《平面連桿機(jī)構(gòu) 》PPT課件

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1、第2章 平面連桿機(jī)構(gòu)21 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式和特性22 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有整轉(zhuǎn)副的條件23 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化24 平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 應(yīng) 用 實(shí) 例 ：內(nèi) 燃 機(jī) 、 鶴 式 吊 、 火 車 輪 、 手 動(dòng) 沖 床 、 牛 頭 刨 床 、 橢 圓儀 、 機(jī) 械 手 爪 、 開 窗 戶 支 撐 、 公 共 汽 車 開 關(guān) 門 、 折 疊 傘 、折 疊 床 、 牙 膏 筒 拔 管 機(jī) 、 單 車 制 動(dòng) 操 作 機(jī) 構(gòu) 等 。特 征 ： 有 一 作 平 面 運(yùn) 動(dòng) 的 構(gòu) 件 ， 稱 為 連 桿 。特 點(diǎn) ： 采 用 低 副 。 面 接 觸 、 承 載 大 、 便 于 潤 滑 、 不 易 磨 損

2、 形 狀 簡 單 、 易 加 工 、 容 易 獲 得 較 高 的 制 造 精 度 。 改 變 桿 的 相 對(duì) 長 度 ， 從 動(dòng) 件 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律 不 同 。 連 桿 曲 線 豐 富 。 可 滿 足 不 同 要 求 。定 義 ： 由 低 副 （ 轉(zhuǎn) 動(dòng) 、 移 動(dòng) ） 連 接 組 成 的 平 面 機(jī) 構(gòu) 。 2 1 鉸 鏈 四 桿 機(jī) 構(gòu) 的 基 本 型 式 和 特 性 缺 點(diǎn) ： 構(gòu) 件 和 運(yùn) 動(dòng) 副 多 ， 累 積 誤 差 大 、 運(yùn) 動(dòng) 精 度 低 、 效 率 低 。 產(chǎn) 生 動(dòng) 載 荷 （ 慣 性 力 ） ， 不 適 合 高 速 。 設(shè) 計(jì) 復(fù) 雜 ， 難 以 實(shí) 現(xiàn) 精 確 的

3、軌 跡 。分 類 : 平 面 連 桿 機(jī) 構(gòu)空 間 連 桿 機(jī) 構(gòu)常 以 構(gòu) 件 數(shù) 命 名 ：四 桿 機(jī) 構(gòu) 、 多 桿 機(jī) 構(gòu) 。本 章 重 點(diǎn) 內(nèi) 容 是 介 紹 四 桿 機(jī) 構(gòu) 。 平 面 四 桿 機(jī) 構(gòu) 的 基 本 型 式 :基 本 型 式 鉸 鏈 四 桿 機(jī) 構(gòu) ， 其 它 四 桿 機(jī) 構(gòu) 都 是 由 它演 變 得 到 的 。名 詞 解 釋 ：曲 柄 作 整 周 定 軸 回 轉(zhuǎn) 的 構(gòu) 件 ；三 種 基 本 型 式 ：（ 1） 曲 柄 搖 桿 機(jī) 構(gòu)特 征 ： 曲 柄 搖 桿作 用 ： 將 曲 柄 的 整 周 回 轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn) 變 為 搖 桿 的 往 復(fù) 擺 動(dòng) 。 如 雷 達(dá) 天 線

4、。連 桿 作 平 面 運(yùn) 動(dòng) 的 構(gòu) 件 ；連 架 桿 與 機(jī) 架 相 聯(lián) 的 構(gòu) 件 ；搖 桿 作 定 軸 擺 動(dòng) 的 構(gòu) 件 ；周 轉(zhuǎn) 副 能 作 360 相 對(duì) 回 轉(zhuǎn) 的 運(yùn) 動(dòng) 副 ；擺 轉(zhuǎn) 副 只 能 作 有 限 角 度 擺 動(dòng) 的 運(yùn) 動(dòng) 副 。曲 柄連 桿 搖 桿 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云AB C12 43 DC 3（ 2） 雙 曲 柄 機(jī) 構(gòu)特 征 ： 兩 個(gè) 曲 柄作 用 ： 將 等 速 回 轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn) 變 為 等 速 或 變 速 回 轉(zhuǎn) 。雷 達(dá) 天 線 俯 仰 機(jī) 構(gòu)曲 柄 主 動(dòng) 縫 紉 機(jī) 踏 板 機(jī) 構(gòu)應(yīng) 用 實(shí) 例 ： 如 葉 片 泵 、 慣

