第2章平面連桿機(jī)構(gòu)3

1、第五章第五章 平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)解決的主要問題：解決的主要問題：機(jī)構(gòu)的類型機(jī)構(gòu)的類型機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)第一節(jié)第一節(jié) 平面四桿機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)平面機(jī)構(gòu)平面機(jī)構(gòu)由若干個(gè)構(gòu)件通過平面低副由若干個(gè)構(gòu)件通過平面低副( (轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副副和移動(dòng)副) )聯(lián)接而構(gòu)成的平面機(jī)構(gòu)聯(lián)接而構(gòu)成的平面機(jī)構(gòu)，四桿機(jī)構(gòu)是具有轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)功能而構(gòu)件數(shù)目最少的四桿機(jī)構(gòu)是具有轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)功能而構(gòu)件數(shù)目最少的平面機(jī)構(gòu)平面機(jī)構(gòu)。u鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)全部由轉(zhuǎn)動(dòng)副組成的平面四桿機(jī)構(gòu)全部由轉(zhuǎn)動(dòng)副組成的平面四桿機(jī)構(gòu)，它是，它是平面四桿機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)最基本的形態(tài)最基本的形態(tài)。曲柄曲柄能繞機(jī)架上的轉(zhuǎn)動(dòng)副作

2、整周回轉(zhuǎn)的連架桿能繞機(jī)架上的轉(zhuǎn)動(dòng)副作整周回轉(zhuǎn)的連架桿。搖桿搖桿只能在某一角度范圍只能在某一角度范圍(小于小于360)內(nèi)擺動(dòng)的連架桿內(nèi)擺動(dòng)的連架桿。u整整(周周)轉(zhuǎn)副轉(zhuǎn)副能使兩構(gòu)件作整周相對運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)副能使兩構(gòu)件作整周相對運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)副。u擺轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副不能使兩構(gòu)件作整周相對運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)副不能使兩構(gòu)件作整周相對運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)副。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)由鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)由機(jī)架機(jī)架4、連架桿連架桿(與機(jī)架相連的與機(jī)架相連的1、3兩桿兩桿)和和連桿連桿(與機(jī)架不相聯(lián)的中間桿與機(jī)架不相聯(lián)的中間桿2)組成。組成。u鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的三種基本型式鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的三種基本型式雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)

3、構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 兩 連 架 桿兩 連 架 桿中 一 為 曲中 一 為 曲柄 另 一 為柄 另 一 為搖桿。搖桿。雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu) 兩連架桿均為曲柄。兩連架桿均為曲柄。雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu) 兩連架桿均為搖桿。兩連架桿均為搖桿。5.3 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在的條件鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在的條件為什么要研究平面連桿機(jī)構(gòu)曲柄存在的條件？為什么要研究平面連桿機(jī)構(gòu)曲柄存在的條件？設(shè)：各桿長度分別為設(shè)：各桿長度分別為l1、l2 、l3 、l4 ，AD為機(jī)架。為機(jī)架。工作時(shí)，機(jī)構(gòu)各桿分別構(gòu)成工作時(shí)，機(jī)構(gòu)各桿分別構(gòu)成AC1D 和和AC2D 。 在在AC1D中，有中，有: l4 (l2l1) +l3 及

4、及 l3 (l2l1) +l4 即即 l1+l4l2+l3 l1+l3l2+l4 在在AC2D中，有中，有: l1+l2l3+l4 根據(jù)三角形兩邊之和大于或等于第三邊的關(guān)系得：根據(jù)三角形兩邊之和大于或等于第三邊的關(guān)系得：5.2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在的條件鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在的條件上式兩兩相加得：上式兩兩相加得： l1l2 ， l1l3， l1l4，即，即AB為最短為最短桿。桿。上式兩兩相加得：上式兩兩相加得： l1l2 ， l1l3， l1l4，即，即AB為最短桿。為最短桿。結(jié)論：結(jié)論：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有整轉(zhuǎn)副整轉(zhuǎn)副的條件（曲柄的條件（曲柄存在的必要條件）是：最短桿與最長桿存在的必要

