機(jī)械原理第三

1、機(jī)機(jī) 械械 原原 理理 哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)2011年年4月月第三章第三章 連桿機(jī)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)連桿機(jī)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)3-1 3-1 概述概述（1）由若干剛性構(gòu)件用低副聯(lián)接而成的）由若干剛性構(gòu)件用低副聯(lián)接而成的機(jī)構(gòu)稱(chēng)為連桿機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)稱(chēng)為連桿機(jī)構(gòu) 連桿機(jī)構(gòu)又稱(chēng)為低副機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)又稱(chēng)為低副機(jī)構(gòu)一、定義與分類(lèi)一、定義與分類(lèi)（2）連桿機(jī)構(gòu)可分為）連桿機(jī)構(gòu)可分為 空間連桿機(jī)構(gòu)空間連桿機(jī)構(gòu)和和 平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)空間連桿機(jī)構(gòu)空間連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)二、連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)二、連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn) 承受載荷大，便于潤(rùn)滑承受載荷大，便于潤(rùn)滑 制造方便，易獲得較高的精度制造方便，易獲得較高的精度 兩構(gòu)件之

2、間的接觸靠幾何封閉實(shí)現(xiàn)兩構(gòu)件之間的接觸靠幾何封閉實(shí)現(xiàn) 實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)規(guī)律和軌跡要求實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)規(guī)律和軌跡要求 承受載荷大，便于潤(rùn)滑承受載荷大，便于潤(rùn)滑 制造方便，易獲得較高的精度制造方便，易獲得較高的精度 兩構(gòu)件之間的接觸靠幾何封閉實(shí)現(xiàn)兩構(gòu)件之間的接觸靠幾何封閉實(shí)現(xiàn) 實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)規(guī)律和軌跡要求實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)規(guī)律和軌跡要求三、連桿機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)三、連桿機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn) 慣性力不易平衡慣性力不易平衡 不易精確實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律和軌跡要求不易精確實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律和軌跡要求 慣性力不易平衡慣性力不易平衡 不易精確實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律和軌跡要求不易精確實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律和軌跡要求實(shí)現(xiàn)預(yù)定運(yùn)動(dòng)規(guī)律實(shí)現(xiàn)預(yù)定運(yùn)動(dòng)規(guī)律實(shí)現(xiàn)預(yù)定運(yùn)動(dòng)軌

3、跡實(shí)現(xiàn)預(yù)定運(yùn)動(dòng)軌跡 只有只有9組組 值可以精確滿(mǎn)足預(yù)定值可以精確滿(mǎn)足預(yù)定的軌跡方程。的軌跡方程。, yx)(f)()(yyxxMM 只有只有5組組 、 值可以精確值可以精確滿(mǎn)足預(yù)定的函數(shù)滿(mǎn)足預(yù)定的函數(shù) 。)(f3-2 3-2 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類(lèi)型及其演化平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類(lèi)型及其演化一、平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類(lèi)型及應(yīng)用一、平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類(lèi)型及應(yīng)用鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)機(jī)架機(jī)架連架桿連架桿曲柄曲柄連架桿連架桿搖桿搖桿連桿連桿周轉(zhuǎn)副周轉(zhuǎn)副周轉(zhuǎn)副周轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副1234ABCD平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類(lèi)型是一個(gè)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類(lèi)型是一個(gè)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。 1.1.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)

4、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)這個(gè)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有三種基本形式。這個(gè)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有三種基本形式。一個(gè)連架桿作整周轉(zhuǎn)動(dòng)；一個(gè)連架桿作整周轉(zhuǎn)動(dòng)；一個(gè)連架桿作擺動(dòng)；一個(gè)連架桿作擺動(dòng)；連桿作平面運(yùn)動(dòng)。連桿作平面運(yùn)動(dòng)。5634ADCB曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)連桿曲線(xiàn)連桿曲線(xiàn) 2.2.雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)兩個(gè)連架桿都作整周轉(zhuǎn)動(dòng)；兩個(gè)連架桿都作整周轉(zhuǎn)動(dòng)；連桿作平面運(yùn)動(dòng)。連桿作平面運(yùn)動(dòng)。振動(dòng)篩振動(dòng)篩平行四邊形機(jī)構(gòu)平行四邊形機(jī)構(gòu)對(duì)邊長(zhǎng)度相等且平行對(duì)邊長(zhǎng)度相等且平行實(shí)現(xiàn)水平升降實(shí)現(xiàn)水平升降反平行四邊形機(jī)構(gòu)反平行四邊形機(jī)構(gòu)對(duì)邊長(zhǎng)度相等但不且平行對(duì)邊長(zhǎng)度相等但不且平行實(shí)現(xiàn)兩扇門(mén)同時(shí)開(kāi)閉實(shí)現(xiàn)兩扇門(mén)同時(shí)開(kāi)閉 3.3.雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)兩個(gè)

5、連架桿都作擺動(dòng)；兩個(gè)連架桿都作擺動(dòng)；連桿作平面運(yùn)動(dòng)。連桿作平面運(yùn)動(dòng)。鶴式起重機(jī)鶴式起重機(jī)汽車(chē)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)汽車(chē)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)二、平面四桿機(jī)構(gòu)的演化二、平面四桿機(jī)構(gòu)的演化平面四桿機(jī)構(gòu)的演化方式平面四桿機(jī)構(gòu)的演化方式(2) 改變相對(duì)桿長(zhǎng)改變相對(duì)桿長(zhǎng)(3) 選不同構(gòu)件作機(jī)架選不同構(gòu)件作機(jī)架 (1)(1) 改變運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型改變運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副 移動(dòng)副移動(dòng)副 人們認(rèn)為所有的四桿機(jī)構(gòu)都是由四桿機(jī)構(gòu)的基本形式演化來(lái)的。人們認(rèn)為所有的四桿機(jī)構(gòu)都是由四桿機(jī)構(gòu)的基本形式演化來(lái)的。1 1、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的演化、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的演化改變運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型改變運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副改變構(gòu)件改變構(gòu)件相對(duì)尺寸相對(duì)尺寸改變構(gòu)