5、性 篩 等 。2 143 搖 桿 主 動(dòng) 312 4 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云AD C B1 234旋 轉(zhuǎn) 式 葉 片 泵AD CB1 23 AB DC12 34 E6慣 性 篩 機(jī) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云A B CD 耕 地 料 斗D CA B耕 地 料 斗B實(shí) 例 ： 火 車 輪 特 例 ： 平 行 四 邊 形 機(jī) 構(gòu) AB = CD特 征 ： 兩 連 架 桿 等 長 且 平 行 ， 連 桿 作 平 動(dòng) BC = AD A B D C攝 影 平 臺(tái)B C B C天 平播 種 機(jī) 料 斗 機(jī) 構(gòu)

6、設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云反 平 行 四 邊 形 機(jī) 構(gòu) -車 門 開 閉 機(jī) 構(gòu)反 向 FA E D GB CAB E F D C G平 行 四 邊 形 機(jī) 構(gòu) 在 共 線 位 置 出 現(xiàn) 運(yùn)動(dòng) 不 確 定 。 采 用 兩 組 機(jī) 構(gòu) 錯(cuò) 開 排 列 。 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云 ABDC E （ 3） 雙 搖 桿 機(jī) 構(gòu)特 征 ： 兩 個(gè) 搖 桿應(yīng) 用 舉 例 ： 鑄 造 翻 箱 機(jī) 構(gòu)特 例 ： 等 腰 梯 形 機(jī) 構(gòu) 汽 車 轉(zhuǎn) 向 機(jī) 構(gòu)、 風(fēng) 扇 搖 頭 機(jī) 構(gòu)BC ABD

7、C 風(fēng) 扇 座 蝸 輪蝸 桿電 機(jī) E電 機(jī) AB風(fēng) 扇 座 蝸 輪蝸 桿電 機(jī) ABC風(fēng) 扇 座 蝸 輪蝸 桿AB DC 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云A B CDB1 C1 1.急 回 運(yùn) 動(dòng)在 曲 柄 搖 桿 機(jī) 構(gòu) 中 ， 當(dāng) 曲 柄 與 連 桿 兩 次 共 線 時(shí) ， 搖 桿位 于 兩 個(gè) 極 限 位 置 ， 簡 稱 極 位 。當(dāng) 曲 柄 以 逆 時(shí) 針 轉(zhuǎn) 過 180 + 時(shí) ， 搖 桿 從 C 1D位 置擺 到 C2D。 所 花 時(shí) 間 為 t1 , 平 均 速 度 為 V1,那 么 有 ： /)180(1 t 1211 tCCV 曲 柄 搖 桿 機(jī) 構(gòu) 3D此 兩 處 曲 柄 之 間

8、的 夾 角 稱 為 極 位 夾 角 。180 C2B2 )180/(21 CC 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云B1 C1A DC2當(dāng) 曲 柄 以 繼 續(xù) 轉(zhuǎn) 過 180 - 時(shí) ， 搖 桿 從 C2D,置 擺 到C1D， 所 花 時(shí) 間 為 t2 ,平 均 速 度 為 V2 ,那 么 有 ： 180 - /)180(2 t因 曲 柄 轉(zhuǎn) 角 不 同 ， 故 搖 桿 來 回 擺 動(dòng) 的 時(shí) 間 不 一樣 ， 平 均 速 度 也 不 等 。顯 然 ： t1 t2 V2 V1搖 桿 的 這 種 特 性 稱 為 急 回 運(yùn) 動(dòng) 。 用 以 下 比 值 表 示 急 回 程 度稱 K 為 行 程 速 比 系 數(shù)

9、。 12VVK 18018021tt且 越 大 ， K 值 越 大 ， 急 回 性 質(zhì) 越 明 顯 。 只 要 0 ， 就 有 K1所 以 可 通 過 分 析 機(jī) 構(gòu) 中 是 否 存 在 以 及 的 大 小 來 判 斷 機(jī) 構(gòu) 是 否 有 急回 運(yùn) 動(dòng) 或 運(yùn) 動(dòng) 的 程 度 。 11180 KK設(shè) 計(jì) 新 機(jī) 械 時(shí) ， 往 往 先 給 定 K 值 ， 于 是 : 2212 tCCV )180/(21 CC 121 221 tCC tCC 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云 F F F”當(dāng) BCD 90 時(shí) ， BCD 2.壓 力 角 和 傳 動(dòng) 角壓 力 角 ：從 動(dòng) 件 驅(qū) 動(dòng) 力 F與 力 作 用