5、條件）是：最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之和；長度之和小于或等于其余兩桿長度之和； 整轉(zhuǎn)副是由最短桿與其鄰邊組成整轉(zhuǎn)副是由最短桿與其鄰邊組成的的。曲柄是連架桿，只有整轉(zhuǎn)副處于機(jī)曲柄是連架桿，只有整轉(zhuǎn)副處于機(jī)架上才能形成曲柄。當(dāng)鉸鏈四桿機(jī)架上才能形成曲柄。當(dāng)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)滿足整轉(zhuǎn)副條件時(shí)，機(jī)構(gòu)中最短構(gòu)滿足整轉(zhuǎn)副條件時(shí)，機(jī)構(gòu)中最短桿的兩端轉(zhuǎn)動(dòng)副一定為整轉(zhuǎn)副。桿的兩端轉(zhuǎn)動(dòng)副一定為整轉(zhuǎn)副。u鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)滿足上述整轉(zhuǎn)副條件時(shí)，以不同構(gòu)件為機(jī)架鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)滿足上述整轉(zhuǎn)副條件時(shí)，以不同構(gòu)件為機(jī)架可得到如下不同類型的四桿機(jī)構(gòu)：可得到如下不同類型的四桿機(jī)構(gòu)：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄

6、機(jī)構(gòu) 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu) 最短桿為機(jī)架最短桿為機(jī)架最短桿 的 鄰最短桿 的 鄰邊為機(jī)架邊為機(jī)架最短桿的最短桿的對邊為機(jī)對邊為機(jī)架架u結(jié)論結(jié)論：u若鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)若鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)滿足上述整轉(zhuǎn)副條件滿足上述整轉(zhuǎn)副條件，且，且 以最短桿為機(jī)架，則為以最短桿為機(jī)架，則為雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)； 以最短桿的鄰邊為機(jī)架，則為以最短桿的鄰邊為機(jī)架，則為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)； 以最短桿的對邊為機(jī)架，則為以最短桿的對邊為機(jī)架，則為雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)。u 若若不滿足上述曲柄存在的必要條件不滿足上述曲柄存在的必要條件，則不論以何桿作為機(jī)架，則不論以何桿作為機(jī)架，都為都為雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)

7、構(gòu)。注意：注意：在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中最短桿是曲柄，而不能誤認(rèn)為鉸鏈四桿在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中最短桿是曲柄，而不能誤認(rèn)為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中最短桿是曲柄。機(jī)構(gòu)中最短桿是曲柄。u已知已知L130mm， L2=40mm，L345mm，L4=50mm，構(gòu)，構(gòu)件件1為原動(dòng)件。為原動(dòng)件。u構(gòu)件構(gòu)件1能否作整周回轉(zhuǎn)？為什么？能否作整周回轉(zhuǎn)？為什么？u因?yàn)橐驗(yàn)?L1+L4=30+50L2+L3=40+45，滿足鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)整轉(zhuǎn)副存在條滿足鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)整轉(zhuǎn)副存在條件，且構(gòu)件件，且構(gòu)件1為最短桿，為最短桿， 轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副A為周轉(zhuǎn)副，所以，構(gòu)件為周轉(zhuǎn)副，所以，構(gòu)件1 能作整周能作整周回轉(zhuǎn)?；剞D(zhuǎn)。 例例 已知鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)已知鉸鏈四桿

8、機(jī)構(gòu)ABCD，其中，其中AB=20mm，BC=50mm，CD=40mm, AD為機(jī)架。改變?yōu)闄C(jī)架。改變AD桿長，分析機(jī)構(gòu)的類型變化。桿長，分析機(jī)構(gòu)的類型變化。 0 10 30 70 110mm 例例 已知鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)已知鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)ABCD，其中，其中AB=20mm，BC=50mm，CD=40mm, AD為機(jī)架。改變?yōu)闄C(jī)架。改變AD桿長，分析機(jī)構(gòu)的類型變化。桿長，分析機(jī)構(gòu)的類型變化。（ （） （ ）雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu) 當(dāng)當(dāng)AD為最短桿為最短桿(0AD20)，根據(jù)機(jī)構(gòu)有整轉(zhuǎn)副的條件：根據(jù)機(jī)構(gòu)有整轉(zhuǎn)副的條件：AD+5020+40，即，即0AD30mm時(shí)

