第十讲 机械原理.pptVIP

§2.3 机构的运动等效变换 第三章 连杆机构综合 平面四杆机构的类型和应用 平面四杆机构的工作特性 空间矢量旋转变换原理 平面四杆机构设计 构形设计 §3.1 平面连杆机构的类型 1．曲柄摇杆机构 2、双曲柄机构 如图所示的鹤式起重机 二、 铰链四杆机构的演化 1．变更构件长度——曲柄滑块机构 2．变更机架——导杆机构 3、改变运动副的尺寸 4、运动副元素的逆换 §3.2 平面连杆机构的工作特性 3.2.1 运动特牲 问题讨论：下列机构有无急回特性，若有，标出极位夹角?。 3、运动连续性 * * 四、非连架曲柄输入的四杆机构 上一讲回顾 D x y φ 21, φ21 ′ 0 1 2 3 A B C φ 3 已知条件：四个杆长L0 、L1 、L2 、L3 ，相对运动φ21， 求： φ1、 φ1′、φ3、φ3′ 等效形式：全运动等效 角运动等效 点运动等效 输入输出等效 2.3.1机构全运动等效变换 关键：运动副的类型和配置。 变换 方法 转动副：扩大副元素和构造虚约束改变接触形式。 移动副：构造虚约束来改变导路位置和副元素（杆块）互换。 A B C 1 2 3 A B C 1 2 3 3.5.2 机构角运动等效变换 在进行角运动等效变换中，我们关注的是如何使其变换后机 构角运动与原机构等效，其大小及构形不是主要的了。 φ 1 φ2 φ 3 x A B C D 角运动变换：各构件的在变换前后的矢量方向角φi（i=1,2,3,4 ) 不能变。 建立机构位置矢量方程 得到机构进行角运动变换的条件和方法： 1、机构中无矢量交叉的独立闭环，其环内构件尺寸按同一比例缩小或放大，生成的机构与原机构的角运动等效。 2、机构中由二副杆组成的Ⅱ级组，其构件对换反装生成的机构与原机构角运动等效。 点E的位置矢量方程： A B C D E a e c d f 由角运动变换可知，若要E不变，只能作矢量的位置变换，即（1）中a 和e 换位。 3.5.3 机构点运动的等效变换 点的运动可以由不同的构形的机构实现，不同构形的机构根据该点的要求可以实现等效转换。 实际是在铰链A和E点处铰接一个杆长为a和e的对换反装的二杆组． 　　由角运动等效变换：新机构一定是原机构ABCD的一个杆a和杆b对换反装的缩放机构． D A B C E a e c d f B’ A B C E a e c d f B’ D 目的：将原机构转换成为含杆AB‘和杆B’E来实现点E轨迹的机构。 新机构一定是原机构ABCD的一个反装缩放机构 C A E B’ D D A B C E a e c d f C’ D E d C’ 由Ａ为起点的等效变换出的新机构 由式（2）进行点运动等效变换的模型 由式（2）等效变换后的新机构 罗培兹定理：铰链四杆机构连杆上任一点的轨迹可以由三个不同的铰链四杆机构来实现。 确定机构运动简图的尺寸参数，即尺度综合。 尺度综合的方法： 1、图解法 简明、易懂，精度稍差，用于求解简单的综合问题。 2、解析法 精度好，计算比较繁琐 3、试凑法 包括查图谱、机械模拟、计算机模拟等 以图解法和解析法为主。图解法建立几何模型，解析法建 立数学模型，用计算机完成辅助设计与计算。 根据对机构的功能要求选择机构的类型，确定机构运动简图的形式 运动设计 在平面铰链四杆机构中除连杆和机架外，另外两个连架杆一个为曲柄，一个为摇杆的称为曲柄摇杆机构。 3.1.1 平面四杆机构的基本形式 平面连杆机构是机械中常用的机构之一，是由若干构件用 低副(移动副和转动副)联接组成的平面机构。 最简单的平面连杆机构是平面四杆机构。 曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构 结构特点：两个连架杆中构件1为曲柄，构件3为摇杆 运动变换：转动 ? 摆动 应用实例：雷达天线机构、缝纫机脚踏板等 搅拌机机构 骑自行车 振动筛机构动画 结构特点：二连架杆均为曲柄 应用实例：惯性振动筛 运动变换：转动?转动 通常二转速不相等 插床动画 特例1：平行四边形机构 平行四边形机构 运动不确定问题 特点：二曲柄等速 1、在从动曲柄上加飞轮。 2、错位排列 特例2：反平行四边形机构 特点：二曲柄转向相反 结构特点：二连架杆均为摇杆 3. 双摇杆机构 double rocker mechanism 应用实例： 铸造用大型造型机的翻箱机构 运动变换：摆动?摆动 炉门启闭机构 汽车前轮转向机构 应用实例： 基本型—— 　铰链四杆机构： 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 平行四边形机构 反平行四边形机构 双摇杆机构 等腰梯形机构 特例 等腰梯形机构 3 D r 3