10、 點(diǎn) 絕 對(duì) 速 度 之 間 所 夾 銳 角 。A B CD設(shè) 計(jì) 時(shí) 要 求 : min 50 min出 現(xiàn) 的 位 置 ：當(dāng) BCD90 時(shí) ， 180 - BCD切 向 分 力 : F = Fcos法 向 分 力 : F” = Fcos F 對(duì) 傳 動(dòng) 有 利 。=Fsin稱 為 傳 動(dòng) 角 。此 位 置 一 定 是 ： 主 動(dòng) 件 與 機(jī) 架 共 線 兩 處 之 一 。C DB A F可 用 的 大 小 來 表 示 機(jī) 構(gòu) 傳 動(dòng) 力 性 能 的 好 壞 ,F” F當(dāng) BCD最 小 或 最 大 時(shí) ， 都 有 可 能 出 現(xiàn) min為 了 保 證 機(jī) 構(gòu) 良 好 的 傳 力 性 能 設(shè)

11、 計(jì) ： 潘 存 云 C1B1l1 l2 l3l4 DA 由 余 弦 定 律 有 ： B1C1D arccosl42 + l32-(l4 - l1)2/2l2 l3 B2C2D arccosl42 + l32-(l4 - l1)2/2l2 l3若 B1C1D 90 ,則若 B2C2D90 , 則 1 B1C1D 2 180 - B2C2D機(jī) 構(gòu) 的 傳 動(dòng) 角 一 般 在 運(yùn) 動(dòng) 鏈最 終 一 個(gè) 從 動(dòng) 件 上 度 量 。 v 1 min B1C1D, 180 - B2C2Dmin 2 F車 門 C2B2 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云F3.機(jī) 構(gòu) 的 死 點(diǎn) 位 置搖 桿

12、為 主 動(dòng) 件 ， 且 連 桿與 曲 柄 兩 次 共 線 時(shí) ， 有 ：此 時(shí) 機(jī) 構(gòu) 不 能 運(yùn) 動(dòng) .避 免 措 施 ： 兩 組 機(jī) 構(gòu) 錯(cuò) 開 排 列 ， 如 火 車 輪 機(jī) 構(gòu) ;稱 此 位 置 為 ： “ 死 點(diǎn) ” 0靠 飛 輪 的 慣 性 （ 如 內(nèi) 燃 機(jī) 、 縫 紉 機(jī) 等 ） 。FA E D GB CA B E F D C G 0F 0 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云工 件 A B C D1 2 34 PAB C D12 3工 件 P鉆 孔 夾 具 =0TA B DC飛 機(jī) 起 落 架B C =0F 也 可 以 利 用 死 點(diǎn) 進(jìn) 行 工 作 ： 飛 機(jī) 起

13、 落 架 、 鉆 夾 具 等 。 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云l1 l2l4 l3CB A D 平 面 四 桿 機(jī) 構(gòu) 具 有 整 轉(zhuǎn) 副 可 能 存 在 曲 柄 。桿 1為 曲 柄 ， 作 整 周 回 轉(zhuǎn) ， 必 有 兩 次 與 機(jī) 架 共 線l2(l4 l1)+ l3則 由 BCD可 得 ： 三 角 形 任 意 兩 邊 之 和 大 于 第 三 邊則 由 B”C”D可 得 ：l1+ l4 l2 + l3l3(l4 l1)+ l2AB為 最 短 桿 最 長 桿 與 最短 桿 的 長 度之 和 其 他兩 桿 長 度 之和 2 2 鉸 鏈 四 桿 機(jī) 構(gòu) 有 整 轉(zhuǎn) 副 的 條 件 l1+ l2 l3

14、+ l4 C”l 1 l2 l3l4- l1將 以 上 三 式 兩 兩 相 加 得 ： l1 l2, l1 l3, l1 l4 l1+ l3 l2 + l4 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云 2.連 架 桿 或 機(jī) 架 之 一 為 最 短 桿 ?？?知 ： 當(dāng) 滿 足 桿 長 條 件 時(shí) ， 其 最 短 桿 參 與 構(gòu) 成 的 轉(zhuǎn) 動(dòng)副 都 是 整 轉(zhuǎn) 副 。曲 柄 存 在 的 條 件 ：1. 最 長 桿 與 最 短 桿 的 長 度 之 和 應(yīng) 其 他 兩 桿 長 度 之 和此 時(shí) ， 鉸 鏈 A為 整 轉(zhuǎn) 副 。若 取 BC為 機(jī) 架 ， 則 結(jié) 論 相 同 ， 可 知 鉸 鏈 B也 是 整 轉(zhuǎn) 副