9、，兩整轉(zhuǎn)副時(shí)，兩整轉(zhuǎn)副判斷機(jī)構(gòu)的方法：判斷機(jī)構(gòu)的方法：首先，根據(jù)曲柄存在條件，確定桿長；首先，根據(jù)曲柄存在條件，確定桿長；其次，根據(jù)機(jī)架所的位置，判斷是什么機(jī)構(gòu)；其次，根據(jù)機(jī)架所的位置，判斷是什么機(jī)構(gòu)；鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化演化的方法演化的方法移動(dòng)副取代轉(zhuǎn)動(dòng)副移動(dòng)副取代轉(zhuǎn)動(dòng)副變更桿件長度變更桿件長度變更機(jī)架變更機(jī)架擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副l 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)通過將搖桿改變?yōu)榛瑝K，搖桿長度增至無窮通過將搖桿改變?yōu)榛瑝K，搖桿長度增至無窮大，可得到曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，進(jìn)而還可演化出大，可得到曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，進(jìn)而還可演化出雙滑塊機(jī)構(gòu)和正弦機(jī)構(gòu)等。雙滑塊機(jī)構(gòu)和正弦機(jī)構(gòu)等。l導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、搖塊機(jī)構(gòu)和

10、定塊機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、搖塊機(jī)構(gòu)和定塊機(jī)構(gòu) 可看成是可看成是改變曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中的固定構(gòu)件而演化來改變曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中的固定構(gòu)件而演化來的。的。l 偏心輪機(jī)構(gòu)偏心輪機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)或曲柄滑塊機(jī)構(gòu)通過擴(kuò)大曲柄搖桿機(jī)構(gòu)或曲柄滑塊機(jī)構(gòu)通過擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副尺寸，可得到轉(zhuǎn)動(dòng)副尺寸，可得到偏心輪機(jī)構(gòu)偏心輪機(jī)構(gòu)。應(yīng)用情況：應(yīng)用情況：當(dāng)曲柄長度很小時(shí)；當(dāng)曲柄長度很小時(shí)；目的目的：增大軸頸的尺寸，提高偏心軸的強(qiáng)度和剛度，：增大軸頸的尺寸，提高偏心軸的強(qiáng)度和剛度，簡化結(jié)構(gòu)便于安裝簡化結(jié)構(gòu)便于安裝應(yīng)用應(yīng)用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于壓力機(jī)、往復(fù)泵、壓縮曲柄滑塊機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于壓力機(jī)、往復(fù)泵、壓縮機(jī)等裝置中。機(jī)等裝置中。u搖塊機(jī)構(gòu)和定塊機(jī)構(gòu)

11、應(yīng)用示例：搖塊機(jī)構(gòu)和定塊機(jī)構(gòu)應(yīng)用示例：自卸車（搖塊機(jī)構(gòu)）自卸車（搖塊機(jī)構(gòu)）柱塞式油泵（搖塊機(jī)構(gòu)）柱塞式油泵（搖塊機(jī)構(gòu)）手搖唧筒（定塊機(jī)構(gòu)）手搖唧筒（定塊機(jī)構(gòu)）一般一般 minmin 4040 驅(qū)動(dòng)力1-主動(dòng)件主動(dòng)件四桿機(jī)構(gòu)的特性四桿機(jī)構(gòu)的特性：l壓力角與傳動(dòng)角壓力角與傳動(dòng)角作用：作用： 越小，傳動(dòng)效率越高。越小，傳動(dòng)效率越高。l傳動(dòng)角傳動(dòng)角 ：連桿與從動(dòng)件所夾的：連桿與從動(dòng)件所夾的銳角，壓力角的余角。銳角，壓力角的余角。 90 - 越大，傳動(dòng)效率越大。越大，傳動(dòng)效率越大。 越小，越小， 越大，越大， 傳動(dòng)效率越高。傳動(dòng)效率越高。壓力角壓力角 ：從動(dòng)件：從動(dòng)件CD上上C點(diǎn)所受作用力的方向與該點(diǎn)速

12、度方點(diǎn)所受作用力的方向與該點(diǎn)速度方向之間所夾的銳角。向之間所夾的銳角。bcaddacb2cos2cos2222曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角將出現(xiàn)在曲柄與機(jī)架兩曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角將出現(xiàn)在曲柄與機(jī)架兩次共線的位置，比較即得次共線的位置，比較即得 min 。minmin通常在通常在4040l死點(diǎn)位置死點(diǎn)位置 機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，搖桿為主動(dòng)件搖桿為主動(dòng)件，當(dāng)連桿與，當(dāng)連桿與從動(dòng)件從動(dòng)件處于共處于共線位置時(shí)，經(jīng)連桿作用于從動(dòng)件上的力線位置時(shí)，經(jīng)連桿作用于從動(dòng)件上的力F F通過從動(dòng)件通過從動(dòng)件的鉸鏈中心，使驅(qū)動(dòng)從動(dòng)件的有效分力為零，不論力的鉸鏈中心，使驅(qū)動(dòng)從動(dòng)件的有效分力為零，不論力F F多大，都不

