机械原理平面连杆机构及设计.ppt
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1、第二章 平面连杆机构及其设计,主要内容,2.1 平面四杆机构基本形式、演变及其应用2.2 平面四杆机构设计中的共性问题2.3 平面四杆机构的设计,若干个构件全用低副联接而成的机构,也称之为低副机构。,一、连杆机构,二、连杆机构的分类,1、根据构件之间的相对运动分为:平面连杆机构空间连杆机构,2、根据机构中构件数目分,四杆机构、五杆机构、六杆机构、,四杆机构,六杆机构,三、平面连杆机构的特点,适用于传递较大的动力,常用于动力机械依靠运动副元素的几何形面保持构件间的相互接触,且易于制造,易于保证所要求的制造精度能够实现多种运动轨迹曲线和运动规律,工程上常用来作为直接完成某种轨迹要求的执行机构不足之
2、处:不宜于传递高速运动可能产生较大的运动累积误差,机械手,四、平面连杆机构的应用,举升,汽车中那些部位用到连杆机构,飞机起落架,火车头,内燃机,起重装置,矿山颚式碎矿机将大石头压成小石头,机器马,机架,连杆,在连架杆中,能绕其轴线回转360者称为曲柄;仅能绕其轴线往复摆动者称为摇杆。,一、平面四杆机构的基本形式,1)曲柄摇杆机构:一个连架杆为曲柄,另一个为摇杆。2)双曲柄机构:两连架杆均为曲柄。3)双摇杆机构:两连架杆均为摇杆。,2-1 平面四杆机构的基本形式、演变及其应用,1、转动副转化为移动副,二、平面四杆机构的演变,曲柄滑块机构,铰链四杆机构,2)对心曲柄滑块机构,1)偏置曲柄滑块机构,
3、曲柄滑块机构,正弦机构,曲柄移动导杆机构,1,B,C,3,2、取不同构件为机架(机构倒置),1)铰链四杆机构的倒置,直动滑杆机构(定块机构),曲柄摇块机构,2)单滑块机构的倒置,曲柄滑块机构,曲柄转动导杆机构,自卸卡车翻斗机构及其运动简图,摇块机构广泛应用于摆动式内燃机和液压驱动装置内。如图所示自卸卡车翻斗机构及其运动简图。在该机构中,因为液压油缸3绕铰链C摆动,故称为摇块。,抽水唧筒机构,直动滑杆机构,曲柄摆动导杆机构及应用,3)其他机构的倒置,?,3、扩大转动副,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。,2-2 平面四杆机构设计中的共性问题,一、平
4、面四杆机构有曲柄的条件二、平面四杆机构输出件的急回特性三、平面机构的压力角和传动角、死点四、运动的连续性,一、平面四杆机构有曲柄的条件,为什么关注有曲柄条件?,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,,三角形 任意两边之和必大于第三边 任意两边之差小于第三边即必须满足 a+d b+c(2-1)|d-a|b-c|(2-2),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(1)|d-a|b-c|(2),结论(平面铰链四杆机构有曲柄的条件):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其余两杆的杆长之和。(杆长
5、和条件),(2)若da 则可得,1、若满足杆长和条件: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;以最短杆为机架,则两连架杆为曲柄,该机构为双曲柄机构;以最短杆的对边构件为机架,则无曲柄存在,即该机构为双摇杆机构。2、若不满足杆长和条件,该机构是双摇杆机构。,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。,铰链四杆机构类型的判断条件,显然,需满足:a+e b,曲柄滑块机构有曲柄的条件,C”,B”,a,b,B,C,C,B,导杆机构有曲柄的条件,摆动导杆机构有曲柄的条件,a,d,e d-a,a,d,d+e a,转动导杆
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