15、。 稱 為 桿 長 條 件 。A B CDl1 l2 l3l4 作 者 ： 潘 存 云 教 授 當(dāng) 滿 足 桿 長 條 件 時(shí) ， 說 明 存 在 整 轉(zhuǎn) 副 ， 當(dāng) 選 擇 不 同 的 構(gòu)件 作 為 機(jī) 架 時(shí) ， 可 得 不 同 的 機(jī) 構(gòu) 。 如 ： 曲 柄 搖 桿 1 、 曲 柄 搖 桿 2 、 雙 曲 柄 、 雙 搖 桿 機(jī) 構(gòu) 。 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云(1) 改 變 構(gòu) 件 的 形 狀 和 運(yùn) 動(dòng) 尺 寸 2 3 鉸 鏈 四 桿 機(jī) 構(gòu) 的 演 化偏 心 曲 柄 滑 塊

16、 機(jī) 構(gòu)對(duì) 心 曲 柄 滑 塊 機(jī) 構(gòu)曲 柄 搖 桿 機(jī) 構(gòu) 曲 柄 滑 塊 機(jī) 構(gòu)雙 滑 塊 機(jī) 構(gòu) 正 弦 機(jī) 構(gòu)s =l sin l 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云(2)改 變 運(yùn) 動(dòng) 副 的 尺 寸(3)選 不 同 的 構(gòu) 件 為 機(jī) 架 偏 心 輪 機(jī) 構(gòu)導(dǎo) 桿 機(jī) 構(gòu) 擺 動(dòng) 導(dǎo) 桿 機(jī) 構(gòu)轉(zhuǎn) 動(dòng) 導(dǎo) 桿 機(jī) 構(gòu)31 4A 2B C曲 柄 滑 塊 機(jī) 構(gòu) 31 4A 2B C 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云 牛 頭 刨 床 應(yīng) 用 實(shí) 例 : AB DC1 24 3C2 C1小 型 刨 床AB DCE 123 456 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云應(yīng) 用 實(shí) 例 B234C 1A自

17、卸 卡 車 舉 升 機(jī) 構(gòu) (3)選 不 同 的 構(gòu) 件 為 機(jī) 架 ACB 12 34 應(yīng) 用 實(shí) 例 A應(yīng) 用 實(shí) 例 4 A 13應(yīng) 用 實(shí) 例 13C 4 A應(yīng) 用 實(shí) 例 A 14 導(dǎo) 桿 機(jī) 構(gòu) 31 4A 2B C曲 柄 滑 塊 機(jī) 構(gòu)31 4A 2B C 搖 塊 機(jī) 構(gòu) 31 4A 2B C 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云 (3)選 不 同 的 構(gòu) 件 為 機(jī) 架 314A 2BC直 動(dòng) 滑 桿 機(jī) 構(gòu) 手 搖 唧 筒這 種 通 過 選 擇 不 同 構(gòu) 件 作 為 機(jī) 架 以 獲 得 不 同 機(jī) 構(gòu) 的方 法 稱 為 ： 機(jī) 構(gòu) 的 倒 置 BC3 214A導(dǎo) 桿 機(jī) 構(gòu) 31 4A

18、2B C曲 柄 滑 塊 機(jī) 構(gòu)31 4A 2B C 搖 塊 機(jī) 構(gòu) 31 4A 2B C A4 例 ： 選 擇 雙 滑 塊 機(jī) 構(gòu) 中 的 不 同 構(gòu) 件 作 為 機(jī) 架 可 得 不 同 的 機(jī) 構(gòu) 橢 圓 儀 機(jī) 構(gòu)123 4正 弦 機(jī) 構(gòu) 321 4 2 4 平 面 四 桿 機(jī) 構(gòu) 的 設(shè) 計(jì) 連 桿 機(jī) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 的 基 本 問 題 機(jī) 構(gòu) 選 型 根 據(jù) 給 定 的 運(yùn) 動(dòng) 要 求 選 擇 機(jī) 構(gòu) 的 類 型 ；尺 度 綜 合 確 定 各 構(gòu) 件 的 尺 度 參 數(shù) (長 度 尺 寸 )。 同 時(shí) 要 滿 足 其 他 輔 助 條 件 ：a)結(jié) 構(gòu) 條 件 （ 如 要 求 有 曲 柄