13、能使從動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)。多大，都不能使從動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)。主動(dòng)件主動(dòng)件n對于平行四邊形機(jī)構(gòu)，當(dāng)曲柄與連桿共線時(shí)，傳動(dòng)角對于平行四邊形機(jī)構(gòu)，當(dāng)曲柄與連桿共線時(shí)，傳動(dòng)角為零，同時(shí)整個(gè)機(jī)構(gòu)的構(gòu)件重合為一條直線，這時(shí)從為零，同時(shí)整個(gè)機(jī)構(gòu)的構(gòu)件重合為一條直線，這時(shí)從動(dòng)曲柄動(dòng)曲柄CDCD存在正、反轉(zhuǎn)兩種可能，稱為存在正、反轉(zhuǎn)兩種可能，稱為轉(zhuǎn)向點(diǎn)轉(zhuǎn)向點(diǎn)。 n克服死點(diǎn)、轉(zhuǎn)向點(diǎn)的方法克服死點(diǎn)、轉(zhuǎn)向點(diǎn)的方法 1 1在從動(dòng)件上安裝轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大的飛輪。在從動(dòng)件上安裝轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大的飛輪。 縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu) 2 2相同機(jī)構(gòu)錯(cuò)位排列相同機(jī)構(gòu)錯(cuò)位排列 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)n死點(diǎn)位置利用死點(diǎn)位置利用 利用死點(diǎn)位置實(shí)現(xiàn)特定的工作要求利用

14、死點(diǎn)位置實(shí)現(xiàn)特定的工作要求 1.1.飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu) 落地后作用力不會(huì)使落地后作用力不會(huì)使 起落架反轉(zhuǎn)保證飛機(jī)安起落架反轉(zhuǎn)保證飛機(jī)安 全可靠降落。全可靠降落。 2.2.夾具夾緊機(jī)構(gòu)夾具夾緊機(jī)構(gòu) 機(jī)構(gòu)不會(huì)松脫機(jī)構(gòu)不會(huì)松脫 FF13.3.開關(guān)機(jī)構(gòu)開關(guān)機(jī)構(gòu) 保證融點(diǎn)可靠接觸保證融點(diǎn)可靠接觸 三行程速度變化系數(shù)三行程速度變化系數(shù)n急回特性急回特性 曲柄曲柄ABAB等速逆時(shí)針回轉(zhuǎn)等速逆時(shí)針回轉(zhuǎn) 由由BB”(BB”( 1 1=180=180+ + ),), 由由B”B(B”B( 2 2=180=180- - ) )，擺動(dòng)角度同為，擺動(dòng)角度同為 ，但，但 1 1 2 2，故，故t t1 1t0

15、0有急回特征有急回特征c.c. 0 0有急回特征有急回特征54 平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)主要有下面兩類問題：平面四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)主要有下面兩類問題：按照給定從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律（位置、速度、加速度）設(shè)按照給定從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律（位置、速度、加速度）設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)，即確定桿的相對長度。計(jì)四桿機(jī)構(gòu)，即確定桿的相對長度。按照給定點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，確定桿的相對長度。按照給定點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，確定桿的相對長度。設(shè)計(jì)的方法設(shè)計(jì)的方法解析法解析法幾何作圖法幾何作圖法實(shí)驗(yàn)法實(shí)驗(yàn)法 一、按照給定的行程速度變化系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)一、按照給定的行程速度變化系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)1. 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)u已知條

16、件：搖桿長度已知條件：搖桿長度l3，擺角，擺角和行程速度變化和行程速度變化系數(shù)系數(shù)K。 設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)是確定鉸鏈中心設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)是確定鉸鏈中心A點(diǎn)的位置，定出其點(diǎn)的位置，定出其他三桿的尺寸他三桿的尺寸l 1、l2和和l4 。注意：注意：當(dāng)搖桿在極限位置時(shí)，曲柄和連當(dāng)搖桿在極限位置時(shí)，曲柄和連桿處于拉伸或重疊成線的位置。桿處于拉伸或重疊成線的位置。2. 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)2. 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 3、按給定連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)、按給定連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)給定連桿的幾個(gè)位置，連桿長度是已知，確定給定連桿的幾個(gè)位置，連桿長度是已知，確定A和和D點(diǎn)點(diǎn),及各桿長度及各桿長度注意：注意：連桿

