精密機械設計基礎第四章

1、第四章 平面連桿機構 鉸鏈四桿結構及其演化 平面四桿機構的設計 平面連桿機構的特點： 全低副（面接觸），利于 潤滑，故磨損小、傳載大、 壽命長；易加工，精度高， 制造成本低等。 不能精確實現(xiàn)復雜的運 動規(guī)律，設計計算較復雜， 慣性力不易平衡等。 應用： 實現(xiàn)已知運動規(guī)律； 實現(xiàn)給定點的運動軌跡。 1. 機架： 固定的桿件。 2. 連架桿：與機架相連的桿。 3. 連桿： 連接連架桿的桿。 4. 曲柄： 能轉動360的連架桿。 5. 搖桿： 不能轉動360的連架桿。 1 鉸鏈四桿機構的基本形式和特點1234ABCD連桿連架桿連架桿機架曲柄搖桿(擺桿)(整轉)(擺轉)機架、連桿、連架桿變換機架曲柄搖

2、桿機構 雙曲柄機構曲柄搖桿機構 雙搖桿機構ABCDabcdf鉸鏈四桿機構的工作特性1. 運動特性急回運動（從動桿往復運動的平均速度不等的現(xiàn)象.）ABCD 極位夾角: 從動桿位于兩個極限位置時, 主動件兩相應位置所夾銳角，以符號表示。AB1C1DqB2C2行程速比變化系數(shù)=V回V工K=快慢C1C2 / t工C2C1 / t回=t工t回=（ K 1 ）q= 180 K - 1K + 1= 180 + qw1180 - qw1= 180 + q180 - qK = 180 + q180 - qAB1C1DqB2C2 壓力角FVa從動桿(運動輸出件)受力作用點的力作用線與速度方位線所夾銳角(不考慮摩擦

3、)。傳動角gagddg = dg = 180 - d壓力角的余角(連桿軸線與從動桿軸線所夾銳角)。 傳動不利，設計時規(guī)定 min4050 2. 傳力特性1）壓力角與傳動角 傳動角 的大小隨機構位置的不同而變化，min在哪？最小傳動角 minDBAC =0 cos =1 cos min =180 cos =1 cos max 分析 min 或 max 可能最小2）死點位置主動件與機架共線的兩個位置之一,傳動角最小.從動桿與從動件共線的位置（ =0）。dabcABCDabcdf 設 AB 為曲柄, 且 af 、 b+f c 、 c+f b 以 fmax = a + d ， fmin = d a 代

4、入并整理得：b+c a+d 、 b+d a+c 、 c+d a+b 化簡后得: ab 、 ac 、 a d曲柄存在的條件：(1)最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度和。(2)最短桿是連架桿或機架。若 d a d a 、 d b 、 d AC擺動導桿機構 AB AC轉動導桿機構 導桿機構調換機架 搖塊機構 定塊機構ABC1234ABC12344 平面四桿機構的設計1.實現(xiàn)已知運動規(guī)律 1） 給定連桿位置 2） 給定連架桿位置 3） 給定行程速比系數(shù) 實現(xiàn)給定點的運動軌跡 方法：作圖法、解析法、實驗法 D1. 實現(xiàn)給定連桿的兩個位置已知連桿長度B1C1B2C2四桿機構 AB1C1D 為所求.A 若無其他附加條件，則有無窮多解。2. 實現(xiàn)構件給定的三個位置已知連桿長度B1C1B2C2B3C3AD四桿機構 AB1C1D 為所求.有唯一解。DC1C2EPAQQB2已知：K、LCD和求作：四桿機構L1=90Q3 給定行程速比系數(shù)小結 平面連桿機構是平面低副連接而成，用來傳遞運動，放大位移或改變位移。 鉸鏈四桿機構分三種形式：曲柄搖桿機構，雙曲柄機構和雙搖桿機構。 曲柄存