6、件相對(duì)尺寸改變構(gòu)件相對(duì)尺寸e01234ABCD1234ABCDe1234ABCD1234ABCD2 2、雙曲柄機(jī)構(gòu)的演化、雙曲柄機(jī)構(gòu)的演化改變運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型改變運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)改變構(gòu)件改變構(gòu)件相對(duì)尺寸相對(duì)尺寸1234ABCD01234ABCD1234ABCD改變運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型改變運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)改變構(gòu)件改變構(gòu)件相對(duì)尺寸相對(duì)尺寸1234ABCD1234ABCD1234ABCD1234ABCD2 2、雙曲柄機(jī)構(gòu)的演化、雙曲柄機(jī)構(gòu)的演化3 3、雙搖桿機(jī)構(gòu)的演化、雙搖桿機(jī)構(gòu)的演化改變運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型改變運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型轉(zhuǎn)動(dòng)副變

7、成移動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)改變構(gòu)件改變構(gòu)件相對(duì)尺寸相對(duì)尺寸1234ABCD01234ABCD1234ABCD改變運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型改變運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副雙滑塊機(jī)構(gòu)雙滑塊機(jī)構(gòu)改變構(gòu)件改變構(gòu)件相對(duì)尺寸相對(duì)尺寸1234ABCD001234ABCD1234ABCD3 3、雙搖桿機(jī)構(gòu)的演化、雙搖桿機(jī)構(gòu)的演化4 4、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的演化、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的演化改變運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型改變運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副改變構(gòu)件改變構(gòu)件相對(duì)尺寸相對(duì)尺寸改變機(jī)架改變機(jī)架定為機(jī)架定為機(jī)架1234ABCD1234ABCD正弦機(jī)構(gòu)正弦機(jī)構(gòu)1234ABCD雙滑塊機(jī)構(gòu)雙滑塊機(jī)構(gòu)1234A

8、BCD35 5、四桿機(jī)構(gòu)基本類(lèi)型的演化關(guān)系、四桿機(jī)構(gòu)基本類(lèi)型的演化關(guān)系A(chǔ)BCD1234構(gòu)件構(gòu)件4為機(jī)架為機(jī)架曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)ABCD1234雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)ABCD1234曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)ABCD1234構(gòu)件構(gòu)件3為機(jī)架為機(jī)架構(gòu)件構(gòu)件1為機(jī)架為機(jī)架構(gòu)件構(gòu)件2為機(jī)架為機(jī)架雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)3-3 3-3 平面四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件平面四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件 及幾個(gè)基本概念及幾個(gè)基本概念一、一、平面四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件平面四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件1、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件藍(lán)色三角形成立藍(lán)色三角形成立bdaccdabcbda紅色三角形成立紅色三角形成立ba-

9、dcca-dbcba-daabcbcdda ABCD1B1C2B2CDCB11DCB22比較比較bdaccdabcbdaba-dcca-dbcba-dcbdaa-dcbdacdaca-dbca-dbbdaba-dcba-dccbdaca-dbba-dcca ba da a最短最短abcd該機(jī)構(gòu)中構(gòu)件該機(jī)構(gòu)中構(gòu)件a最短，最短，構(gòu)件構(gòu)件a能否整周回轉(zhuǎn)？能否整周回轉(zhuǎn)？最短桿與最長(zhǎng)桿之和小于等于其它兩桿長(zhǎng)度之和最短桿與最長(zhǎng)桿之和小于等于其它兩桿長(zhǎng)度之和最短桿是連架桿或機(jī)架最短桿是連架桿或機(jī)架cbdaca-dbba-dcca ba da a最短最短cbdacdbabdca最短桿與最長(zhǎng)桿之和小于等于最短桿

10、與最長(zhǎng)桿之和小于等于其它兩桿長(zhǎng)度之和。其它兩桿長(zhǎng)度之和。設(shè)設(shè)b b最長(zhǎng)最長(zhǎng)cdba成立成立cbdabdca必然成立必然成立abcd再看這個(gè)例子再看這個(gè)例子構(gòu)件構(gòu)件a為什么不能整周回轉(zhuǎn)？為什么不能整周回轉(zhuǎn)？cbdaa a最短，最短，d d最長(zhǎng)最長(zhǎng)是否成立？是否成立？鉸鏈四桿機(jī)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的構(gòu)有曲柄的條件條件討論討論最短桿與最長(zhǎng)桿之和小于等于其它兩桿長(zhǎng)度之和最短桿與最長(zhǎng)桿之和小于等于其它兩桿長(zhǎng)度之和這是鉸鏈四桿運(yùn)動(dòng)鏈有周轉(zhuǎn)副的幾何條件這是鉸鏈四桿運(yùn)動(dòng)鏈有周轉(zhuǎn)副的幾何條件abcddcba當(dāng)最短桿與最長(zhǎng)桿之和小于等于其它兩桿長(zhǎng)度之和即當(dāng)最短桿與最長(zhǎng)桿之和小于等于其它兩桿長(zhǎng)度之和即該式表明鉸鏈四桿

