機(jī)械原理復(fù)習(xí)(連桿).ppt

52平面四桿機(jī)構(gòu)的類型和應(yīng)用,53平面四桿機(jī)構(gòu)的基本知識(shí),54平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),第5章平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì),51連桿機(jī)構(gòu)及其傳動(dòng)特點(diǎn),*55多桿機(jī)構(gòu),1.改變構(gòu)件的形狀和相對尺寸-轉(zhuǎn)動(dòng)副變?yōu)橐苿?dòng)副,偏心曲柄滑塊機(jī)構(gòu),對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu),曲柄搖桿機(jī)構(gòu),曲柄弧形滑塊機(jī)構(gòu),雙滑塊機(jī)構(gòu),正弦機(jī)構(gòu),=lsin,52平面四桿機(jī)構(gòu)的類型和應(yīng)用,二、平面四桿機(jī)構(gòu)的演化型式,動(dòng)畫演示,同性異形機(jī)構(gòu),2、機(jī)架置換（選取不同的構(gòu)件為機(jī)架）,A、B-周轉(zhuǎn)副（整轉(zhuǎn)副）,C、D-擺轉(zhuǎn)副,曲柄搖桿機(jī)構(gòu),52平面四桿機(jī)構(gòu)的類型和應(yīng)用,雙曲柄機(jī)構(gòu),曲柄搖桿機(jī)構(gòu),雙搖桿機(jī)構(gòu),偏心輪機(jī)構(gòu),3.運(yùn)動(dòng)副同性演化-運(yùn)動(dòng)副特性相同,轉(zhuǎn)動(dòng)副擴(kuò)大,52平面四桿機(jī)構(gòu)的類型和應(yīng)用,mm,53平面四桿機(jī)構(gòu)的基本知識(shí),鏈鉸四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在條件為：,lmin+lmaxl余1+l余2；,周轉(zhuǎn)副在機(jī)架上（最短桿為機(jī)架或連架桿）。,討論,N，無周轉(zhuǎn)副,Y，存在周轉(zhuǎn)副,53平面四桿機(jī)構(gòu)的基本知識(shí),曲柄搖桿機(jī)構(gòu)1=C，當(dāng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)一周，曲柄與連桿共線兩次，搖桿處于兩極限位置。,定義：,-行程速度變化系數(shù),-極位夾角,極位夾角搖桿處于極限位置時(shí)曲柄之間所夾的大角與小角之差的一半。,1.壓力角和傳動(dòng)角,壓力角：不計(jì)摩擦?xí)r，從動(dòng)件受力方向與受力點(diǎn)絕對速度之間所夾銳角。,53平面四桿機(jī)構(gòu)的基本知識(shí),-徑向分力，F(xiàn)n，運(yùn)動(dòng)副摩擦,-切向分力，有效分力，推動(dòng)CD桿轉(zhuǎn)動(dòng)。,在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過程中是變化的。,傳動(dòng)角：從動(dòng)件受力方向與受力點(diǎn)絕對速度垂線之間所夾銳角,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足：,二、四桿機(jī)構(gòu)的傳力性能,03215,53平面四桿機(jī)構(gòu)的基本知識(shí),搖桿的位置：,令連桿與搖桿的夾角為，如圖：,若,若,往復(fù)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件為主動(dòng)件，且連桿與曲柄兩次共線時(shí)，有：,此時(shí)機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動(dòng)，稱此位置為：,53平面四桿機(jī)構(gòu)的基本知識(shí),2.死點(diǎn)（位置）,定義：,“死點(diǎn)”,12,條件：往復(fù)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件為主動(dòng)件,位置：連桿與從動(dòng)件共線（極限位置）,二、用作圖法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu),1.按預(yù)定的連桿平面位置設(shè)計(jì),1）已知活動(dòng)鉸鏈中心的位置由B、C（動(dòng)點(diǎn)）求A、D（定點(diǎn)）,分析：,A點(diǎn)是Bi點(diǎn)的軌跡中心,D點(diǎn)是Ci點(diǎn)的軌跡中心,步驟：,連接B1B2，作中垂線,連接B2B3，作中垂線,相交得A點(diǎn),同理作Ci點(diǎn)的中垂線求得D點(diǎn)。