机械设计基础--模具研究.doc

三峡大学成人教育宜昌市机电工程学校函授站 课时计划（首页） 专业及班级 B1422310(机电一体化) 课次 1 教学课题 平面连杆机构 学时 2 目的要求 1、了解平面四杆机构的特点。 2、掌握铰链四杆机构的组成与分类。 3、理解曲柄存在的条件。 4、掌握铰链四杆机构的工作特性。 重点难点 铰链四杆机构的组成与分类。 曲柄存在的条件；曲柄摇杆机构的构成条件；双曲柄机构的构成条件；双摇杆机构的构成条件。 教学内容及教学方法的运用 一、运动副 使两物体直接接触而又能产生一定相对运动的联接，称为运动副。 根据运动副中两构接触形式不同，运动副可分为低副和高副。? ? 1.????? 低副：低副是指两构件之间作面接触的运动副。按两构件的相对运动情况，可分为：? ? （1）转动副：两构件在接触处只允许作相对转动。由滑块与导槽组成的运动副。? ? （2）移动副：两构件在接触处只允许作相对移动。由滑块与导槽组成的运动副。 （3）螺旋副：两构件在接触处只允许作―定关系的转动和移动的复合运动。丝杠与螺母组成的运动副。 2.高副：高副是两构件之间作点或线接触的运动副。 二、四杆机构的组成 铰链四杆机构是由转动副联结起来封闭系统。 其中被固定的杆4被称为机架； 不直接与机架相连的杆2称之为连杆； 与机架相连的杆1和 杆3称之为连架。 构件间以四个转动副相连的平面四杆机构，称为平面铰链四杆机构，简称铰链四杆机构，是四杆机构的基本形式，也是其它多杆机构的基础。 三、链四杆机构的类型 铰链四杆机构根据其两个连架杆的运动形式不同，可以分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种基本形式。 1）曲柄摇杆机构 若铰链四杆机构中的两个连架杆，一个是曲柄而另一个是摇杆，则该机构称为曲柄摇杆机构。 用来调整雷达天线俯仰角度的曲柄摇杆机构。 汽车前窗的刮雨器。当主动曲柄AB回转时，从动摇杆作往复摆动，利用摇杆的延长部分实现刮雨动作。 2 ) 双曲柄机构 如果铰链四杆机构中的两个连架杆都能作360°整周回转，则这种机构称为双曲柄机构。 在双曲柄机构中，若两个曲柄的长度相等，机架与连架杆的长度相等（，这种双曲柄机构称为平行双曲柄机构。 蒸汽机车轮联动机构，是平行双曲柄机构的应用实例。平行双曲柄机构在双曲柄和机架共线时，可能由于某些偶然因素的影响而使两个曲柄反向回转。机车车轮联动机构采用三个曲柄的目的就是为了防止其反转。 双摇杆机构 铰链四杆机构的两个连架杆都在小于360°的角度内作摆动，这种机构称为双摇杆机构。 四、曲柄存在的条件 由上述以知，在铰链四杆机构中，能作整周回转的连架杆称为曲柄。而曲柄是否存在。则取决于机构中各杆的长度关系，即要使连架杆能作整周转动而成为曲柄，各杆长度必须满足一定的条件，这就是所谓的曲柄存在的条件。 可将铰链四杆机构曲柄存在的条件概括为： 连架杆与机架中必有一个是最短杆； 最短杆与最长杆长度之和必小于或等于其余两杆长度之和。 上述两条件必须同时满足，否则机构中无曲柄存在。根据曲柄条件，还可作如下推论： （1）若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和必小于或等于其余两杆长度之和，则可能有以下几种情况： a．以最短杆的相邻杆作机架时，为曲柄摇杆机构； b．以最短杆为机架时，为双曲柄机构； c．以最短杆的相对杆为机架时，为双摇杆机构。 (2)若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，则不论以哪一杆为机架，均为双摇杆机构。 五、急回特性和行程速比系数 曲柄摇杯机构中，当曲柄A B沿顺时针方向以等角速度转过φ1时，摇杆CD自左极限位置C1D摆至右极位置C2D，设所需时间为 t1，C点的明朗瞪为 V1；而当曲柄AB再继续转过φ2时，摇杆CD自C2D摆回至C1D，设所需的时间为 t2，C点的平均速度为 V2。由于φ1＞φ2，所以 t1＞t2 ,V2＞Vl。由此说明：曲柄AB虽作等速转动，而摇杆CD空回行程的平均速度却大于工作行程的平均速度，这种性质称为机构的急回特性。 摇杆CD的两个极限位置间的夹角ψ称为摇秆的最大摆角，主动曲柄在摇杆处于两个极限位置时所夹的锐角θ称为极位夹角。 在某些机械中(如牛头刨床、插床或惯性筛等)，常利用机械的急回特性来缩短空回行程的时间，以提高生产率。 行程速比系数K：从动件空回行程平均速度V2与从动件工作行程平均速度V1的比值。K值的大小反映了机构的急回特性，K值愈大，回程速度愈快。 K＝V2／V1 ＝(C2C1／t2) ／ (C1C2／t1) ＝（180°十θ）／ (180°一θ) 由上式可知，K与θ有关，当θ＝0时，K＝1，说明该机构无急回特性；当θ＞0时，K＞l，则