第3章平面连杆机构的设计.pptVIP

第3章平面连杆机构的设计第1页，共28页，星期日，2025年，2月5日一、连杆机构设计的基本问题机构选型－根据给定的运动要求选择机构的类型；尺度综合－确定各构件的尺度参数(长度尺寸)。同时要满足其他辅助条件：a)结构条件（如要求有曲柄、杆长比恰当、运动副结构合理等）;b)动力条件（如γmin）;c)运动连续性条件等。γ第2页，共28页，星期日，2025年，2月5日作者：潘存云教授作者：潘存云教授ADCB飞机起落架B’C’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。函数机构要求两连架杆的转角满足函数y=logxxy=logxABCD第3页，共28页，星期日，2025年，2月5日作者：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。前者要求两连架杆转角对应，后者要求急回运动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’ABDC第4页，共28页，星期日，2025年，2月5日给定的设计条件：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、实验法第5页，共28页，星期日，2025年，2月5日二、用解析法设计四杆机构思路：首先建立包含机构的各尺度参数和运动变量在内的解析关系式，然后根据已知的运动变量求解所需的机构尺度参数。第6页，共28页，星期日，2025年，2月5日作者：潘存云教授xyABCD1234给定连架杆对应位置：构件3和构件1满足以下位置关系：abcd建立坐标系,设构件长度为：a、b、c、d在x,y轴上投影可得：a+b=c+d机构尺寸比例放大时，不影响各构件相对转角.acocθ1i+bcosθ2i=ccosθ3i+dasinθ1i+bsinθ2i=csinθ3iθ3i＝f(θ1i)i=1,2,3…n设计此四杆机构(求各构件长度)。θ1iθ3iθ2i令：a/a=1b/a=lc/a=md/a=n第7页，共28页，星期日，2025年，2月5日acocθ1i+bcosθ2i=ccosθ3i+dasinθ1i+bsinθ2i=csinθ3i令：a/a=1b/a=lc/a=md/a=n代入移项得：lcosθ2i=n+mcos(θ3i+φ0)－cos(θ1i+α0)lsinθ2i=msin(θ3i+φ0)－sin(θ1i+α0)第8页，共28页，星期日，2025年，2月5日P1P2令:P0消去θ2i整理得：cos(θ1i+α0)＝mcos(θ3i+φ0)-(m/n)cos(θ3i+φ0-θ1i-α0)+(m2+n2+1-l2)/(2n)代入移项得：lcosθ2i=n+mcos(θ3i+φ0)－cos(θ1i+α0)lsinθ2i=msin(θ3i+φ0)－sin(θ1i+α0)则上式简化为：coc(θ1i+α0)＝P0cos(θ3i+φ0)＋P1cos(θ3i+φ0-θ1i-α0)+P2式中包含有p0，p1，p2，α0，φ0五个待定参数,故四杆机构最多可按两连架杆的五组对应未知精确求解。当i5时，一般不能求得精确解，只能用最小二乘法近似求解。当i5时，可预定部分参数，有无穷多组解。第9页，共28页，星期日，2025年，2月5日举例：设计一四杆机构满足连架杆三组对应位置：φ1ψ1φ2ψ2φ3ψ3 45°50°90°80°135°110°φ1ψ1φ3ψ3代入方程得：cos90°=P0cos80°+P1cos(80°-90°)+P2cos135°=P0cos110°+P1cos(110°-135°)+P2解得相对长度:P0=1.533,P1=-1.0628,P2=0.7805各杆相对长度为：选定构件1的长度a之后，可求得其余杆的绝对长度。cos45°=P0