17、上的兩連桿上的兩B點(diǎn)和點(diǎn)和C點(diǎn)是繞機(jī)架點(diǎn)是繞機(jī)架上的上的A和和D點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的u由于由于A和和D兩點(diǎn)可在兩點(diǎn)可在b12和和c12兩直線上任意兩直線上任意選取，故有無窮多解。選取，故有無窮多解。u若給定連桿三個(gè)位置，要求設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)，若給定連桿三個(gè)位置，要求設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)，其解是唯一的。設(shè)計(jì)過程與上述基本相同。其解是唯一的。設(shè)計(jì)過程與上述基本相同。 3、按給定連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)、按給定連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)4 4、按實(shí)現(xiàn)兩連架桿轉(zhuǎn)角的對應(yīng)關(guān)系設(shè)計(jì)、按實(shí)現(xiàn)兩連架桿轉(zhuǎn)角的對應(yīng)關(guān)系設(shè)計(jì) 連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)u已知四連桿機(jī)構(gòu)中兩固定鉸鏈已知四連桿機(jī)構(gòu)中兩固定鉸鏈O1和和O2的位置，連的位置，連架桿架桿O1A

18、的長度的長度, 要求兩連桿架的轉(zhuǎn)角能實(shí)現(xiàn)三要求兩連桿架的轉(zhuǎn)角能實(shí)現(xiàn)三組對應(yīng)關(guān)系。組對應(yīng)關(guān)系。u求解過程參照動(dòng)畫：求解過程參照動(dòng)畫： End 5-11 00365 . 25 . 018011180kk有兩個(gè)可能的有兩個(gè)可能的極位置極位置曲柄長度曲柄長度49.3118mm連桿長度連桿長度120.1524mm曲柄長度曲柄長度22.512mm連桿長度連桿長度48.3287mm2、按給定的連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu) u教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)1. 知道知道什么是平面連桿機(jī)構(gòu)？它有哪些優(yōu)、缺點(diǎn)？什么是平面連桿機(jī)構(gòu)？它有哪些優(yōu)、缺點(diǎn)？2. 知道知道平面連桿機(jī)構(gòu)有哪些運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力特性？平面連桿機(jī)構(gòu)有哪些運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力特性？3.

19、知道知道鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件是什么？鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件是什么？4. 對機(jī)構(gòu)演變的方法對機(jī)構(gòu)演變的方法有所了解有所了解。5. 掌握掌握四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的幾種方法。四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的幾種方法。6. 對常用四桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及實(shí)際應(yīng)用有對常用四桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及實(shí)際應(yīng)用有相當(dāng)深度的了解相當(dāng)深度的了解。u重點(diǎn)重點(diǎn)u鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本形式；鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性；曲鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本形式；鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性；曲柄存在的條件；四桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用柄存在的條件；四桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用u難點(diǎn)難點(diǎn)u平面四桿機(jī)構(gòu)的演化；四桿機(jī)構(gòu)的解析設(shè)計(jì)。平面四桿機(jī)構(gòu)的演化；四桿機(jī)構(gòu)的解析設(shè)計(jì)。u內(nèi)內(nèi) 容容2-1 平平 面面 四四 桿桿 機(jī)

20、機(jī) 構(gòu)構(gòu) 的的 基基 本本 型型 式式 和和 特特 征征2-2 鉸鉸 鏈鏈 四四 桿桿 機(jī)機(jī) 構(gòu)構(gòu) 有有 整整 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 副副 的的 條條 件件2-4 平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)2-3 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化兩個(gè)移動(dòng)副相鄰，且均不與機(jī)架相關(guān)聯(lián)，如下圖雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)所兩個(gè)移動(dòng)副相鄰，且均不與機(jī)架相關(guān)聯(lián)，如下圖雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)所示。這種機(jī)構(gòu)的主動(dòng)件（轉(zhuǎn)塊）與從動(dòng)件（轉(zhuǎn)塊）具有相等的示。這種機(jī)構(gòu)的主動(dòng)件（轉(zhuǎn)塊）與從動(dòng)件（轉(zhuǎn)塊）具有相等的角速度?；瑝K聯(lián)軸器就是這種機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例，它可用來連接角速度?；瑝K聯(lián)軸器就是這種機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例，它可用來連接中心線不重合的兩根軸。中心線不重合的兩根軸。兩個(gè)

