第8章 平面連桿機(jī)構(gòu)(1).ppt

1、,1.了解平面連桿機(jī)構(gòu)的定義、應(yīng)用及傳動特點；,2.明確鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本形式、演化途徑及應(yīng)用；,3.重點掌握四桿機(jī)構(gòu)曲柄的存在條件,平面連桿機(jī)構(gòu)是由若干構(gòu)件用低副聯(lián)接而成的平面機(jī)構(gòu)。,三種基本形式：曲柄搖桿，雙曲柄，雙搖桿,演化途徑：取不同的構(gòu)件為機(jī)架, 擴(kuò)大轉(zhuǎn)動副，改變構(gòu)件的形狀或尺寸等,第8章平面連桿機(jī)構(gòu),知識提煉與精講,鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)（全部用回轉(zhuǎn)副相連接的四桿機(jī)構(gòu)）曲柄的存在條件：,曲柄存在的必要條件：最短桿和最長桿之和小于等于其余兩桿之和；在滿足必要條件時，若以最短桿為機(jī)架時，是雙曲柄機(jī)構(gòu)。若以最短桿的鄰邊為機(jī)架時為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。若以最短桿的對邊為機(jī)架時為雙搖桿機(jī)構(gòu)。當(dāng)不滿足桿長條件時

2、一定為雙搖桿機(jī)構(gòu)。,第8章平面連桿機(jī)構(gòu),曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄的存在條件：,曲柄長度+偏距連桿長度,4. 重點掌握壓力角、傳動角，會確定最小傳動角。,壓力角在不考慮摩擦、重力、慣性力時，機(jī)構(gòu)中從動件所受的驅(qū)動力方向與受力點的絕對速度方向間所夾的銳角。,傳動角壓力角的余角， + =90,壓力角、傳動角衡量傳力性能好壞的參數(shù)，壓力角 越小，即傳動角 越大，機(jī)構(gòu)的效率越高。,為避免機(jī)構(gòu)出現(xiàn)自鎖，限制機(jī)構(gòu)的最大壓力角或最小傳動角,最大壓力角或最小傳動角出現(xiàn)的位置： 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，最小傳動角出現(xiàn)在曲柄與機(jī)架共線時的兩個位置之一 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，最小傳動角出現(xiàn)在曲柄與導(dǎo)路垂直的兩個位置之一,第8章平面連桿機(jī)構(gòu),死

3、點位置：當(dāng)機(jī)構(gòu)處于=，或=的位置。 對曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，若以搖桿為原動件，當(dāng)搖桿位于極位時，連桿給曲柄的力為驅(qū)動力，為沿連桿的方向，此時=，曲柄不能轉(zhuǎn)動，故為死點位置。 若曲柄為原動件，不存在死點位置。 對曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，若以滑塊為原動件，當(dāng)滑塊位于極位時，為死點位置。,避免死點位置的方法：1）靠外力沖過死點位置；2）相同機(jī)構(gòu)錯位排列避免死點出現(xiàn),急回特性當(dāng)曲柄搖桿、曲柄滑塊等機(jī)構(gòu)中的原動件勻速轉(zhuǎn)動時，輸出構(gòu)件的往返平均速度不同，用行程速比系數(shù)反映機(jī)構(gòu)急回程度的大小。,5.重點掌握死點位置、產(chǎn)生原因、解決途徑,6.重點掌握急回運(yùn)動，會具體分析,第8章平面連桿機(jī)構(gòu),5了解按連架桿的對應(yīng)位置設(shè)計四桿機(jī)構(gòu)

