平面連桿機(jī)構(gòu)

1、6第八章平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)8-68-6 如圖所示,設(shè)已知四桿機(jī)構(gòu)個(gè)構(gòu)件的長(zhǎng)度為a = 240mm, b = 600mm,c = 400mm,d = 500mm。試問(wèn)：（1 1）當(dāng)取桿為機(jī)架時(shí)，是否有曲柄存在？（2 2）若各桿長(zhǎng)度不變，能否采用選不同桿為機(jī)架的辦法獲得雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)？ 如何獲得？（3 3） 若 a a、b b、c c 三桿的長(zhǎng)度不變，取桿 4 4 為機(jī)架，要獲得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，d d 的取值范 圍應(yīng)為何值？ 解答（1 1）因?yàn)閍 b = 240mm 600mm = 840mm：c d = 400mm 500mm = 900mm該題又取桿 4 4 為機(jī)架，最短桿 1 1 為

2、連架桿。所以有曲柄存在，構(gòu)件1 1 就是曲柄。（2 2）若各桿長(zhǎng)度不變，可以選不同桿為機(jī)架的方法獲得雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)。其中，由（1 1）知，該機(jī)構(gòu)滿足桿長(zhǎng)條件，取桿1 1 為機(jī)架得雙曲柄機(jī)構(gòu)；取桿 3 3 為機(jī)架得雙搖桿機(jī)構(gòu)。（3 3）要獲得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，需滿足桿長(zhǎng)條件；最短桿為連架桿。1 1）桿 4 4 為最長(zhǎng)桿，即d - 600mm時(shí)，a b = 240mm d = 840mm M b c = 600mm 400mm = 1000mm則600mm：d三760mm2 2）桿 4 4 長(zhǎng)度介于 b b、c c 之間，即400mm d 600mm時(shí)，a b = 240mm600 mm =

3、840mm _ d c = d 400mm3 3）桿 4 4 長(zhǎng)度介于 a a、c c 之間，即240mm : d _ 400mm時(shí)，a b = 240mm600mm = 840mm _ c d = 400mm d無(wú)解綜上所述：若 a a、b b、c c 三桿的長(zhǎng)度不變，取桿 4 4 為機(jī)架，要獲得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，d d 的取值范圍應(yīng)為440mm乞d 760mm。8-88-8 圖示為一偏置曲柄曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，各桿的長(zhǎng)度為h = 28mm,l2二52mm,l3=50mm，l4= 72mm，試求：（1 1） 當(dāng)取桿 4 4 為機(jī)架時(shí)，該機(jī)構(gòu)的極位夾角 二，桿 3 3 的最大擺角、最小傳動(dòng)角min和 行

4、程速度變化系數(shù)K。（2 2） 當(dāng)取桿 1 1 為機(jī)架時(shí)，將演化成何種類型的機(jī)構(gòu)？為什么？并說(shuō)明這時(shí)C、 D兩個(gè)轉(zhuǎn) 動(dòng)副是周轉(zhuǎn)副還是擺動(dòng)副；（3 3） 當(dāng)取桿 3 3 為機(jī)架時(shí)，又將演化成何種機(jī)構(gòu)？這時(shí)A A、B B 兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)是否仍為周轉(zhuǎn)副？解答（1 1）作出該機(jī)構(gòu)的極位夾角二與桿 3 3 的最大擺角:。如圖（a a）所示，則-arccosUjfT2l4(l2-h)6(28 +52)2+722502(52)2+722 502=arccosarccos19.4二arcco bj：弋2l4(l1T2)2 72 (28 52)2 72 (52-28)“rccoK(11arccosDJ)22瓜42 2