11、運(yùn)動(dòng)鏈有兩個(gè)周轉(zhuǎn)動(dòng)副該式表明鉸鏈四桿運(yùn)動(dòng)鏈有兩個(gè)周轉(zhuǎn)動(dòng)副, ,并且這兩個(gè)周轉(zhuǎn)副在最短桿的兩端。并且這兩個(gè)周轉(zhuǎn)副在最短桿的兩端。最短桿是連架桿或機(jī)架最短桿是連架桿或機(jī)架abcd周轉(zhuǎn)副周轉(zhuǎn)副周轉(zhuǎn)副周轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副最短桿最短桿a a是機(jī)架時(shí)，連架桿是機(jī)架時(shí)，連架桿b,db,d都是曲柄都是曲柄最短桿最短桿a a是連架桿時(shí)，是連架桿時(shí)，b b或者或者d d是機(jī)架，是機(jī)架，a a是曲柄是曲柄c c是機(jī)架時(shí)，無(wú)曲柄是機(jī)架時(shí)，無(wú)曲柄雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)2、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)有曲柄的條件、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)有曲柄的條件構(gòu)件構(gòu)件1能通過(guò)能通過(guò)AB1位置的條件是：位置的

12、條件是：beabea曲柄滑塊機(jī)構(gòu)有曲柄的條件是：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)有曲柄的條件是：beaAB1B2BabeC1C2C123構(gòu)件構(gòu)件1能通過(guò)能通過(guò)AB2位置的條件是：位置的條件是：3、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件da 有曲柄，該機(jī)構(gòu)是擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。有曲柄，該機(jī)構(gòu)是擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。da 有曲柄，該機(jī)構(gòu)是轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。有曲柄，該機(jī)構(gòu)是轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。daABC1231B2BdABC1a231B2Bda 有曲柄，有曲柄，該機(jī)構(gòu)是該機(jī)構(gòu)是轉(zhuǎn)導(dǎo)桿機(jī)轉(zhuǎn)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。構(gòu)。結(jié)結(jié) 論論導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)總導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)總是有曲柄的是有曲柄的dABC1a231B2B轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)4、偏置導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件、偏置導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)

13、有曲柄的條件e-da e-da 有曲柄，該機(jī)構(gòu)是擺動(dòng)導(dǎo)有曲柄，該機(jī)構(gòu)是擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。桿機(jī)構(gòu)。有曲柄，該機(jī)構(gòu)是擺動(dòng)有曲柄，該機(jī)構(gòu)是擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。deAB1a23CD1B2B1C2CdeAB1a23CD1B2B1C2C偏置轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)偏置轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)edae-deda沒(méi)有曲柄。沒(méi)有曲柄。有曲柄，該機(jī)構(gòu)是轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。有曲柄，該機(jī)構(gòu)是轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。偏置導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)有偏置導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件是：曲柄的條件是：edae,dadaeAB123CD1B2B1C2CdeAB1a23CD1B2B1C2C結(jié)結(jié)論論偏置轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)偏置轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)二、壓力角和傳動(dòng)角二、壓力角和傳動(dòng)角FVScosSFW壓力角：壓

14、力角：力力F F的作用線(xiàn)與力作用點(diǎn)絕對(duì)速度的作用線(xiàn)與力作用點(diǎn)絕對(duì)速度V V所夾的銳角所夾的銳角稱(chēng)為稱(chēng)為壓力角壓力角。傳動(dòng)角：傳動(dòng)角：壓力角的余角壓力角的余角稱(chēng)為稱(chēng)為傳動(dòng)角傳動(dòng)角cosSFW在其它條件不變的情況下壓力角在其它條件不變的情況下壓力角越小，作功越小，作功W W越大越大壓力角是機(jī)構(gòu)傳力性能的一個(gè)重要指標(biāo)，它是力的利用率大小壓力角是機(jī)構(gòu)傳力性能的一個(gè)重要指標(biāo)，它是力的利用率大小的衡量指標(biāo)。的衡量指標(biāo)。bccoscbBDadcosdaBD222222222bc2adcosda-cbcos222290曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的壓力角曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的壓力角ABCDabcdFFtFncVminmax90180

15、ABCDabcdcVminmaxnFtFF曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的壓力角曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的壓力角maxminAB1B2BabeC1C2C123三、急回運(yùn)動(dòng)和行程速比系數(shù)三、急回運(yùn)動(dòng)和行程速比系數(shù)1. 極位夾角極位夾角 當(dāng)機(jī)構(gòu)從動(dòng)件處于兩極限位置時(shí)，主動(dòng)件曲柄在兩個(gè)相應(yīng)當(dāng)機(jī)構(gòu)從動(dòng)件處于兩極限位置時(shí)，主動(dòng)件曲柄在兩個(gè)相應(yīng)位置所夾的角位置所夾的角曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的極位夾角曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的極位夾角CADabd1BB1CC12曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的極位夾角曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的極位夾角擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的極位夾角擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的極位夾角eAB1BC1C12dAB1BD12212212. 2. 急回運(yùn)動(dòng)急回運(yùn)動(dòng) 當(dāng)曲柄等速回轉(zhuǎn)的情況下，通常當(dāng)曲柄等

16、速回轉(zhuǎn)的情況下，通常把從動(dòng)件往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度快慢不同的運(yùn)把從動(dòng)件往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度快慢不同的運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為急回運(yùn)動(dòng)。動(dòng)稱(chēng)為急回運(yùn)動(dòng)。Dabd2B1B2C1Cccab12A主動(dòng)件主動(dòng)件a a21ABAB 時(shí)間：時(shí)間：1t轉(zhuǎn)角：轉(zhuǎn)角：1運(yùn)動(dòng)：運(yùn)動(dòng)：從動(dòng)件從動(dòng)件c c21DCDC 1t12ABAB 時(shí)間：時(shí)間：2t轉(zhuǎn)角：轉(zhuǎn)角：2運(yùn)動(dòng)：運(yùn)動(dòng)：12DCDC 2t從動(dòng)件從動(dòng)件c c的平的平均角速度：均角速度：:DCDC2113t:DCDC1223t 1111180t1122180t21tt 33 通常把從動(dòng)件往復(fù)運(yùn)動(dòng)平均速度的比通常把從動(dòng)件往復(fù)運(yùn)動(dòng)平均速度的比值值(大于大于1)稱(chēng)為行程速比系數(shù)，用稱(chēng)為行程速比系數(shù)，用K表

