机械工程设计图学下册第2版刘申立邵建敏纪莲清编第一章常用机构课件教学.pptVIP

五、平面四杆机构的设计 一般可归纳为以下三种情况:(1) 按照给定的连杆位置设计。(2) 按照给定的运动规律设计。(3) 按照连杆上某点给定的轨迹设计。 1．按连杆预定的位置设计四杆机构 图1-34所示,假设己知连杆上的铰链B 和C 的三个位置B1C1、B2C2、B3C3, 求出两个固定铰链A 和D 的位置。 图1-34 按连杆位置设计四杆机构 熟练掌握作图步骤。 2．按给定的行程速比系数设计四杆机构 对于曲柄摇杆机构和导杆机构,当已知其行程速比系数时,其设计方法为: （1）曲柄摇杆机构 设已知摇杆的长度l3、摆角?及行程速比系数K,其设计步骤如下: 2)如图1-35所示,任选铰链D 的位置，作出摇杆的两个极限位置C1D和C2D。 4)作△PC1C2的外接圆,曲柄与机架的铰链A应在该圆上。 1)计算极位夹角 。 图1-35 设计曲柄摇杆机构 3)连接C1C2,作直角三角形PC1C2,使 。 (2)导杆机构 设已知摆动导杆机构的机架长度l4和行程速比系数K,其设计步骤为: 1)任取一点作为铰链A,作AD=l4,如图1-36所示。 3)曲柄的长度 。 图1-36 设计摆动导杆机构 2)作 ,使AD在 的平分线上。 第三节 凸轮机构 一、凸轮机构的应用和分类 1.凸轮机构的应用 广泛应用在自动化机械和自动控制装置中。 凸轮机构由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成。被凸轮直接驱动的构件称为从动件，从动件作直线往复移动或摆动，从动件的运动规律取决于凸轮轮廓线的形状。 优点:只要凸轮轮廓曲线合理,就可以实现从动件的任 何运动规律。 缺点:凸轮轮廓与从动件之间为点、线接触,易于磨损,所以凸轮机构常用于传力不大的场合。 2.凸轮机构的分类 （1）按凸轮的形状分: 1）盘形凸轮。 如图1-37a，结构简单,易于设计和加工。 2）移动凸轮。 如图1-38。 3）圆柱凸轮。 如图1-37b,与盘形凸轮相比, 从动件具有较大的行程。 图1-37 气门机构与进刀机构 1-阀门 2-套筒 3-凸轮 4-滚子 5-摆杆 6-圆柱凸轮 图1-38 移动凸轮 （2）按从动件的形状分 1）尖顶从动件 图1-39a、b，构造 最简单，无运动失真问题,但容易磨损， 适于作用力不大和速度较低的机械。 2）滚子从动件 图1-39c、d，磨损较小，可以承受较大的作用力，故应用较广泛。 3）平底从动件 图1-39e、f，凸轮与从动件的作用力始终与平底垂直(不计摩擦)，受力平稳。接触面间易于形成油膜,润滑良好，常用于高速凸轮机构。但设计时要注意运动失真问题。 图1-39 按从动件的 形状分类 二、从动件的常用运动规律 从动件的运动规律是设计凸轮轮廓曲线的依据。 图1-40 凸轮转角与从动件位移 工程中几种常用的从动件运动规律见表1-1。 对照图1-40， 几个名词的定义及表示方法： 基圆、基圆半径 推程、回程 远休止角、近休止角 推程运动角、回程运动角 从动件的行程及位移曲线图  ? 回程 从动件速度为常量，故称为等速运动规律。由于其位移曲线为一条斜率为常数的斜直线，故又称为直线运动规律。其缺点是起始点和终止点有刚性冲击。 推程 等速运动 （直线运动） 说明 推程运动线图 运动方程 运动规律 表1-1 从动件常用运动规律 回程 当质点在圆周上作匀速运动时，其在该圆直径上的投影所构成的运动称为简谐运动。当从动件按简谐运动规律运动时，其加速度曲线为余弦曲线，故又称为余弦加速度运动规律。其优点是在起止点有柔性冲击。 推程 简谐运动 （余弦加速度运动） 说明 推程运动线图 运动方程 运动规律 等减速段： 从动件在推程或回程的前半段作等加速运动，后半段作等减速运动，通常加速度和减速度绝对值相等。由于其位移曲线为两段在O点光滑相连的相反抛物线，故又称为抛物线运动规律。其优点是在A、B、C处只有柔性冲击。 推程 等加速段： 等加速等减速运动 （抛物线运动） 说明 推程运动线图 运动方程 运动规律 等减速段： 从动件在推程或回程的前半段作等加速运动，后半段作等减速运动，通常加速度和减速度绝对值相等。由于其位移曲线为两段在O点光滑相连的相反抛物线，故又称为抛物线运动规律。其优点是在A、B、C处只有柔性冲击。 回程