4、。,4.掌握按行程速比系數(shù)K或連桿的若干個對應(yīng)位置設(shè)計四桿機(jī)構(gòu),理解做圖原理，按行程速比系數(shù)K的設(shè)計依據(jù)的是急回運(yùn)動。按連桿的若干個對應(yīng)位置的設(shè)計其實就是找圓心的問題。,做圖原理：剛化反轉(zhuǎn)，使按連架桿設(shè)計的問題轉(zhuǎn)化為按連架位置設(shè)計的問題。,特別注意： 極位夾角， =C1AC2 搖桿的擺角，C1D、 C2D為搖桿的極限位置 AC1=BC-AB（重疊共線位置） AC2=BC+AB（拉直共線位置）,典型題分析及講解,1.如圖，該機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的一部分，已知機(jī)架長度 ，搖桿CD的左極限位置與機(jī)架的夾角=45， ，行程速比系數(shù)K=1.4，精確作圖確定曲柄AB和連桿BC的實際長度，確定搖桿CD的擺角。

5、,分析：由K=1.4，求得=30,2.試以偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)為例,分析其曲柄存在條件,急回運(yùn)動,壓力角和傳動角,最小傳動角,在什么前提下出現(xiàn)死點。,提示：這是一個綜合概念題，要求能夠熟練繪制滑塊的兩個極限位置，進(jìn)而確定極位夾角，分析急回運(yùn)動情況,3、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)ABCD中，其四個桿的長度依次為lAB=60mm， lBC=80mm， lCD=30mm和lAD=100mm，當(dāng)分別以30mm的桿CD作為機(jī)架/連桿/連架桿時，該機(jī)構(gòu)分別是何種機(jī)構(gòu)？,提示：首先判斷是否滿足桿長條件,若滿足桿長條件，然后再考察機(jī)架；若不滿足桿長條件，一定是沒有曲柄，則為雙搖桿機(jī)構(gòu),提示：A點應(yīng)在B1B2的垂直平分線上， D

6、點應(yīng)在C1C2的垂直平分線上，顯然答案不唯一，仍需給定其他條件。 例如：若給定當(dāng)連桿處于B2C2位置時，機(jī)構(gòu)處于死點位置，則能唯一確定A點。,4、已知鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)ABCD中，連桿BC的長度及兩個位置，求鉸鏈A、D的位置，進(jìn)而確定其余各構(gòu)件的尺寸。,b12,c12,5、某曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，曲柄等速轉(zhuǎn)動，設(shè)搖桿CD長度為70mm，圖示分別為搖桿的左、右兩個極限位置，搖桿的擺角在與機(jī)架成30到90角之間變化，機(jī)構(gòu)的行程速比變化系數(shù)K=1，機(jī)架水平布置，試求該四桿機(jī)構(gòu)其余各桿的長度；,A,AC2與AC1差值的一半就是曲柄的長度。,提示：K=1，則極位夾角為零，即C2AC1共線。,方案設(shè)計1,1.列舉將連續(xù)

7、回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線移動的五種機(jī)構(gòu) ,畫出機(jī)構(gòu)簡圖，說明機(jī)構(gòu)的名稱。,直動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu) 齒輪齒條機(jī)構(gòu) 螺旋機(jī)構(gòu),曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 多桿機(jī)構(gòu),在圖示傳動箱中，設(shè)已知輸入構(gòu)件繞軸線A-A作單向轉(zhuǎn)動，且它轉(zhuǎn)動四圈時，輸出構(gòu)件沿導(dǎo)軌方向B-B作一次往復(fù)移動，軸線A-A與導(dǎo)軌B-B相互垂直。試設(shè)計能實現(xiàn)上述運(yùn)動要求的兩種方案，用機(jī)構(gòu)簡圖表示，并做簡要說明。,方案設(shè)計2,答案,設(shè)計要點： (1) 降速，實現(xiàn)傳動比為4：1的減速傳動?？衫谬X輪傳動、帶傳動等 (2) 原動件為轉(zhuǎn)動，從動件為移動，且輸入與輸出垂直。 (3) 轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿?，可利用直動從動件凸輪機(jī)構(gòu)、正弦機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)等。,參考方案 ：,圖中，大、小齒輪的齒數(shù)比為4：1,方案設(shè)計3,試設(shè)計一個化工廠用的攪拌裝置。該攪拌裝置用電動機(jī)帶動，轉(zhuǎn)速n=960r/min，要求兩個攪拌桿以240次/分同步往復(fù)擺動，擺