17、示。表示。11180KK180180K3. 行程速比系數(shù)行程速比系數(shù)K33K 度從動(dòng)件慢速行程平均速度從動(dòng)件快速行程平均速13t23t 1111180t1122180t四、機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置四、機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置所謂死點(diǎn)位置就是指從動(dòng)件的傳動(dòng)角等于零或者壓力角等于所謂死點(diǎn)位置就是指從動(dòng)件的傳動(dòng)角等于零或者壓力角等于9090 時(shí)機(jī)構(gòu)所處的位置。時(shí)機(jī)構(gòu)所處的位置。1. 死點(diǎn)位置死點(diǎn)位置Dabd1B2B1C2CccabABC如何確定機(jī)構(gòu)的如何確定機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置？死點(diǎn)位置？分析分析B、C點(diǎn)的壓力角點(diǎn)的壓力角曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（曲柄為主動(dòng)件）的死點(diǎn)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（曲柄為主動(dòng)件）的死點(diǎn)無(wú)死點(diǎn)存在無(wú)死點(diǎn)存在DABCMBvB

18、FCFCvC0BABMFB曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（搖桿為主動(dòng)件）的死點(diǎn)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（搖桿為主動(dòng)件）的死點(diǎn)AB與與BC共線(xiàn)時(shí)共線(xiàn)時(shí)90B或者或者0B機(jī)構(gòu)有死點(diǎn)存在機(jī)構(gòu)有死點(diǎn)存在DABCMBvBFCFCv0CBCDMFC曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（曲柄為主動(dòng)件）的死點(diǎn)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（曲柄為主動(dòng)件）的死點(diǎn)eABCMBFBvCFCvABMFB0BCeABCBFBvCFCvB0C無(wú)死點(diǎn)存在無(wú)死點(diǎn)存在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（滑塊為主動(dòng)件）的死點(diǎn)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（滑塊為主動(dòng)件）的死點(diǎn)有死點(diǎn)存在有死點(diǎn)存在2. 2. 死點(diǎn)位置的應(yīng)用死點(diǎn)位置的應(yīng)用飛機(jī)起落架飛機(jī)起落架夾具夾具火車(chē)輪火車(chē)輪3. 3. 避免死點(diǎn)位置的危害避免死點(diǎn)位置的危害加虛約束的平行四邊

19、加虛約束的平行四邊形機(jī)構(gòu)形機(jī)構(gòu)加虛約束的平行四邊形加虛約束的平行四邊形機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)3-4 3-4 平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析一、研究機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的目的和方法一、研究機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的目的和方法位移分析可以：位移分析可以：進(jìn)行干涉校驗(yàn)進(jìn)行干涉校驗(yàn)確定從動(dòng)件行程確定從動(dòng)件行程 考查構(gòu)件或構(gòu)件上某點(diǎn)能否實(shí)現(xiàn)預(yù)定位置變化的要求。考查構(gòu)件或構(gòu)件上某點(diǎn)能否實(shí)現(xiàn)預(yù)定位置變化的要求。速度、加速度分析可以：速度、加速度分析可以：確定速度變化是否滿(mǎn)足要求確定速度變化是否滿(mǎn)足要求確定機(jī)構(gòu)的慣性力、振動(dòng)等確定機(jī)構(gòu)的慣性力、振動(dòng)等 1. 1. 目的目的圖解法圖解法解析法解析法實(shí)驗(yàn)法實(shí)驗(yàn)法 2. 2. 運(yùn)動(dòng)分析

20、的基本方法運(yùn)動(dòng)分析的基本方法二、用速度瞬心法對(duì)平面機(jī)構(gòu)作速度分析二、用速度瞬心法對(duì)平面機(jī)構(gòu)作速度分析作平面運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)構(gòu)件上瞬時(shí)相對(duì)速度等于零的點(diǎn)或絕對(duì)速度作平面運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)構(gòu)件上瞬時(shí)相對(duì)速度等于零的點(diǎn)或絕對(duì)速度相等的點(diǎn)相等的點(diǎn)( (等速重合點(diǎn)等速重合點(diǎn)) )，稱(chēng)為速度瞬心。，稱(chēng)為速度瞬心。速度瞬心的個(gè)數(shù)速度瞬心的個(gè)數(shù)：1. 1. 什么是速度瞬心？什么是速度瞬心？設(shè)有設(shè)有m個(gè)構(gòu)件個(gè)構(gòu)件1 1，2 2，3 3，4 4，m m21)-m(m1.2)-(m1)-(mK2. 2. 瞬心位置的確定瞬心位置的確定 (1) (1) 通過(guò)運(yùn)動(dòng)副直接連接的兩個(gè)構(gòu)件通過(guò)運(yùn)動(dòng)副直接連接的兩個(gè)構(gòu)件12P1221P12轉(zhuǎn)動(dòng)

21、副連接的兩個(gè)構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)副連接的兩個(gè)構(gòu)件移動(dòng)副連接的兩個(gè)構(gòu)件移動(dòng)副連接的兩個(gè)構(gòu)件12MP1212高副連接的兩個(gè)構(gòu)件高副連接的兩個(gè)構(gòu)件（純滾動(dòng)）（純滾動(dòng)）nnt12M12高副連接的兩個(gè)構(gòu)件高副連接的兩個(gè)構(gòu)件（存在滾動(dòng)和滑動(dòng)）（存在滾動(dòng)和滑動(dòng)）(2)(2)不直接連接的兩個(gè)構(gòu)件不直接連接的兩個(gè)構(gòu)件三心定理：三心定理：三個(gè)作平面平行運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件三個(gè)作平面平行運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件的三個(gè)瞬心必在同一條直線(xiàn)上。的三個(gè)瞬心必在同一條直線(xiàn)上。123K(K1,K2)vk2vk11323P23P133.3.用速度瞬心對(duì)平面機(jī)構(gòu)作速度分析用速度瞬心對(duì)平面機(jī)構(gòu)作速度分析11BLvBPvB2421234414P34P12P23P13P2