,方法：,作垂直平分線（中垂線）,？,？,0615,54平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),C2,A,若給定連桿三個(gè)位置，有唯一解；若C1、C2、C3位于一條直線上，D,則桿CD是滑塊；設(shè)計(jì)后要檢驗(yàn)運(yùn)動(dòng)連續(xù)性（C1、C2、C3應(yīng)在同一可行域內(nèi)）。,討論,若給定連桿兩個(gè)位置，則有無窮多解；,借助于輔助條件求得A或D,B1,C1,0216,54平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),2)已知固定鉸鏈中心的位置,由連桿上的標(biāo)線EF和A、D(定鉸)求B、C(動(dòng)鉸）,思路：,待求動(dòng)鉸鏈B、C,固定鉸鏈,機(jī)架置換,條件：,保證構(gòu)件間的相對位置不變,原理：,相對運(yùn)動(dòng)原理,方法：,分析：,待求動(dòng)鉸鏈B、C（已知定鉸求動(dòng)鉸）,？,？,54平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),搬移至A3D3F1E1使E3F3與E1F1重合,步驟：,選新“機(jī)架”,必須:含有待求鉸鏈點(diǎn)位置已知,剛化搬移,作中垂線,將ADF2E2剛化,即:作A3D3F1E1,ADF3E3,將ADF3E3剛化,即:作A2D2F1E1,ADF2E2,搬移至A2D2F1E1使E2F2與E1F1重合,剛化保持各構(gòu)件的相對位置不變,搬移實(shí)現(xiàn)機(jī)架的轉(zhuǎn)換,設(shè)計(jì),54平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),2.按兩連架桿預(yù)定的對應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu),（由A、B、D求C）,分析：,選哪個(gè)構(gòu)件為機(jī)架,步驟：,選新“機(jī)架”,待求動(dòng)鉸鏈C（已知?jiǎng)鱼q求動(dòng)鉸）,機(jī)架置換,方法：,思路：,待求動(dòng)鉸鏈C,固定鉸鏈,？,54平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),2.按兩連架桿預(yù)定的對應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu),（由A、B、D求C）,分析：,選哪個(gè)構(gòu)件為機(jī)架,步驟：,選新“機(jī)架”,待求動(dòng)鉸鏈C（已知?jiǎng)鱼q求動(dòng)鉸）,機(jī)架置換,方法：,思路：,待求動(dòng)鉸鏈C,鉸鏈,剛化搬移,作中垂線,54平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),2.按兩連架桿預(yù)定的對應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu),（由A、B、D求C）,分析：,轉(zhuǎn)換機(jī)架,選哪個(gè)構(gòu)件為新機(jī)架,連架桿DE,機(jī)架,連架桿AB,連桿,步驟：,選新“機(jī)架”,剛化搬移,作中垂線,03216,54平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),總結(jié),求動(dòng)鉸的兩類設(shè)計(jì)問題的求解步驟,剛化搬移,新“機(jī)架”必須是含有待求鉸鏈點(diǎn)并且位置已知的構(gòu)件；,新“機(jī)架”可在該構(gòu)件的已知位置中任選一個(gè)固定之，另外的位置必須與相應(yīng)的新“連桿”剛化后一起搬到該固定位置；,選新“機(jī)架”,作中垂線,已知三個(gè)位置時(shí)，可得唯一解；,已知兩個(gè)位置時(shí)，可得無窮多解，再利用其它輔助條件得到其中的一個(gè)解；此時(shí)，應(yīng)將新“機(jī)架”固定在給定輔助條件的位置上。,54平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),求動(dòng)鉸的兩類設(shè)計(jì)問題的求解步驟：,剛化搬移,作中垂線,新“機(jī)架”必須:,選新“機(jī)架”,已知?jiǎng)鱼q求定鉸的設(shè)計(jì)問題求解：,作中垂線,溫故知新,含有待求鉸鏈點(diǎn)位置已知,54平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),1)曲柄搖桿機(jī)構(gòu),已知：搖桿CD長，擺角及K,K，,關(guān)鍵是求滿足角的A點(diǎn),13,3.