机械设计基础 教学课件 作者 王凤平 第四章平面连杆机构.pptVIP

当拧松螺母时相当于滑块在力Fr作用下下滑（见图c），此时力多边形如图d所示。设为维持滑块等速下滑的支持力为，则 则支持阻力矩为 若不考虑摩擦力 则由上式的理想 驱动力矩为 此时效率为 如果要求螺母在力 Fr作用下不会自动松脱，即要求机构自锁，必须使 ，故螺纹自锁的条件为 所以三角螺纹的摩擦阻力大、效率低，易发生自锁，常用作联接螺纹。矩形螺纹效率高，常用作传动螺纹。 由于 ，则 与矩形螺纹类似，三角螺纹相当于楔形滑块在楔形槽面内滑动，只需将上述的摩擦角j改称当量摩擦角jv即可 。 1、曲柄摇杆机构 在两连架杆中，一个为曲柄，另一个为摇杆。 应用举例： 牛头刨床横向进给机构、搅面机、卫星天线、飞剪 缝纫机脚踏板机构、自行车、走步机、送料机构 一般曲柄主动，将连续转动转换为摇杆的摆动，也可摇杆主动，曲柄从动。 运动特点： 根据连架杆运动形式的不同，可分为三种基本形式 4.4 四杆机构的基本形式及其演化 4.4.1 四杆机构的基本形式 曲柄摇杆机构应用实例 搅面机 曲柄摇杆机构应用实例 曲柄摇杆机构应用实例 缝纫机脚踏板机构 曲柄摇杆机构应用实例 自行车 曲柄摇杆机构应用实例 跑步机 2.双曲柄机构—两连杆架均为曲柄的四杆机构 应用举例： 惯性筛、插床机构 运动特点：从动曲柄变速回转 惯性筛 双曲柄机构应用实例 插床机构 双曲柄机构应用实例 3.双摇杆机构—两连杆架均为摇杆的四杆机构 港口起重机、飞机起落架、车辆的前轮转向机构 应用举例： 双摇杆机构应用实例 港口起重机 选择连杆上合适的点，轨迹为近似的水平直线 双摇杆机构应用实例 飞机起落架 风扇摇头 双摇杆机构应用实例 4.4.2 平面四杆机构的演化 1.扩大转动副，使转动副变成移动副 曲柄滑快机构演化 2.取不同的构件为机架 当构件2和构件4均能作整周转动，小型刨床就是应用实例 第四章 平面连杆机构 * 机械设计基础 第4章 平面连杆机构 §4.1 概述 §4.2 平面机构的运动分析 §4.3 平面机构的力分析 §4.4 四杆机构的基本形式及其演化 §4.5 平面四杆机构的基本特性 §4.6 平面四杆机构的设计 4.1 概述 平面连杆机构是由若干个构件通过低副联接而成的机构，又称为平面低副机构。 由四个构件通过低副联接而成的平面连杆机构，称为四杆机构。 如果所有低副均为转动副，这种四杆机构就称为铰链四杆机构。 平面连杆机构的优点 由于是低副，为面接触，所以承受压强小、便于润滑、磨损较轻，可 承受较大载荷 结构简单，加工方便，构件之间的接触是有构件本身的几何约束来保 持的，所以构件工作可靠 可使从动件实现多种形式的运动，满足多种运动规律的要求 利用平面连杆机构中的连杆可满足多种运动轨迹的要求 平面连杆机构的缺点 根据从动件所需要的运动规律或轨迹来设计连杆机构比较复杂，精度不高。 运动时产生的惯性难以平衡，不适用于高速场合。 4.2 平面机构的运动分析 已知机构中主动件的运动，求解机构中其他各构件的运动状态。 机构的运动分析： 通过机构与运动分析可了解机构在运动过程中构件上某些点的位移、速度和加速度以及构件的角位移、角速度和角加速度。 本节主要介绍用相对运动图解法求机构的速度和加速度的方法。 4.2.1 同一构件上点的速度、加速度分析 已知条件： 各构件的尺寸、位置以及构件1的角速度 角加速度 要求： 、 现在要求出在图示位置时构件2 上C点、E点的速度 加速度 以及构件2和构件3 的角速度 角加速度 1.速度分析 （1）求 ，方向垂直于AB，指向与 的转向一致。 （2）求 B 点与 C 点同为构件 2 上的点，根据理论力学，做平面运动的刚体上某一点的速度可以看作是刚体上任选基点的牵连速度和该点绕基点的相对转动速度的合成。因此构件 2 上 C 点的速度等于 B 点的速度与 C 点相对 B 点的速度矢量和，即 大小 方向 ？ ？ 构件1与构件2在B点组成转动副，所以 ， 同理 因此上式中只有两个未知数，可以用矢量多边形来求解。 1.如图所示，选定速度比例尺为 (m/s/mm) 任取极点r坐矢量 指向同 的转向一致，长度 这样矢量 可以代表 2.从b点作 的方向线bc BC 从ｐ点作 的方向线pc CD并交于c点 矢量 代表 矢量 代表 （3） 求 由图4.1可知 将矢量 移到机构简图中的C点处，则可见 为逆时针方向。 将矢量 移到机构简图中的C点处，则可见 为逆时针方向。