常用機(jī)構(gòu)(四連桿機(jī)構(gòu)).ppt

了解常用四桿機(jī)構(gòu)的基本類(lèi)型和應(yīng)用。對(duì)急回特性、傳動(dòng)角、壓力角、死點(diǎn)位置等有明確概念。,內(nèi)容平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類(lèi)型平面四桿機(jī)構(gòu)的演化平面四桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及設(shè)計(jì),第2節(jié)平面鉸鏈四連桿機(jī)構(gòu),一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu),平面連桿機(jī)構(gòu)的基本型式是鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)其余四桿機(jī)構(gòu)均是由鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)演化而成的,鉸鏈四桿機(jī)構(gòu),結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：四個(gè)運(yùn)動(dòng)副均為轉(zhuǎn)動(dòng)副組成：機(jī)架、連桿、連架桿,機(jī)架：固定不動(dòng)的構(gòu)件AD連架桿：直接與機(jī)架相連的構(gòu)件AB、CD連桿：不與機(jī)架相連的構(gòu)件BC曲柄：能作整周轉(zhuǎn)動(dòng)的連架桿搖桿：不能作整周轉(zhuǎn)動(dòng)的連架桿,連桿,連架桿,連架桿,機(jī)架,曲柄,搖桿(擺桿),(周轉(zhuǎn)副),(擺轉(zhuǎn)副),按連架桿不同運(yùn)動(dòng)形式分：(1)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)(2)雙曲柄機(jī)構(gòu)(3)雙搖桿機(jī)構(gòu),曲柄搖桿機(jī)構(gòu),(1)曲柄搖桿機(jī)構(gòu),結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：連架桿1為曲柄，3為搖桿舉例：攪拌器機(jī)構(gòu)雷達(dá)天線(xiàn)機(jī)構(gòu),用途：改變運(yùn)動(dòng)形式回轉(zhuǎn)遙感擺動(dòng)搖桿擺動(dòng)回轉(zhuǎn),(2)雙曲柄機(jī)構(gòu),結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：二連架桿均為曲柄舉例：振動(dòng)篩機(jī)構(gòu)變速,特殊雙曲柄機(jī)構(gòu)：,平行四邊形機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：二曲柄等速運(yùn)動(dòng)不確定問(wèn)題,反平行四邊形機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：二曲柄轉(zhuǎn)向相反,車(chē)門(mén)開(kāi)閉機(jī)構(gòu),(3)雙搖桿機(jī)構(gòu),結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：二連架桿均為搖桿舉例:鶴式起重機(jī),特殊機(jī)構(gòu),等腰梯形機(jī)構(gòu)實(shí)例:汽車(chē)前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu),(1)曲柄存在條件,f,設(shè)AB為曲柄,且af、,b+f>c、,c+f>b,以fmax=a+d，fmin=d-a代入并整理得：,b+c>a+d、b+d>a+c、c+d>a+b,并可得:a<b、a<c、aL(其余兩桿長(zhǎng)度之和)時(shí)雙搖桿機(jī)構(gòu),曲柄存在的條件：(1)最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之和(2)曲柄是最短桿。,機(jī)構(gòu)演化方法,改變桿件長(zhǎng)度，用移動(dòng)副取代回轉(zhuǎn)副擴(kuò)大回轉(zhuǎn)副變更機(jī)架等,二、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化,曲線(xiàn)導(dǎo)軌曲柄滑塊機(jī)構(gòu),e0,偏置式曲柄滑塊機(jī)構(gòu),對(duì)心式曲柄滑塊機(jī)構(gòu),對(duì)CD桿等效轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副,（1）改變桿件長(zhǎng)度,曲柄滑塊機(jī)構(gòu),e偏心距e=0為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)e0為偏置曲柄滑塊,運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：曲柄的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為滑塊的往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)（如空壓機(jī)）或?qū)⒒瑝K的往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)變換為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（如內(nèi)燃機(jī)）。,（2）選不同構(gòu)件作機(jī)架,曲柄滑塊機(jī)構(gòu),導(dǎo)桿機(jī)構(gòu),變更機(jī)架,曲柄滑塊機(jī)構(gòu)例,導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)例,曲柄搖塊機(jī)構(gòu),移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)（定塊機(jī)構(gòu)）,曲柄搖塊機(jī)構(gòu),移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu),導(dǎo)桿機(jī)構(gòu),將曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中的曲柄作為機(jī)架，既變?yōu)閷?dǎo)桿機(jī)構(gòu)。,轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)：BC>AB導(dǎo)桿可作360回轉(zhuǎn),擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)：BCt2,v2>v1行程速比系數(shù)K,急回特征,K=1,無(wú)急回特性qK急回特征越顯著,急回特性的應(yīng)用例：牛頭刨工作要求,壓力角,a,從動(dòng)桿(運(yùn)動(dòng)輸出件)受力點(diǎn)的力作用線(xiàn)與該點(diǎn)速度方位線(xiàn)所夾銳角.(不考慮摩擦),傳動(dòng)角,g=d,g=1800-d,壓力角的余角.,(連桿軸線(xiàn)與從動(dòng)桿軸線(xiàn)所夾銳角),壓力角和傳動(dòng)角,(3)傳力特性,g,傳動(dòng)不利，設(shè)計(jì)時(shí)規(guī)定4050,通常，機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中傳動(dòng)角是變化的，最小值在哪？,最小傳動(dòng)角min,D,d,=0cos=1cosmin=180cos=1cosmax,分析,min或max可能最小,曲柄搖桿機(jī)構(gòu),當(dāng)曲柄主動(dòng)時(shí),在曲柄與機(jī)架共線(xiàn)的兩個(gè)位置之一,傳動(dòng)角最小.,死點(diǎn):傳動(dòng)角為零g=0(連桿與從動(dòng)件共線(xiàn)),機(jī)構(gòu)頂死,死點(diǎn),利用構(gòu)件慣性力實(shí)例:家用縫紉機(jī)采用多套機(jī)構(gòu)錯(cuò)位排列實(shí)例:蒸汽機(jī)車(chē)車(chē)輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)蒸汽機(jī)車(chē)兩側(cè)利用錯(cuò)位排列的兩套曲柄滑塊機(jī)構(gòu)使車(chē)輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)死點(diǎn),克服死點(diǎn)的措施,實(shí)例:夾具飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu),死點(diǎn)的利用,2-3平面四桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及其設(shè)計(jì),一、平面四桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)二、平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),一、平面四桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn),全低副（面接觸），承受沖擊力，易潤(rùn)滑，不易磨損運(yùn)動(dòng)副結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易加工運(yùn)動(dòng)規(guī)律多樣化、點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡多樣化運(yùn)動(dòng)副累積誤差大，效率低慣性力難以平衡，不宜用于高速不能精確實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)計(jì)計(jì)算較復(fù)雜,機(jī)架,連桿,設(shè)計(jì)類(lèi)型1.實(shí)現(xiàn)連桿給定位置2.實(shí)現(xiàn)預(yù)定運(yùn)動(dòng)規(guī)律例如:從動(dòng)件的急回運(yùn)動(dòng)特性3.實(shí)現(xiàn)預(yù)定運(yùn)動(dòng)軌跡方法：解析法、作圖法、實(shí)驗(yàn)法,二.平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),如實(shí)現(xiàn)預(yù)定的連桿位置要求機(jī)構(gòu)能引導(dǎo)剛體（一般為連桿）通過(guò)一系列給定位置,例：飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu):要求實(shí)現(xiàn)機(jī)輪放下和收起兩個(gè)位置鑄造翻砂機(jī)構(gòu):要求實(shí)現(xiàn)兩個(gè)翻轉(zhuǎn)位置,1.實(shí)現(xiàn)連桿給定位置機(jī)構(gòu),D,設(shè)計(jì),已知活動(dòng)鉸點(diǎn)B、C中心位置，求固定鉸鏈A、D中心位置。,B1,C1,B2,C2,四桿機(jī)構(gòu)AB1C1D為所求.,A,實(shí)現(xiàn)連桿給定的三個(gè)位置,B1,C1,B2,C2,B3,C3,A,D,四桿機(jī)構(gòu)AB1C1D為所求.,2.具有急回特性的機(jī)構(gòu),按給定的K值,設(shè)計(jì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu),1）給定K、y、LCD,q,2q,分析.,900-q,900-q,2q,A,E,B,C,AC1=BC-AB,AC2=BC+AB,曲柄搖桿機(jī)構(gòu)ABCD為所求.,設(shè)計(jì).,2）給定K、y、LCD、g.,gmin,g2>gmin,A0,分析.,設(shè)計(jì).,gmin須不小于g.,實(shí)現(xiàn)預(yù)定軌跡的設(shè)計(jì)即要求機(jī)構(gòu)中連桿上某點(diǎn)的軌跡能與給定的曲線(xiàn)相一致,或能通過(guò)給定曲線(xiàn)上的若干有系列的點(diǎn),如:攪拌器機(jī)構(gòu)要求連桿上某點(diǎn)按攪拌特點(diǎn)生成某種軌跡,3實(shí)現(xiàn)預(yù)定運(yùn)動(dòng)軌跡機(jī)構(gòu),實(shí)驗(yàn)法、圖譜法、解析法.,設(shè)計(jì),連桿曲線(xiàn)圖譜,作業(yè):3-1,3-2,3-3,