按給定的行程速度變化系數(shù)K設(shè)計(jì),04、0516,二、用作圖法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu),分析：,54平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),1)曲柄搖桿機(jī)構(gòu),計(jì)算,已知：搖桿CD長，擺角及K,任取一點(diǎn)D，作搖桿CD的兩極限位置，夾角為；,作C2PC1C2，,作PC1C2的外接圓，,步驟：,分析：,K，,關(guān)鍵是求滿足角的A點(diǎn),作C1P使,則A點(diǎn)必在此圓上。,13,有無窮多解,注意:,A點(diǎn)不能選在FG劣弧段上,否則機(jī)構(gòu)將不滿足運(yùn)動(dòng)連續(xù)性條件。,3.按給定的行程速度變化系數(shù)K設(shè)計(jì),04、0516,54平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),E,1)曲柄搖桿機(jī)構(gòu),已知：搖桿CD長，擺角及K,選定A，設(shè)曲柄為a，連桿為b，則:,或以A為圓心，AC2為半徑作弧交AC1于E，得：,步驟：,B1,分析：,K，,關(guān)鍵是求滿足角的A點(diǎn),13,a=EC1/2b=AC1EC1/2,3.按給定的行程速度變化系數(shù)K設(shè)計(jì),54平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),1)曲柄搖桿機(jī)構(gòu),已知：搖桿CD長，擺角及K,步驟：,分析：,K，,關(guān)鍵是求滿足角的A點(diǎn),13,作求A的輔助圓，有無窮多解。,B1,B2,已知機(jī)架的長度d,要求min,min,A點(diǎn)選在C1G、C2F兩弧段上，則當(dāng)A向G(F)靠近時(shí)，機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角將隨之減小而趨向零，故A應(yīng)適當(dāng)遠(yuǎn)離G(F)點(diǎn)較為有利。,利用其他輔助條件，得到其中一解，例：,檢驗(yàn)條件（校核條件）,0217,3.按給定的行程速度變化系數(shù)K設(shè)計(jì),54平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),1)曲柄搖桿機(jī)構(gòu),已知：搖桿CD長，擺角及K,步驟：,分析：,K，,關(guān)鍵是求滿足角的A點(diǎn),13,作求A的輔助圓，有無窮多解。,已知機(jī)架的長度d,要求min,利用其他輔助條件，得到其中一解，例：,檢驗(yàn)條件（校核條件）,已知曲柄的長度a,Q,E,B1,B2,3.按給定的行程速度變化系數(shù)K設(shè)計(jì),54平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),已知：搖桿CD長，擺角及K,步驟：,分析：,K，,13,作求A的輔助圓，有無窮多解。,Q,Q,E,B1,B2,已知連桿的長度b,1)曲柄搖桿機(jī)構(gòu),關(guān)鍵是求滿足角的A點(diǎn),利用其他輔助條件，得到其中一解，例：,已知機(jī)架的長度d,要求min,檢驗(yàn)條件（校核條件）,已知曲柄的長度a,3.按給定的行程速度變化系數(shù)K設(shè)計(jì),0616,54平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),2)曲柄滑塊機(jī)構(gòu),已知：滑塊的行程H，偏距e及K,K，,關(guān)鍵是求滿足角的A點(diǎn),13,1.按給定的行程速度變化系數(shù)K設(shè)計(jì),04、0516,二、用作圖法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu),分析：,54平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),2)曲柄滑塊機(jī)構(gòu),已知：K，滑塊行程H，偏距e及K。,計(jì)算:,作C2C1H,作射線C2O使C1C2O=90,以O(shè)為圓心，C1O為半徑作圓。,以A為圓心，AC2為半徑作弧交于E,得：,作射線C1O使C2C1O=90。,作偏距線e，交圓弧于A，即為所求。,步驟：,分析：,K，,關(guān)鍵是求滿足角的A