19、、 桿 長 比 恰 當(dāng) 、 運(yùn) 動(dòng) 副 結(jié) 構(gòu) 合 理 等 ） ;b)動(dòng) 力 條 件 （ 如 min） ;c)運(yùn) 動(dòng) 連 續(xù) 性 條 件 等 。 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云A DC B飛 機(jī) 起 落 架B C 三 類 設(shè) 計(jì) 要 求 ：1)滿 足 預(yù) 定 的 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律 ， 兩 連 架 桿 轉(zhuǎn) 角 對(duì) 應(yīng) ， 如 : 飛 機(jī) 起 落 架 、 函 數(shù) 機(jī) 構(gòu) 。 函 數(shù) 機(jī) 構(gòu)要 求 兩 連 架 桿 的 轉(zhuǎn) 角 滿 足 函 數(shù) y=logxx y=logxA B CD 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云 三 類 設(shè) 計(jì) 要 求 ：1)滿 足 預(yù) 定 的 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律 ， 兩 連 架

20、桿 轉(zhuǎn) 角 對(duì) 應(yīng) ， 如 : 飛 機(jī) 起 落 架 、 函 數(shù) 機(jī) 構(gòu) 。 前 者 要 求 兩 連 架 桿 轉(zhuǎn) 角 對(duì) 應(yīng) ， 后 者 要 求 急 回 運(yùn) 動(dòng)2)滿 足 預(yù) 定 的 連 桿 位 置 要 求 ， 如 鑄 造 翻 箱 機(jī) 構(gòu) 。要 求 連 桿 在 兩 個(gè) 位 置垂 直 地 面 且 相 差 180 CBAB DC 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云Q AB C DE 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云鶴 式 起 重 機(jī) 攪 拌 機(jī) 構(gòu)要 求 連 桿 上 E點(diǎn) 的 軌跡 為 一 條 卵 形 曲 線要 求 連 桿 上 E點(diǎn) 的 軌跡 為 一 條 水 平 直 線Q CBA D E 三 類 設(shè) 計(jì) 要 求 ：1)滿

21、 足 預(yù) 定 的 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律 ， 兩 連 架 桿 轉(zhuǎn) 角 對(duì) 應(yīng) ， 如 : 飛 機(jī) 起 落 架 、 函 數(shù) 機(jī) 構(gòu) 。2)滿 足 預(yù) 定 的 連 桿 位 置 要 求 ， 如 鑄 造 翻 箱 機(jī) 構(gòu) 。3)滿 足 預(yù) 定 的 軌 跡 要 求 ， 如 : 鶴 式 起 重 機(jī) 、 攪 拌 機(jī) 等 。 給 定 的 設(shè) 計(jì) 條 件 ：1)幾 何 條 件 （ 給 定 連 架 桿 或 連 桿 的 位 置 ）2)運(yùn) 動(dòng) 條 件 （ 給 定 K ）3)動(dòng) 力 條 件 （ 給 定 min）設(shè) 計(jì) 方 法 ： 圖 解 法 、 解 析 法 、 實(shí) 驗(yàn) 法 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云E 一 、 按 給 定 的 行 程

22、 速 比 系 數(shù) K 設(shè) 計(jì) 四 桿 機(jī) 構(gòu)1) 曲 柄 搖 桿 機(jī) 構(gòu) 計(jì) 算 180 (K -1)/(K +1);已 知 ： CD桿 長 ， 擺 角 及 K ， 設(shè) 計(jì) 此 機(jī) 構(gòu) 。 步 驟 如 下 ： 任 取 一 點(diǎn) D， 作 等 腰 三 角 形 腰 長 為 CD， 夾 角 為 ; 作 C2P C1C2， 作 C1P使 作 P C1C2的 外 接 圓 ， 則 A點(diǎn) 必 在 此 圓 上 。 選 定 A， 設(shè) 曲 柄 為 l1 ， 連 桿 為 l2 ， 則 : 以 A為 圓 心 ， A C 2為 半 徑 作 弧 交 于 E,得 ： l1 =EC1/ 2 l2 = A C1 EC1/ 2,A

