機(jī)械設(shè)計(jì)第四講

1、第二章 平面(pngmin)連桿機(jī)構(gòu)華中科技大學(xué)共五十三頁三、平面機(jī)構(gòu)的壓力(yl)角和傳動(dòng)角、死點(diǎn)F1 = FcosF2 = FsinABCDFvcF1F21、機(jī)構(gòu)壓力角:在不計(jì)摩擦力、慣性力和重力的條件下，機(jī)構(gòu)中驅(qū)使輸出件運(yùn)動(dòng)的力的方向線與輸出件上受力點(diǎn)的速度方向間所夾的銳角(rujio)，稱為機(jī)構(gòu)壓力角，通常用表示。共五十三頁傳動(dòng)(chundng)角：壓力角的余角。vcABCDFF1F2通常(tngchng)用表示.共五十三頁機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角和壓力角作出如下(rxi)規(guī)定：min ；= 3060；max。、分別為許用傳動(dòng)角和許用壓力角。共五十三頁2、最小傳動(dòng)(chundng)角的確定BCmi

2、nF2ABCDFvcF1abcdFVc = 或 = 180- BCmax故為最小或最大值時(shí)有可能(knng)出現(xiàn)最小值共五十三頁= arccosb2+c2-d2-a2+2adcos/2bc. = 0, min= arccosb2+c2-(d-a)2/2bc2、最小傳動(dòng)(chundng)角的確定 = 180, max= arccosb2+c2-(d+a)2/2bc min=min ,180 -maxmin因此，曲柄與機(jī)架共線(n xin)位置為傳動(dòng)角最小位置共五十三頁321DCBABACBCCmin曲柄與機(jī)架共線位置(wi zhi)可視為曲柄垂直于滑塊導(dǎo)路線位置(wi zhi)因此(ync)，m

3、in=arccos（a/b）共五十三頁BBACBCCminmin= =arccos（a+e)/b 為提高機(jī)械傳動(dòng)效率(xio l)，應(yīng)使其最小傳動(dòng)角處于工作阻力較小的空回行程中。abBCACBBCe因此，當(dāng)滑塊在曲柄回轉(zhuǎn)中心上方時(shí)，滑塊向左為工作行程(xngchng)，曲柄轉(zhuǎn)向?yàn)轫槙r(shí)針。反之則向右為工作行程(xngchng)。共五十三頁FABC123vB3FvB3ABC123= 0 = 90vB3FABC231上圖中注意，主動(dòng)件或構(gòu)件(gujin)形狀發(fā)生變化時(shí)，壓力角會(huì)發(fā)生變化共五十三頁3 機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)(s din)位置共五十三頁 在不計(jì)構(gòu)件的重力、慣性力和運(yùn)動(dòng)副中的摩擦阻力的條件下，當(dāng)機(jī)構(gòu)處

4、于傳動(dòng)角=0（=90）的位置(wi zhi)下，無論給機(jī)構(gòu)主動(dòng)件的驅(qū)動(dòng)力或驅(qū)動(dòng)力矩有多大，均不能使機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，這個(gè)位置(wi zhi)稱為機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置(wi zhi)。F1 = FcosF2 = FsinDABCFvBFDACv共五十三頁共五十三頁共五十三頁23、平面四桿機(jī)構(gòu)(jgu)設(shè)計(jì)共五十三頁1、基本問題 根據(jù)機(jī)構(gòu)(jgu)所提出的運(yùn)動(dòng)條件，確定機(jī)構(gòu)(jgu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)尺寸，畫出機(jī)構(gòu)(jgu)運(yùn)動(dòng)簡圖。1）根據(jù)給定的運(yùn)動(dòng)(yndng)規(guī)律（位移、速度和加速度）設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)；a 實(shí)現(xiàn)連桿的幾個(gè)位置共五十三頁實(shí)現(xiàn)連桿的幾個(gè)(j )位置共五十三頁共五十三頁A0A1B3A3A2B2B1B0E2E1

5、E321實(shí)現(xiàn)連桿(lin n)的幾個(gè)位置共五十三頁A0A1B3A3A2B2B1B0E2E1E321共五十三頁實(shí)現(xiàn)連桿(lin n)的幾個(gè)位置共五十三頁1、基本問題 根據(jù)(gnj)機(jī)構(gòu)所提出的運(yùn)動(dòng)條件，確定機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)尺寸，畫出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。1）根據(jù)給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律(gul)（位移、速度和加速度）設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)；b 實(shí)現(xiàn)輸出構(gòu)件的急回特性共五十三頁共五十三頁1、基本問題 根據(jù)機(jī)構(gòu)所提出的運(yùn)動(dòng)(yndng)條件，確定機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)(yndng)學(xué)尺寸，畫出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)(yndng)簡圖。1）根據(jù)給定的運(yùn)動(dòng)(yndng)規(guī)律（位移、速度和加速度）設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)；c 實(shí)現(xiàn)兩連架桿的對(duì)應(yīng)角位移、角速度和角加速度（顎式

