西南交大機(jī)械原理課件第五章

第5章平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析和設(shè)計15.1平面連桿機(jī)構(gòu)及其應(yīng)用

結(jié)構(gòu)特點:機(jī)構(gòu)中所有構(gòu)件的運(yùn)動平面平行或重合，并且，所有運(yùn)動副都是低副

連桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用2挖掘機(jī)挖掘機(jī)3播種機(jī)送料機(jī)4變化多端的連桿曲線連桿曲線攪拌器5正弦機(jī)構(gòu)正弦機(jī)構(gòu)65.2平面連桿機(jī)構(gòu)的基本運(yùn)動特性

5.2.1曲柄存在條件

取不同構(gòu)件為機(jī)架7曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)8正反四邊形機(jī)構(gòu)9升降機(jī)構(gòu)反平行門播種機(jī)10通過加入虛約束克服機(jī)構(gòu)的不定點位置克服不定點11

鉸鏈五桿機(jī)構(gòu)的曲柄存在條件

將各構(gòu)件的桿長從小到大進(jìn)行排列五桿機(jī)構(gòu)12洗衣機(jī)135.2.2搖桿的極限位置和機(jī)構(gòu)的急回運(yùn)動特性

1.搖桿的極限位置及其擺角極位夾角14曲柄搖桿機(jī)構(gòu)15陰影區(qū)域為搖桿運(yùn)動的可行區(qū)域極位夾角162.機(jī)構(gòu)的急回運(yùn)動特性

曲柄勻速轉(zhuǎn)動,角被稱為極位夾角行程速比系數(shù)K

極位夾角運(yùn)動線圖分析175.3連桿機(jī)構(gòu)的演化

1.改變構(gòu)件的形狀和運(yùn)動尺寸

2.取不同的構(gòu)件為機(jī)架

2.取不同的構(gòu)件為機(jī)架18門機(jī)構(gòu)牛頭刨床唧筒機(jī)構(gòu)裝卸車193.擴(kuò)大轉(zhuǎn)動副擴(kuò)大轉(zhuǎn)動副204.運(yùn)動副元素的逆換215.4平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析的解析法

圖解法解析法商業(yè)軟件ADAMS,PRO/E連桿機(jī)構(gòu)傳動225.4.1方程組的求解方法在機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析和設(shè)計中，所求解的方程通常是代數(shù)方程組，有的是線性方程，也有的是非線性方程。

可以采用牛頓迭代法求解非線性方程組。23

已知機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸、固定鉸鏈點位置和原動件的運(yùn)動。試分別以構(gòu)件CD和構(gòu)件AB為原動件，確定機(jī)構(gòu)中所有從動構(gòu)件的運(yùn)動。5.4.2平面連桿機(jī)構(gòu)正運(yùn)動學(xué)分析的直角坐標(biāo)法242526注：1、以構(gòu)件CD為原動件時，機(jī)構(gòu)為Ⅱ級機(jī)構(gòu)，求解順序為點C、點F、點B，然后再求機(jī)構(gòu)中各個構(gòu)件的角運(yùn)動。2、當(dāng)以構(gòu)件AB為原動件時，機(jī)構(gòu)為Ⅲ級機(jī)構(gòu)，不能再像Ⅱ級機(jī)構(gòu)那樣直接利用幾何關(guān)系求解了，在機(jī)構(gòu)的可動范圍內(nèi)機(jī)構(gòu)的位置方程組有確定的解，方程組是非線性的代數(shù)方程，可采用牛頓迭代法等方法進(jìn)行求解。3、位置方程對時間的一階導(dǎo)數(shù)便為該點的速度方程，對時間的二階導(dǎo)數(shù)便為該點的加速度方程。27逆運(yùn)動學(xué)問題：給定機(jī)械手末端點P的位置，求解構(gòu)件的角位置。逆運(yùn)動學(xué)分析的具體內(nèi)容是：（1）確定機(jī)構(gòu)的工作空間；（2）確定解的個數(shù)；（3）確定解的解法。

5.4.3平面連桿機(jī)構(gòu)的逆運(yùn)動學(xué)分析285.5運(yùn)動副間隙對機(jī)構(gòu)運(yùn)動的影響

實際上，運(yùn)動副中存在的間隙不僅引起沖擊、噪音和磨損，還會使機(jī)構(gòu)的運(yùn)動傳遞不準(zhǔn)確。5.6平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動設(shè)計主要介紹按照機(jī)構(gòu)的運(yùn)動要求進(jìn)行單自由度構(gòu)件運(yùn)動尺寸設(shè)計的理論和方法

29實現(xiàn)連桿實現(xiàn)對應(yīng)實現(xiàn)軌跡30實現(xiàn)給定的行程速比系數(shù)K的設(shè)計方法設(shè)計過程5.6.1連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動設(shè)計的圖解法31RR開鏈實現(xiàn)連桿位置32已知固定鉸鏈點A機(jī)構(gòu)相對運(yùn)動不變原理33鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)實現(xiàn)連桿的位置(