有曲柄、杆长比恰当、运动副结构合理等。力学条件如对min的限制。运动连续性条件。,平面连杆机构的三类运动设计问题 实现刚体给定位置的设计炉门启闭机构这类设计问题通常称为刚体导引(Rigid body guidance)机构的设计。实现预定运动规律的设计汽车前轮转向机构、车门开闭机构、惯性筛这

31、类设计问题通常称为函数生成(Function generation)机构或(Transmission mechanism)传动机构的设计。实现预定轨迹的设计鹤式起重机、步进输送机、揉面机这类设计问题通常称为轨迹生成(Path generation)机构的设计。,方法与特点 图解法直观易懂，能满足精度要求不高的设计，能为需要优化求解的解析法提供计算初值。解析法需要借助计算机求解，所获得的设计结果较为精确，能结合机构的综合过程，解决一些其它设计方法无法解决的问题，例如机构的优化设计、机构的精度分析等。实验法在解决某些比较复杂的设计，例如近似实现轨迹曲线、引导刚体按四个位姿顺序运动等的设计中十分有效

32、。,2.5.2 刚体导引机构的设计,机构运动时A、D点固定不动，而B、C点在圆周上运动，所以A、D点又称为中心点(Center point)，B、C点又称为圆周点(Circumference point)。,刚体运动时的位姿，可以用标点的位置Pi以及标线的标角i 给出。,铰链四杆机构，其铰链点A、D为固定铰链点。铰链点 B、C为活动铰链点。,刚体导引机构的设计，可以归结为求平面运动刚体上的圆周点和与其对应的中心点的问题。刚体导引机构的图解法,中心点,中心点,圆周点,圆周点,要求：设计四杆机构，使得连杆通过 I、II、III三个位置,第 1 步：选定 B、C 点位置,第 2 步：找 A、D 点位

33、置,刚体导引机构的设计,第 3 步：联接 A、B1、C1、D，获得四杆机构,三点唯一确定一个圆，B、C确定后，A、D是确定的；B、C的位置可以根据实际情况确定，满足设计要求的四杆机构有无穷多个。,二、函数生成机构的设计 设计要求 通常为在主动连架杆的转角和从动连架杆的转角 中，选定有限个角位置i与i 的对应值，以满足传动函数()。设计特点 两连架杆的传动函数与杆长的绝对值无关，仅与其相对值有关。设计时，通常预先确定机架的长度(即确定两个固定铰链的位置)。机构的待求参数为两连架杆的长度(即两连架杆上连接连杆铰链的四个坐标分量)。设计关键 确定连杆BC上活动铰链点C的位置。应用原理 机构转化原理,

34、函数生成机构的设计,已知固定铰链点A、D，设计四杆机构，使得两个连架杆可以实现三组对应关系,刚化反转法,低副可逆性；机构在某一瞬时，各构件相对位置固定不变，相当于一个刚体，其形状不会随着参考坐标系不同而改变。,以CD杆为机架时看到的四杆机构ABCD的位置相当于把以AD为机架时观察到的ABCD的位置刚化，以D轴为中心转过 得到的。,(一)函数生成机构设计的图解法按两连架杆三组对应位置设计四杆机构已知机架长度d和两连架杆三组对应位置,设计步骤 任意选定构件AB的长度,连接DB2,将DB2 绕D 旋转12得B2点,连接DB3,将DB3 绕D旋转13得B3点,由B1、B2、B3 三点求圆心C1,函数生成机构设计 解析法,急回机构的设计,已知行程速比系数 K，以及从动件两个极限位置，设计四杆机构,急回机构的设计,思考：A点可以在FG弧上选取吗？,第 1 步：确定D、C1、C2点，计算 q,第 2 步：找 A 点,第 3 步：找 B 点,轨迹生成机构的设计,设计一个四杆机构，使得机构上 M 点实现给定轨迹,轨迹生成机构的设计 解析法,M（x，y）,a,c,d,e,f,g,轨迹生成机构的设计 实验法,本章重点小结,三、平面四杆机构的设计,四、学习分析问题和解决问题的方法,复杂问题 简单问题 计算机可以处理的问题,新问题 已有知识 假设的解决方案,