22、4P1ABCDBvCv224CPvC33LvC三、用解析法對(duì)平面連桿機(jī)構(gòu)作速度和加速度分析三、用解析法對(duì)平面連桿機(jī)構(gòu)作速度和加速度分析1.1.基本方法基本方法解析法有很多種不同的方法解析法有很多種不同的方法,本教材采用本教材采用桿組法桿組法分分 解解基本桿組基本桿組建立基本桿建立基本桿組數(shù)學(xué)模型組數(shù)學(xué)模型按照基本桿組構(gòu)成機(jī)構(gòu)的按照基本桿組構(gòu)成機(jī)構(gòu)的順序?qū)C(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析順序?qū)C(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析2.2.桿組法運(yùn)動(dòng)分析的數(shù)學(xué)模型桿組法運(yùn)動(dòng)分析的數(shù)學(xué)模型(1) (1) 同一構(gòu)件上點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)分析同一構(gòu)件上點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)分析xyOiiArililBBA已知：已知：iAAiAAiiiAAyxyxllyxA ,),(

23、位置方程：位置方程：iiABiiABlyylxxsincos根據(jù)該方程確定根據(jù)該方程確定B點(diǎn)的位置。點(diǎn)的位置。速度方程：速度方程：iiiABBiiiABBlyytylxxtxcossindd-ddiiiiiiABBiiiiiiABBllyytyllxxtxcossinsincos222 -dd-dd222加速度方程：加速度方程：xyOiiArililBBA根據(jù)該方程確定根據(jù)該方程確定B點(diǎn)的速度。點(diǎn)的速度。根據(jù)該方程確定根據(jù)該方程確定B點(diǎn)的加速度。點(diǎn)的加速度。xyOiiArililBBA位置方程：位置方程：iiABiiABlyylxxsincos已知：已知：iAAiAAiiiAAyxyxllyx

24、A ,),(ii根據(jù)該方程確定根據(jù)該方程確定 點(diǎn)的位置。點(diǎn)的位置。BxyOiiArililBBA速度方程：速度方程：iiiABBiiiABBlyytylxxtxcosddsin-ddiiiiiiABBiiiiiiABBllyytyllxxtxcossin-ddsin-cos-dd222222 加速度方程：加速度方程：ttiid)d(ddii 根據(jù)該方程確定根據(jù)該方程確定 點(diǎn)的速度。點(diǎn)的速度。Bttiiddddii 根據(jù)該方程確定根據(jù)該方程確定 點(diǎn)的加速度。點(diǎn)的加速度。Biittiid)d(ddii ttiiddddii 上述關(guān)系使得計(jì)算更加簡(jiǎn)捷方便。上述關(guān)系使得計(jì)算更加簡(jiǎn)捷方便。(2)RRRI

25、I(2)RRRII級(jí)桿組級(jí)桿組的運(yùn)動(dòng)分析的運(yùn)動(dòng)分析xyOijiljlCBDCBrDr已知：已知：DDBBDDBBjiDDBByxyxyxyxllyxDyxB ,),(),(位置方程：位置方程：jjDiiBCjjDiiBClylyylxlxxsinsincoscos位置方程：位置方程：jjDiiBCjjDiiBClylyylxlxxsinsincoscos首先根據(jù)該方程求解首先根據(jù)該方程求解ji,然后把然后把 帶入該方程求解帶入該方程求解C點(diǎn)位置。點(diǎn)位置。ji,jjjDiiiBCCjjjDiiiBCClylyytylxlxxtxcoscosddddsinsin速度方程：速度方程：xyOijilj

26、lCBDCBrDr已知：已知：DDBBDDBBjiDDBByxyxyxyxllyxDyxB ,),(),(jjjDiiiBCCjjjDiiiBCClylyytylxlxxtxcoscosddddsinsin首先根據(jù)該方程求解首先根據(jù)該方程求解ji ,然后把然后把 帶入該方程求解帶入該方程求解C點(diǎn)位置。點(diǎn)位置。ji ,xyOijiljlCBDCBrDriiiiiiBCCiiiiiiBCCllyytyllxxtxsincoscossin2222 dddd22加速度方程：加速度方程：已知：已知：DDBBDDBBjiDDBByxyxyxyxllyxDyxB ,),(),(iiiiiiBCCiiiiii

27、BCCllyytyllxxtxsincoscossin2222 dddd22加速度方程：加速度方程：首先根據(jù)該方程求解首先根據(jù)該方程求解ji ,然后把然后把 帶入該方程求解帶入該方程求解C點(diǎn)位置。點(diǎn)位置。ji ,(3)RRPII(3)RRPII級(jí)桿組級(jí)桿組的運(yùn)動(dòng)分析的運(yùn)動(dòng)分析xyOBCDKsijBriljlKr請(qǐng)自行分析請(qǐng)自行分析例例(1)(1)用用I I級(jí)桿數(shù)學(xué)模型計(jì)算級(jí)桿數(shù)學(xué)模型計(jì)算B B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)(2)(2)用用RRRRRR桿組數(shù)學(xué)模型計(jì)算桿組數(shù)學(xué)模型計(jì)算C C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)(3)(3)用用I I級(jí)桿數(shù)學(xué)模型計(jì)算級(jí)桿數(shù)學(xué)模型計(jì)算E E點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)(4)(4)用用RRPRRP桿