6、碎礦機(jī)、慣性篩）共五十三頁實(shí)現(xiàn)(shxin)兩連架桿的對(duì)應(yīng)角位移、角速度和角加速度（顎式碎礦機(jī)）共五十三頁實(shí)現(xiàn)(shxin)兩連架桿的對(duì)應(yīng)角位移、角速度和角加速度慣性篩共五十三頁揉面機(jī)2）根據(jù)給定的運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)(shj)四桿機(jī)構(gòu)；共五十三頁能夠?qū)崿F(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)軌跡曲線和運(yùn)動(dòng)規(guī)律， 工程(gngchng)上常用來作為直接完成某種軌跡要求的執(zhí)行機(jī)構(gòu)共五十三頁3) 綜合(zngh)功能實(shí)現(xiàn)連桿位置；實(shí)現(xiàn)軌跡；實(shí)現(xiàn)速度(sd)要求共五十三頁綜合(zngh)功能共五十三頁鋼板(gngbn)剪切共五十三頁鋼卷運(yùn)輸(ynsh)共五十三頁鋼卷吊裝(diozhung)共五十三頁鋼板(gngbn)剪切共五十三頁舉升共

7、五十三頁共五十三頁共五十三頁共五十三頁設(shè)計(jì)(shj)方法1）實(shí)驗(yàn)法2）幾何(j h)法3）解析法共五十三頁一 根據(jù)給定的連桿(lin n)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)B1B2B3C2C3C1ADc23c12b23b12根據(jù)(gnj)圓周上的點(diǎn)找圓心共五十三頁根據(jù)給定的連桿(lin n)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)共五十三頁二 按給定行程速度(sd)變化系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)已知：求：A的位置(wi zhi)，并定出C1DB1C2B2AO90-90-(1)共五十三頁按給定(i dn)行程速度變化系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)AB=(AC2-AC1)/2BC=(AC1+AC2)/2AC1=BC-ABAC2=BC+AB180（K-1） （K+

8、1）=確定比例尺C1DB1C2B2AO90-90-共五十三頁曲柄(qbng)滑塊機(jī)構(gòu)已知：C1 、C2 位置(wi zhi) （行程H），K ,e共五十三頁曲柄(qbng)滑塊機(jī)構(gòu)已知：C1 、C2位 置（行程(xngchng)H），KB1C2AC1BB2Co900-e900-共五十三頁導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)已知：AB1DCB2=共五十三頁三 根據(jù)給定(i dn)兩連架桿的位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)1、 剛化反轉(zhuǎn)(fn zhun)法DACiB1BiC11i111iBiA1i共五十三頁三 根據(jù)(gnj)給定兩連架桿的位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)1、 剛化反轉(zhuǎn)(fn zhun)法 如果把機(jī)構(gòu)的第i個(gè)位置ABiCiD看成一剛體(即剛化

9、)，并繞點(diǎn)D轉(zhuǎn)過(-1i)角度(即反轉(zhuǎn))，使輸出連架桿CiD與C1D重合，稱之為“剛化反轉(zhuǎn)法”。DACiB1BiC11i111iBiA1i共五十三頁B1DB2B3E1E3AADB3E3A3DB3E3，C1給定兩連架桿上三對(duì)對(duì)應(yīng)位置(wi zhi)的設(shè)計(jì)問題E2112323B1DE1AB2E2A2把兩連架桿對(duì)應(yīng)位置問題轉(zhuǎn)化為實(shí)現(xiàn)連桿(lin n)若干位置問題，CD變?yōu)闄C(jī)架共五十三頁end共五十三頁2 封閉(fngb)矢量四邊形法把三組對(duì)應(yīng)(duyng)角位置帶入,可得關(guān)于的三元一次方程組ABCDcbadxy封閉四邊形邊長定律取x投影取y投影進(jìn)而可根據(jù)已知條件和此三元一次方程組求得a、b、c、d共五十三頁 小 結(jié) 連桿機(jī)構(gòu) 三個(gè)三三個(gè)基本機(jī)構(gòu)三個(gè)共性問題三種(sn zhn)設(shè)計(jì)條件連桿，行程(xngchng)速度比，連架桿（剛化，四邊形）共五十三頁結(jié)束(jish)習(xí)題(xt)：2-2，2-4；2-5 2-11共五十三頁內(nèi)容摘要第二章 平面連桿機(jī)構(gòu)。三、平面機(jī)構(gòu)的壓力角和傳動(dòng)角、死點(diǎn)。F2 = Fsin。1、機(jī)構(gòu)壓力角:在不計(jì)摩擦力、慣性力和重力的條件下，機(jī)構(gòu)中驅(qū)使輸出件運(yùn)動(dòng)的力的方向線與輸出件上受力點(diǎn)的速度方向間所夾的銳角，稱為機(jī)構(gòu)壓力角，通常用表示。傳動(dòng)角：壓力角