23、 C2=l2- l1 = l1 =( A C1 A C2)/ 2 C2C1P=90 ,交 于 P; 90 -P A C 1= l1+l2 C1C2 DA 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云ADm n =D2) 導(dǎo) 桿 機(jī) 構(gòu)分 析 ： 由 于 與 導(dǎo) 桿 擺 角 相 等 ， 設(shè) 計(jì) 此 機(jī) 構(gòu) 時(shí) ， 僅 需 要 確 定 曲 柄 a。 計(jì) 算 180 (K-1)/(K+1); 任 選 D作 mDn ， 取 A點(diǎn) ， 使 得 AD=d, 則 : a=dsin( /2)。 =A d作 角 分 線 ;已 知 ： 機(jī) 架 長 度 d， K ， 設(shè) 計(jì) 此 機(jī) 構(gòu) 。 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云

24、E 2 2a e3) 曲 柄 滑 塊 機(jī) 構(gòu) H已 知 K， 滑 塊 行 程 H， 偏距 e， 設(shè) 計(jì) 此 機(jī) 構(gòu) 。 計(jì) 算 : 180 (K-1)/(K+1); 作 C1 C2 H 作 射 線 C1O 使 C2C1O=90 , 以 O為 圓 心 ， C1O為 半 徑 作 圓 。 以 A為 圓 心 ， A C 1為 半 徑 作 弧 交 于 E,得 ：作 射 線 C2O使 C1C2 O=90 。 作 偏 距 線 e， 交 圓 弧 于 A， 即 為 所 求 。 C1 C290 -o90 -Al 1 =EC2/ 2 l2 = A C2 EC2/ 2 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云 二 、 按 預(yù) 定 連

25、桿 位 置 設(shè) 計(jì) 四 桿 機(jī) 構(gòu)a)給 定 連 桿 兩 組 位 置有 唯 一 解 。 B2 C2A D將 鉸 鏈 A、 D分 別 選 在 B1B2，C1C2連 線 的 垂 直 平 分 線 上 任 意位 置 都 能 滿 足 設(shè) 計(jì) 要 求 。b)給 定 連 桿 上 鉸 鏈 BC的 三 組 位 置有 無 窮 多 組 解 。 A DB 2 C2B3 C3A DB1 C1B 1 C1 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云 xyA B C D1 2 34三 、 給 定 兩 連 架 桿 對(duì) 應(yīng) 位 置 設(shè) 計(jì) 四 桿 機(jī) 構(gòu)給 定 連 架 桿 對(duì) 應(yīng) 位 置 ：構(gòu) 件 3和 構(gòu) 件 1滿 足 以 下 位 置 關(guān) 系

26、： l1 l2 l3l4建 立 坐 標(biāo) 系 ,設(shè) 構(gòu) 件 長 度 為 ： l1 、 l2、 l3、 l4在 x,y軸 上 投 影 可 得 ：l1+l2=l3+l4機(jī) 構(gòu) 尺 寸 比 例 放 大 時(shí) ， 不 影 響 各 構(gòu) 件 相 對(duì) 轉(zhuǎn) 角 . l1 coc + l2 cos = l3 cos + l4 l1 sin + l2 sin = l3 sin i f (i ) i =1, 2, 3n設(shè) 計(jì) 此 四 桿 機(jī) 構(gòu) (求 各 構(gòu) 件 長 度 )。令 ： l 1 =1 消 去 整 理 得 ：cos l3 cos cos( -) l3l4 l42+ l32+1- l222l4P2代 入 移 項(xiàng)

27、 得 ： l2 cos = l4 l3 cos cos 則 化 簡 為 ： coc P0 cos P1 cos( ) P2代 入 兩 連 架 桿 的 三 組 對(duì) 應(yīng) 轉(zhuǎn) 角 參 數(shù) ， 得 方 程 組 ：l2 sin = l3 sin sin 令 : P0 P1coc1 P0 cos 1 P1 cos( 1 1 ) P2coc2 P0 cos 2 P1 cos( 2 2 ) P2coc3 P0 cos 3 P1 cos( 3 3 ) P2可 求 系 數(shù) :P 0 、 P1、 P2 以 及 : l2 、 l3、 l4 將 相 對(duì) 桿 長 乘 以 任 意 比 例 系 數(shù) ，所 得 機(jī) 構(gòu) 都 能