28、組數(shù)學(xué)模型計(jì)算桿組數(shù)學(xué)模型計(jì)算F F點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)O4xyHKABDEF12356I I級(jí)桿級(jí)桿RRRRRR桿組桿組I I級(jí)桿級(jí)桿RRPRRP桿組桿組C3-5 3-5 平面連桿機(jī)構(gòu)的力分析機(jī)械效率平面連桿機(jī)構(gòu)的力分析機(jī)械效率一、力分析的基本知識(shí)一、力分析的基本知識(shí)作用在機(jī)械上的力：作用在機(jī)械上的力：驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)力 驅(qū)使機(jī)械運(yùn)動(dòng)的力，其特征驅(qū)使機(jī)械運(yùn)動(dòng)的力，其特征:力與作用點(diǎn)速度方向的夾力與作用點(diǎn)速度方向的夾角為銳角角為銳角阻力阻力 阻礙機(jī)械運(yùn)動(dòng)的力，其特征阻礙機(jī)械運(yùn)動(dòng)的力，其特征:力與作用點(diǎn)速度方向的夾角力與作用點(diǎn)速度方向的夾角為鈍角為鈍角通常認(rèn)為摩擦力是阻力，但是，有時(shí)候摩擦力也可以是驅(qū)動(dòng)力

29、通常認(rèn)為摩擦力是阻力，但是，有時(shí)候摩擦力也可以是驅(qū)動(dòng)力汽車(chē)前進(jìn)方向汽車(chē)前進(jìn)方向vvfFfF摩擦力是驅(qū)摩擦力是驅(qū)動(dòng)力的實(shí)例動(dòng)力的實(shí)例二、桿組法對(duì)平面連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行受力分析二、桿組法對(duì)平面連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行受力分析自學(xué)，參見(jiàn)教材自學(xué)，參見(jiàn)教材5757頁(yè)頁(yè)6262頁(yè)。頁(yè)。三、運(yùn)動(dòng)副的摩擦及計(jì)及摩擦?xí)r機(jī)構(gòu)的力分析三、運(yùn)動(dòng)副的摩擦及計(jì)及摩擦?xí)r機(jī)構(gòu)的力分析1. 1. 移動(dòng)副的摩擦和自鎖移動(dòng)副的摩擦和自鎖ijnFFnntFv移動(dòng)副的摩擦系數(shù)為：移動(dòng)副的摩擦系數(shù)為：tanf摩擦角摩擦角摩擦角（錐）摩擦角（錐）ij RijFnnNijFijvfijF摩擦角的定義摩擦角的定義總反力總反力 與支與支撐反力的夾角撐反力的夾角

30、RijF為摩擦角。為摩擦角。ijnFFnntFvsinFFtcosFFntancostanFFFnfftFF tancossinFFtantan物體移動(dòng)物體移動(dòng)ftFF 物體不移動(dòng)（自鎖）物體不移動(dòng)（自鎖）tancossinFFtantanfijtFF ij nFFRijFnnNijFtFijvfijFfijtFF 自鎖自鎖ij nFFRijFnnNijFtFijvfijF摩擦角（錐）摩擦角（錐）結(jié)論：結(jié)論：(1) 當(dāng)驅(qū)動(dòng)力作用在摩擦角之外當(dāng)驅(qū)動(dòng)力作用在摩擦角之外 時(shí)時(shí),滑塊不滑塊不 能被推動(dòng)的原因是驅(qū)動(dòng)力不夠大，而不是自鎖。能被推動(dòng)的原因是驅(qū)動(dòng)力不夠大，而不是自鎖。 (2) 當(dāng)驅(qū)動(dòng)力作用于摩

31、擦角之內(nèi)當(dāng)驅(qū)動(dòng)力作用于摩擦角之內(nèi) 時(shí)時(shí),將產(chǎn)生將產(chǎn)生 自鎖。自鎖。移動(dòng)副自鎖條件：移動(dòng)副自鎖條件：驅(qū)動(dòng)力作用于摩擦角之內(nèi)驅(qū)動(dòng)力作用于摩擦角之內(nèi)2. 2. 轉(zhuǎn)動(dòng)軸頸的摩擦和自鎖轉(zhuǎn)動(dòng)軸頸的摩擦和自鎖GMrijrMjiOfijFNijFRijFGrRijFG rFMfijrRijFG eijjiOfijFNijFRijFGerrMGGMerrFMfijr軸頸均速轉(zhuǎn)動(dòng)軸頸均速轉(zhuǎn)動(dòng)支撐反力支撐反力RijFNijF總反力總反力摩擦力摩擦力fijFrMG與與 求合力求合力ijjiOfijFNijFRijFGere軸頸減速轉(zhuǎn)動(dòng)軸頸減速轉(zhuǎn)動(dòng)rFMfijrijjiOfijFNijFRijFGere軸頸加速轉(zhuǎn)動(dòng)軸頸

32、加速轉(zhuǎn)動(dòng)rFMfijrRijFG GMerRijFG GMer結(jié)論：結(jié)論：(1) 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)，M=Mf,軸頸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)軸頸勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 或靜止不動(dòng)；或靜止不動(dòng)； (2) 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)，MMf，軸頸加速轉(zhuǎn)動(dòng)軸頸加速轉(zhuǎn)動(dòng) (3) 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)，MMf，無(wú)論驅(qū)動(dòng)力無(wú)論驅(qū)動(dòng)力G 增加到多大，軸頸都不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，增加到多大，軸頸都不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)， 這種現(xiàn)象稱(chēng)為自鎖。這種現(xiàn)象稱(chēng)為自鎖。轉(zhuǎn)動(dòng)副自鎖條件：轉(zhuǎn)動(dòng)副自鎖條件：eeee如何計(jì)算摩擦圓半徑如何計(jì)算摩擦圓半徑 和摩擦力矩和摩擦力矩 ？fMijrMjiOfijFNijFRijFGrrFFMMfijRijfrGFRijfFFNijfij222222fFFFFFNijRij

