平面连杆机构及其设计剖析.pptVIP

作者：潘存云教授 三类设计要求： 1)满足预定的运动规律，两连架杆转角对应，如: 飞机起落架、函数机构。 2)满足预定的连杆位置要求，如铸造翻箱机构。 要求连杆在两个位置垂直地面且相差180? B’ C’ A B D C 给定的设计条件： 1)几何条件（给定连架杆或连 杆的位置） 2)运动条件（给定K） 3)动力条件（给定γmin） 设计方法：图解法、解析法、实验法 3)满足预定的轨迹要求， 如抓片机。 1. 按给定连杆位置设计平面四杆机构 1) 给定连杆两组位置 有唯一解。 B2 C2 A D 将铰链A、D分别选在B1B2，C1C2连线的垂直平分线上任意位置都能满足设计要求。 2) 给定连杆上铰链BC的三组位置 有无穷多组解。 A’ D’ B2 C2 B3 C3 D B1 C1 5.4.2 用作图法设计平面四杆机构 A B1 C1 已知：连杆长度及几个位置，设计平面四杆机构 作者：潘存云教授 A D B1 C1 已知: 固定铰链A、D和连架杆位置，确定活动铰链 B、C的位置。 2. 按两连架杆预定的对应位置设计四杆机构 机构的转化原理 作者：潘存云教授 B’2 α2 B2 φ2 E2 α1 B1 φ1 E1 2. 按两连架杆预定的对应位置设计四杆机构 ①任意选定构件AB的长度 ②连接B2 E2、DB2的得△B2 E2D ③绕D 将△B2 E2D旋转φ1 -φ2得B’2点 已知:机架长度d和两连架杆三组对应位置。 A d D B3 α3 φ3 E3 设计步骤： 作者：潘存云教授 ④连接B3 E3、DB3得 △B3 E3D ⑤将△B3E3D绕D旋 转φ1 -φ3得B’3点 2. 按两连架杆预定的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。 α2 B2 φ2 E2 α1 B1 φ1 E1 A d D B3 α3 φ3 E3 B’2 B’3 ①任意选定构件AB的长度 ②连接B2 E2、DB2的得△B2 E2D ③绕D 将△B2 E2D旋转φ1 -φ2得B’2点 设计步骤： 作者：潘存云教授 α2 B2 φ2 E2 α1 B1 φ1 E1 A d D B3 α3 φ3 E3 B’2 B’3 ⑥由B’1 B’2 B3 三点 求圆心C3 。 2. 按两连架杆预定的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。 C1 B2 C2 B3 C3 ④连接B3 E3、DB3得 △B3 E3D ⑤将△B3E3D绕D旋 转φ1 -φ3得B’3点 ①任意选定构件AB的长度 ②连接B2 E2、DB2的得△B2 E2D ③绕D 将△B2 E2D旋转φ1 -φ2得B’2点 设计步骤： 作者：潘存云教授 E φ θ θ 3. 按给定的行程速比系数K设计平面四杆机构 (1) 曲柄摇杆机构 ①计算θ＝180°(K－1)/(K+1); 已知：CD杆长，摆角φ及K， 设计此机构。步骤如下： ②任取一点D，作摇杆两极限位置C1D和C2D，夹角为φ; ③作C2P⊥C1C2，作C1P使 ④作△P C1C2的外接圆，则A点必在此圆上。 ∠C2C1P=90°－θ,交于P; 90°-θ P C1 C2 ⑤选定A，设曲柄为a ，连杆为b ，则: ⑥以A为圆心，A C2为半径作弧交于E,得： a =EC1/ 2 b = (AC1+AC2)/ 2 ,A C2=b- a = a =(AC1－AC2)/ 2 A C1= a+b D A 第5章 平面连杆机构及其设计 5.1 平面连杆机构的应用及其设计的基本问题 5.2 平面四杆机构的基本形式和演化 5.3 平面四杆机构的基本知识 5.4 平面四杆机构的设计 应用实例： 特征：至少有一个作平面运动的构件，称为连杆。 定义：由低副（转动、移动）连接组成的平面机构。 5.1 平面连杆机的应用构及其设计的基本问题 内燃机、鹤式吊、火车轮、牛头刨床、椭圆仪、机械手爪、揉面机、公共汽车开关门、四足机器人、剪板机、开窗户支撑、折叠伞、折叠床、 牙膏筒拔管机、单车制动操作机构等。 缺点：▲构件和运动副多 ▲产生动载荷（惯性力），不适合高速。 ▲设计复杂，难以实现精确的轨迹。 分类 平面连杆机构 空间连杆机构 ▲机械效率低。 ?累积误差大 ?运动精度低。 特点：▲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。 本章重点 多杆机构 常以构件数命名 四杆机构 基本型