28、滿 足 轉(zhuǎn) 角 要 求 。 若給 定 兩 組 對(duì) 應(yīng) 位 置 ， 則 有 無 窮 多組 解 。 舉 例 ： 設(shè) 計(jì) 一 四 桿 機(jī) 構(gòu) 滿 足 連 架 桿 三 組 對(duì) 應(yīng) 位 置 ：1 1 2 2 3 345 50 90 80 135 1101 13 3代 入 方 程 得 ： cos90 =P0cos80 +P1cos(80 -90 ) +P2 cos135 =P0cos110 +P1cos(110 -135 )+P2 解 得 相 對(duì) 長 度 : P0 =1.533, P1=-1.0628, P2=0.7805各 桿 相 對(duì) 長 度 為 ：選 定 構(gòu) 件 l1的 長 度 之 后 ， 可 求 得

29、 其 余 桿 的 絕 對(duì) 長 度 。 cos45 =P0cos50 +P1cos(50 -45 ) +P2B1 C1A DB2 C2B3 C32 2l1=1l4 =- l3 / P1 =1.442l2 =(l42+ l32+1-2l3P2 )1/2 =1.783 l3 = P0 = 1.553, 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云D 實(shí) 驗(yàn) 法 設(shè) 計(jì) 四 桿 機(jī) 構(gòu)當(dāng) 給 定 連 架 桿 位 置 超 過 三 對(duì) 時(shí) ， 一 般 不 可 能 有精 確 解 。 只 能 用 優(yōu) 化 或 試 湊 的 方 法 獲 得 近 似 解 。1)首 先 在 一 張 紙 上 取固 定 軸 A的 位 置 ， 作原 動(dòng) 件 角

30、位 移 i 位 置 i i 位 置 i i 12 15 10.8 45 15 15.823 15 12.5 56 15 17.534 15 14.2 67 15 19.22)任 意 取 原 動(dòng) 件 長 度 AB3)任 意 取 連 桿 長 度 BC， 作 一 系 列 圓 弧 ;4)在 一 張 透 明 紙 上 取 固 定 軸 D， 作 角 位 移 i Dk 15) 取 一 系 列 從 動(dòng) 件長 度 作 同 心 圓 弧 。6) 兩 圖 疊 加 ， 移 動(dòng) 透 明 紙 ， 使 ki落 在 同 一 圓 弧 上 。 i iA C1B1 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云四 、 按 預(yù) 定 的

31、運(yùn) 動(dòng) 軌 跡 設(shè) 計(jì) 四 桿 機(jī) 構(gòu)ABCD E 143 2 5 傳 送 機(jī) 構(gòu) 攪 拌 機(jī) 構(gòu)C B ADE6步 進(jìn) 式 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云A B CD 四 、 按 預(yù) 定 的 運(yùn) 動(dòng) 軌 跡 設(shè) 計(jì) 四 桿 機(jī) 構(gòu) N EM連 桿 作 平 面 運(yùn) 動(dòng) ,其 上 各 點(diǎn) 的 軌 跡 均 不 相 同 。B, C點(diǎn) 的 軌 跡 為 圓 弧 ; 其 余 各 點(diǎn) 的 軌 跡 為 一條 封 閉 曲 線 。設(shè) 計(jì) 目 標(biāo) : 就 是 要 確 定 一 組桿 長 參 數(shù) , 使 連 桿 上 某 點(diǎn) 的軌 跡 滿 足 設(shè) 計(jì) 要 求 。 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云連 桿 曲 線 生 成 器A B C D 設(shè) 計(jì) ： 潘 存 云 連 桿 曲 線 圖 譜 本 章 重 點(diǎn) ：1.四 桿 機(jī) 構(gòu) 的 基 本 形 式 、 演 化 及 應(yīng) 用 ；2.曲 柄 存 在 條 件 、 傳 動(dòng) 角 、 壓 力 角 、 死 點(diǎn) 、急 回 特 性 ： 極 位 夾 角 和 行 程 速 比 系 數(shù) 等 物 理 含義 ， 并 熟 練 掌 握 其 確 定 方 法 ；3.掌 握 按 連 桿 二 組 位 置 、 三 組 位 置 、 連 架 桿 三組 對(duì) 應(yīng) 位 置 、 行 程 速 比 系 數(shù) 設(shè) 計(jì) 四 桿 機(jī) 構(gòu) 的 原理 與 方 法 。