33、fijRijNij2222RijNijNijFfFF21fFFRijNij當(dāng)軸徑在當(dāng)軸徑在 和和 的作用下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的作用下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，有時(shí)，有rMGrfFFNijRijrffFFRijRij21rff21rfv軸的半徑r當(dāng)量摩擦系數(shù)vfGFMRijf未經(jīng)跑合的軸頸，其當(dāng)量摩擦系數(shù)為未經(jīng)跑合的軸頸，其當(dāng)量摩擦系數(shù)為21fffvf.fv571令令則則但是，經(jīng)實(shí)際測(cè)試發(fā)現(xiàn)但是，經(jīng)實(shí)際測(cè)試發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)跑合的軸頸，其當(dāng)量摩擦系數(shù)為經(jīng)過(guò)跑合的軸頸，其當(dāng)量摩擦系數(shù)為f.fv271有較大間隙的軸頸，其當(dāng)量摩擦系數(shù)為有較大間隙的軸頸，其當(dāng)量摩擦系數(shù)為ffv實(shí)踐中該公式不能使用！實(shí)踐中該公式不能使用！21fffv此式

34、表明此式表明ffv與實(shí)際不符與實(shí)際不符為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況？為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況？ijrMjiOfijFNijFRijFGr應(yīng)用應(yīng)用ijrMjiOfijFNijFRijFGrRjiFij12122112R21R應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例12BC12R21R32R23R1AB1M21R41R1234ABD1M3MC21233D3M23R43R應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例2Fe1rA12偏心圓盤(pán)半徑偏心圓盤(pán)半徑mm601r軸頸半徑軸頸半徑mm15Ar偏心距偏心距mm40e軸頸的當(dāng)量摩擦系數(shù)軸頸的當(dāng)量摩擦系數(shù)2 . 0vf圓盤(pán)圓盤(pán)1與工件與工件2之間的之間的摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)14. 0f已知：已知：求：機(jī)構(gòu)自鎖的最大楔緊角

35、求：機(jī)構(gòu)自鎖的最大楔緊角Fe1rA1221RF1RAFARF112)sin(esin1rsin)sin(1re偏心圓盤(pán)自鎖時(shí)，有偏心圓盤(pán)自鎖時(shí)，有ersin)sin(1ersinarcsin1ersinarcsin1mm32 . 015vAfr9696. 714. 0arctanarctanf407.2428297. 0arcsin9696. 7409696. 7sin603arcsin9696. 7四、機(jī)械效率四、機(jī)械效率什么是機(jī)械效率什么是機(jī)械效率? ?機(jī)械系統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)輸入功輸入功輸出功輸出功dW損耗功損耗功rWfWfrdWWW1WW-1WW-WWWdfdfddrdrWW機(jī)械效率的定義式機(jī)

36、械效率的定義式drdrNN/tW/tWdrWWdrNN機(jī)械系統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)輸入功率輸入功率輸出功率輸出功率損耗功率損耗功率rrrNvFfNdFdvrFrvdddNvFddrrdrvFvF/tN/tN機(jī)械系統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)輸入功率輸入功率輸出功率輸出功率損耗功率損耗功率rrrNMfNdMddddNMrMrddrrdr/tN/tNMM或或機(jī)械系統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)輸入功率輸入功率輸出功率輸出功率損耗功率損耗功率00rrrNvFfNdFdv0rFrvdddNvF理想情況下理想情況下( (沒(méi)有摩擦沒(méi)有摩擦) )10ddrrvFvFrrddvFvF000rrrrrrddrrdrFFvFvFvFvF/tN/tN機(jī)械系統(tǒng)機(jī)械系

37、統(tǒng)輸入功率輸入功率輸出功率輸出功率損耗功率損耗功率rrrNvFfN0dFdvrFrv00dddNvF理想情況下理想情況下( (沒(méi)有摩擦沒(méi)有摩擦) )10ddrrvFvFrrddvFvF0ddddddddrrdrFFvFvFvFvF/tN/tN00結(jié)論：結(jié)論：理想工作阻力矩實(shí)際工作阻力矩實(shí)際驅(qū)動(dòng)力矩理想驅(qū)動(dòng)力矩理想工作阻力實(shí)際工作阻力實(shí)際驅(qū)動(dòng)力理想驅(qū)動(dòng)力drWWdrNNddrrFFFF00ddrrMMMM00五、機(jī)械自鎖五、機(jī)械自鎖從效率的觀點(diǎn)討論自鎖，則自鎖的條件為：從效率的觀點(diǎn)討論自鎖，則自鎖的條件為：機(jī)械效率小于等于機(jī)械效率小于等于0，即，即0應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例min2r02rmax2rmi

38、nr螺紋的小徑螺紋的小徑螺紋的中徑螺紋的中徑螺紋的大徑螺紋的大徑0rmaxr化簡(jiǎn)：化簡(jiǎn)：螺母與螺紋之間螺母與螺紋之間的壓力作用在中徑的的壓力作用在中徑的螺旋線(xiàn)上；螺旋線(xiàn)上；把螺母看作是一把螺母看作是一個(gè)集中質(zhì)量。個(gè)集中質(zhì)量?；?jiǎn)：化簡(jiǎn)：把中徑上的螺旋把中徑上的螺旋線(xiàn)展成斜面。線(xiàn)展成斜面。擰緊螺母時(shí)，即滑塊沿斜面上升擰緊螺母時(shí)，即滑塊沿斜面上升 滑塊的受力滑塊的受力 )tan( GF假設(shè)螺母與螺紋之間無(wú)摩擦，即假設(shè)螺母與螺紋之間無(wú)摩擦，即 0tanf0tan0GF 理想工作阻力實(shí)際工作阻力實(shí)際驅(qū)動(dòng)力理想驅(qū)動(dòng)力)tan(tan)tan(tan0GGFF0)tan(tan22自鎖時(shí)有：自鎖時(shí)有：松開(kāi)