21、移動(dòng)副都與機(jī)架相關(guān)聯(lián)。下圖所示橢圓儀就用到這種機(jī)兩個(gè)移動(dòng)副都與機(jī)架相關(guān)聯(lián)。下圖所示橢圓儀就用到這種機(jī)構(gòu)。當(dāng)沿塊沿機(jī)架的十字槽滑動(dòng)時(shí)，連桿上的各點(diǎn)便描繪出構(gòu)。當(dāng)沿塊沿機(jī)架的十字槽滑動(dòng)時(shí)，連桿上的各點(diǎn)便描繪出長、短徑不同的橢圓。長、短徑不同的橢圓。u生產(chǎn)中常見的某些多桿機(jī)構(gòu)，也可以看成是由若干個(gè)四桿機(jī)構(gòu)生產(chǎn)中常見的某些多桿機(jī)構(gòu)，也可以看成是由若干個(gè)四桿機(jī)構(gòu)組合擴(kuò)展形成的。組合擴(kuò)展形成的。u 左下圖所示的手動(dòng)沖床是一個(gè)六桿機(jī)構(gòu)；右下圖所示的篩料左下圖所示的手動(dòng)沖床是一個(gè)六桿機(jī)構(gòu)；右下圖所示的篩料機(jī)主體機(jī)構(gòu)，可以看成是由兩個(gè)四桿機(jī)構(gòu)組成的。機(jī)主體機(jī)構(gòu)，可以看成是由兩個(gè)四桿機(jī)構(gòu)組成的。u曲柄滑塊機(jī)構(gòu)應(yīng)用

22、示例曲柄滑塊機(jī)構(gòu)應(yīng)用示例:曲柄存在條件：曲柄存在條件：對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：L1L2 （L1-曲柄長度，曲柄長度， L2-連桿長度）連桿長度） 行程：行程： S=2L1偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：L1+eL2 （ e-偏距）偏距）u導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用示例：導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用示例：篩料機(jī)主體機(jī)構(gòu)篩料機(jī)主體機(jī)構(gòu)手動(dòng)沖床手動(dòng)沖床搖桿機(jī)構(gòu)滑塊機(jī)構(gòu)搖桿機(jī)構(gòu)滑塊機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對于復(fù)雜機(jī)器，實(shí)際上都是由幾個(gè)基本機(jī)構(gòu)的組成對于復(fù)雜機(jī)器，實(shí)際上都是由幾個(gè)基本機(jī)構(gòu)的組成u導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用示例：導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用示例：u如給定與翻臺(tái)固聯(lián)的連桿如給定與翻臺(tái)固聯(lián)的連桿3的長度的

23、長度l3=BC及其兩個(gè)位置及其兩個(gè)位置B1C1和和B2C2，要求確定連架桿與機(jī)架組成的固定鉸鏈中心，要求確定連架桿與機(jī)架組成的固定鉸鏈中心A和和D的位置，并求出其余三桿的長度的位置，并求出其余三桿的長度l1、l2和和l4。設(shè)計(jì)問題的關(guān)鍵設(shè)計(jì)問題的關(guān)鍵為確定固定鉸鏈為確定固定鉸鏈A、D的位置。的位置。u由于連桿由于連桿3上上B、C兩點(diǎn)的軌跡分別為以兩點(diǎn)的軌跡分別為以A、D為圓心的圓弧，為圓心的圓弧，所以所以A、D必分別位于必分別位于B1B2和和C1C2的垂直平分線上。故可得的垂直平分線上。故可得設(shè)計(jì)步驟如下：設(shè)計(jì)步驟如下：2. 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)u已知條件：機(jī)架長度已知條件：機(jī)架長度l4、行程速比、行程速比系數(shù)系數(shù)K。u由圖由圖2-27可知，導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的極位夾可知，導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的極位夾角角等于導(dǎo)桿的擺角等于導(dǎo)桿的擺角，所需確定的，所需確定的尺寸是曲柄長度尺寸是曲柄長度l1。11180 KK 其設(shè)計(jì)步驟如下：其設(shè)計(jì)步驟如下： 由給定的行程速比系數(shù)由給定的行程速比系數(shù)K，按式，按式（2-2）求出極位夾角）求出極位