精密机械设计第4章平面连杆机构.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/8/9 Sunday,#,2026/11/12,精密机械设计第4章平面连杆机构,第四章 平面连杆机构,特点：,全部低副（面接触），利于,润滑，磨损小、传载大、寿命长；,易加工，精度高，制造成本低。,运动链较长，所以运动累积误差大，,不能精确实现复杂的运动规律，设计计算较复杂。,平面连杆机构,平面机构+低副联接(转动副、移动副),最常用平面四杆机构（四个构件四根杆),铰链四杆机构,（全由转动副相联）,机架：,固定的杆件,连架杆：,与机架相连的杆,连杆：,连接连架杆的杆,1 铰链四杆机构的基本型式和特性,一、铰链四杆机构的类型及特点,组成,曲柄：,能转动360的连架杆,摇杆：,不能转动360的连架杆,1.曲柄摇杆机构：,连架杆曲柄(一般)原动件匀速转动,摇杆(一般)从动件变速往复摆动,分类：,曲柄摇杆机构,特征：曲柄摇杆,作用：将曲柄的,整周回转,转,变为,摇杆的,往复摆动,。,雷达天线俯仰机构,(天线摇杆)调整天线,俯仰角的大小,2.双曲柄机构,：,连架杆均为曲柄 主动曲柄:匀速转动,从动曲柄:变速转动,作用：将,等速回转,转变为,等速或变速回转,。,机车车轮联动机构,特例：平行四边形机构,特征：,两连架杆等长且平行,，,连杆作平动。,AB=CD,BC=AD,平行四边形机构存在,运动不确定,位置,。,可采用,两组机构错开排列,的方法予以克服,。,3.双摇杆机构,连架杆均为摇杆,例:鹤式起重机的变速机构:CD(杆3)为原动件,悬挂重,物的E 点在连杆上保持E点运动轨迹在近似水平线上。,（平移货物平稳、减小能量消耗）,从动件作往复运动的平面连杆机构中，若从动件工作行程的平均速度小于回程的平均速度，则称该机构具有,急回特性,。,在曲柄摇杆机构中，当从动件（摇杆）位于两极限位置时，曲柄与连杆共线。此时,对应的主动曲柄之间所夹的锐角,叫作,极位夹角。,二.急回运动和行程速比系数,（以曲柄摇杆机构为例）,工作行程时间空回行程时间,设曲柄以逆时针匀速旋转。从AB,1,转到AB,2,，转过,180+,时为,工作行程,，所花时间为,t,1,；此时摇杆从,C,1,D,摆到,C,2,D，,平均速度为,V,1,则有：,曲柄从AB,2,继续转过,180-,到AB,1,时为,回程,，所花时间为,t,2,此时摇杆从,C,2,D,摆到,C,1,D,，平均速度为,V,2,那么有,显然,t,1,t,2,V,2,V,1,即该机构具有,急回特性,极位夹角,(摇杆处于两极位时，对应曲柄所夹锐角),K,急回运动性质,(5-5),(5-4),设计时往往先给定 K 值，再计算，即,为能定量描述急回运动，将回程平均速度V,2,与工作行程平均速度V,1,之比,定义为,行程速度变化系数 K,三、压力角和传动角,1.压力角,BC是二力杆,驱动力F沿BC方向,作用在从动件上的驱动力F与该力作用,点绝对速度V,C,之间所夹的,锐角,。,有效力,V,C,沿连杆BC(CD),分析:,F,t,=,Fcos,（方便）,F,t,对传动有利,。,常用,的大小来表示机构传力性能的好坏,是,的余角。,2.传动角,传动角,：,连杆与从动杆所夹锐角,=,90,压力角越小(即传动角越大)，有用的分力越大。,所以,传动角是衡量机构受力大小的一个重要参数,。,因此设计时一般要求:,min,40,当BCD最小或最大时，即在,主动曲柄与机架共线的位置,，都有可能出现,min,由于在机构运动过程中，,角是变化的，,min,出现在什么位置？,主动件与机架共线的两个位置之一,传动角最小.,从动件与连杆共线,（,=0）,卡死,机构运动卡死,机构运动不确定,存在死点条件,：,有极限位置（从动件与连杆共线）,措 施：,死点,四.死点位置,飞轮,自身惯性,平面四杆机构具有,整转副,则,可能,存在曲柄,。,设,l,1,L+L,(其余两杆长度之和)时,双摇杆机构,曲柄存在的条件：,(1)最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和,(2)最短杆是连架杆或机架,1.曲柄滑块机构,3,铰链,四杆机构的演化,演化方法：,变杆长、换机架、扩大回转副等,曲柄滑块机构,对心曲柄滑块机构,偏置曲柄滑块机构,A,B,C,1,2,3,4,A,B,C,1,2,3,4,A,B,C,1,2,3,4,l,1,l,2,摆动导杆机构,l,1,l,2,转动导杆机构,导杆机构,调换机架,2.导杆机构,曲柄滑块机构,A,B,C,1,2,3,4,（杆2和杆4均可整周回转）,（杆4往复摆动）,摇块机构,滑块摆动,滑块为固定件,滑块移动摆动,滑块移动,曲柄滑块机构,C,A,B,C,A,B,C,A,B,C,A,B,曲柄滑块机构,导杆机构,摇块机构,定块机构,导杆机构,定块机构,3.摇块机构、定块机构,4.双滑块机构,正弦机构,正切机构,a,a,S,S,5.扩大转动副,偏心轮机构,曲柄滑块机构,将转动副B加大，直至把转动副A包括进去，成为几何中心是B，转动中心为A的偏心圆盘。,