39、螺母時(shí)，即滑塊沿斜面下降松開(kāi)螺母時(shí)，即滑塊沿斜面下降 滑塊的受力滑塊的受力 )tan(GF假設(shè)螺母與螺紋之間無(wú)摩擦，即假設(shè)螺母與螺紋之間無(wú)摩擦，即 0tan0GF tan)tan(tan)tan(0GGFF理想工作阻力實(shí)際工作阻力實(shí)際驅(qū)動(dòng)力理想驅(qū)動(dòng)力0自鎖時(shí)有：自鎖時(shí)有：0tan)tan(3-6 3-6 平面四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)一、四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問(wèn)題與機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性一、四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問(wèn)題與機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性（1 1）函數(shù)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）函數(shù)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì))(xfy 001234實(shí)現(xiàn)預(yù)定函數(shù)實(shí)現(xiàn)預(yù)定函數(shù)四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問(wèn)題四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問(wèn)題)(（2）軌跡機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）軌跡機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)四桿機(jī)

40、構(gòu)連桿曲線(xiàn)連桿曲線(xiàn)實(shí)現(xiàn)預(yù)定運(yùn)動(dòng)軌跡實(shí)現(xiàn)預(yù)定運(yùn)動(dòng)軌跡)()(yyxxMM（3 3）導(dǎo)引機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）導(dǎo)引機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1C2C1B2B3B3CAD實(shí)現(xiàn)連桿的預(yù)定位置實(shí)現(xiàn)連桿的預(yù)定位置四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)特性四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)特性（1 1）傳動(dòng)特性）傳動(dòng)特性連架桿轉(zhuǎn)角曲線(xiàn)連架桿轉(zhuǎn)角曲線(xiàn))(1234ABCD連架桿連架桿轉(zhuǎn)角曲線(xiàn)轉(zhuǎn)角曲線(xiàn)（）導(dǎo)引特性（）導(dǎo)引特性連桿轉(zhuǎn)角曲線(xiàn)連桿轉(zhuǎn)角曲線(xiàn))(連桿轉(zhuǎn)連桿轉(zhuǎn)角曲線(xiàn)角曲線(xiàn)1234ABCD二、函數(shù)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)二、函數(shù)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)00abcdxy)(coscos)(cos:00cdbax)(sinsin)(sin:00cbay求兩式的平方和求兩式的平方和1.1.解析法解析法)()(co

41、s2)(cos2)(cos200002222acadcddcabac/bdcaR222221)(d/cR 2d/aR 3)()()()(0003021coscoscosRRR在這個(gè)方程中要求的未知數(shù)有哪些在這個(gè)方程中要求的未知數(shù)有哪些, ,已知的數(shù)有哪些已知的數(shù)有哪些? ?令：令：)()()()(0003021coscoscosRRR)(已知條件：已知條件：未知：未知：00321RRR，)(11，)(22，)(33，)(44)(55)()()()(00110130121coscoscosRRR)()()()(00220230221coscoscosRRR)()()()(00330330321c

42、oscoscosRRR)()()()(00440430421coscoscosRRR)()()()(00550530521coscoscosRRR令：令：由此可知，有由此可知，有5組值精確滿(mǎn)足上述方程。組值精確滿(mǎn)足上述方程。. .數(shù)值比較法數(shù)值比較法基本思想基本思想（）建立數(shù)據(jù)庫(kù)（）建立數(shù)據(jù)庫(kù)1234ABCD)(),(mincbaADABa ADBCb ADCDc 當(dāng)當(dāng)a,b,c取一系列不同值時(shí)，建立連架桿轉(zhuǎn)角曲線(xiàn)的數(shù)取一系列不同值時(shí)，建立連架桿轉(zhuǎn)角曲線(xiàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)。據(jù)庫(kù)。（2）給定函數(shù)轉(zhuǎn)化為傳動(dòng)函數(shù)）給定函數(shù)轉(zhuǎn)化為傳動(dòng)函數(shù))(xfy )(11200 xy)(xfy 2abba或或（）數(shù)值比較（）

43、數(shù)值比較)(11給定函數(shù)給定函數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中的函數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中的函數(shù))()()(*1當(dāng)有當(dāng)有)(*數(shù)據(jù)庫(kù)中任意一個(gè)特定的函數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中任意一個(gè)特定的函數(shù)時(shí)時(shí)該函數(shù)對(duì)應(yīng)的一組桿長(zhǎng)該函數(shù)對(duì)應(yīng)的一組桿長(zhǎng)*,cba能夠?qū)崿F(xiàn)給定函數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)給定函數(shù)函數(shù)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的特例函數(shù)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的特例 設(shè)已知行程速比系數(shù)設(shè)已知行程速比系數(shù)K，搖桿長(zhǎng)度，搖桿長(zhǎng)度LCD，機(jī)架長(zhǎng)度，機(jī)架長(zhǎng)度LAD，搖桿，搖桿擺角擺角，試求曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的尺寸。，試求曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的尺寸。解：解：（1）求出極位夾角）求出極位夾角1801K1-K3.3.按從動(dòng)件的急回運(yùn)動(dòng)特性設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)按從動(dòng)件的急回運(yùn)動(dòng)特性設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)1C2CADb-aAC 1abAC21C2C90AADE2