5、2 2 2 25 +72 -(28+52)5 +72 -(52 -28)”廠=arccos作出兩個(gè)傳動(dòng)角極值, ,如圖 8-88-8（b b）所示故，最小傳動(dòng)角min二2二22.7圖（a a）行程速度變化系數(shù)K(1)(1)K =(180二)/(180-巧=(18019.4)/(180 -19.4) =1.24(2)(2)h |2二28mm 72mm二100：1213二52mm 50mm = 102mm又l1為最短桿，所以當(dāng)取桿 1 1 為機(jī)架時(shí)，將演化成雙曲柄機(jī)構(gòu)。這時(shí)， C C D D 兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副是擺 動(dòng)副。（3 3）由（2 2）可知，當(dāng)取桿 3 3 為機(jī)架時(shí)，將演化為雙搖桿機(jī)構(gòu)。這時(shí)， A

6、 A、B B 兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng) 副仍是周轉(zhuǎn)副。8-98-9 圖示連桿機(jī)構(gòu)中，已知各構(gòu)件的尺寸為IAB= 160mm,IBC= 260mm,lCD= 200mm，IAD=80mm,構(gòu)件 ABAB 為原動(dòng)件，沿順時(shí)針?lè)较騽蛩倩剞D(zhuǎn)，試確定：（1 1 ）四桿機(jī)構(gòu) ABCDABCD 的類型；（2 2） 該四桿機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角min；（3 3）滑塊 F F 的行程速度變化系數(shù) K K。2 5 722 5 721=arccos二arccos52250-(728)2= 51.132 52 50= 18arccosU圧=18一arccosU淪L 22.721九2 52 52 3圖（b b）8-98-9解答(1)(1)l

7、BCIAD= 260mm 80mm = 34：IABlCD=16mm 2mm=36mm又IAD為最短桿且為機(jī)架，所以四桿機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)。(2(2)做出該四桿機(jī)構(gòu)的兩個(gè)傳動(dòng)角極值。如圖8-98-9 ( a a)所示。則:|夕+|( _(li一l4)22602+ 2002 (160 80)2“ c二arccosarccos13.32I2I32漢260匯200(3)(3) 作出滑塊 F F 處于極限位置時(shí)，連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，如圖 8-98-9 (b(b) )所示。測(cè)得 v -44.2， 則滑塊F F 的行程速度變化系數(shù)。K =(180 R/(180-巧=(18044.2 (180 -44.2 )

8、=1.658-148-14 解答 取比例尺 塢=5mm/mm1 1 )作出B2C2的位置；2 2)用作圖法求出 A A 或 D D 的位置，并作出機(jī)構(gòu)在E2位置的運(yùn)動(dòng) 簡(jiǎn)圖(保留作圖線)。3 3)量得IAB=A瓦叫=25 5= 125mmIAD= AD打=62 5 = 310mm=arccosl22602+ 2002 (160 +80)2-arccos= 61.32 260 200ICD=CDL= 56 5 = 280mm1ABlAD -lBCCDAD -1BCAD -lCD（2 2）計(jì)算最小傳動(dòng)角由四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的桿長(zhǎng)條件有K -1/ 2 _1解：計(jì)算二=18018016.36K +11.

9、2 + 1第一種方法，采用圖解法（作圖線圖保留）各桿長(zhǎng)IBC=BC.Lj = 303mmmin- 43.5第二種方法，采用解析法（1 1）計(jì)算連桿長(zhǎng)度設(shè)搖桿位于兩極限位置時(shí)，鉸鏈 C C 位于點(diǎn)C1,C2,則35 C1C2lCDsin=2 300 sin2 2= 180.4mm K T 1 2 _1極位夾角- 180=18016.36K +11.2+1有cos. C1AC2=（AC1）2（空）上 QC）22 AC1AC2(IBC80)2(IBC-80)2-184.4COS16.362 (IBC80) (IBC一80)解之可得連桿長(zhǎng)度lBC= 303.6 mm80 IAD- 303.6 300, lAD- 303.6 IAD_ 3 0 0得303.6mm _ IAD- 523.6mmIAD= 303.6mm時(shí)故最小傳動(dòng)角min滿足要求。8-258-25解答( (可用解析法和圖解法) )K - 1 J -180180 2 =60K +1D1CD2=600,D1300又 由已知D2= 300mm, AB = 75mm，CD = DD2=