本科05基本概念1

1、第三節(jié) 有關(guān)四桿機(jī)構(gòu)的幾個(gè)基本概念一.四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在條件二、急回特性（行程速度變化系數(shù)）三、壓力角和傳動(dòng)角四、死點(diǎn)（止點(diǎn)位置）1設(shè)計(jì)：潘存云l1l2l4l3CBAD平面四桿機(jī)構(gòu)具有整轉(zhuǎn)副可能存在曲柄。桿1為曲柄，作整周回轉(zhuǎn)，必有兩次與機(jī)架共線l2(l4 l1)+ l3則由BCD可得：三角形任意兩邊之和大于第三邊則由B”C”D可得：l1+ l4 l2 + l3l3(l4 l1)+ l2AB為最短桿最長桿與最短桿的長度之和其他兩桿長度之和 l1+ l2 l3 + l4C”l1l2l4l3ADl4- l1將以上三式兩兩相加得： l1 l2, l1 l3, l1 l4 l1+ l3 l2 + l4一

2、.四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在條件：（轉(zhuǎn)動(dòng)副為整轉(zhuǎn)副）2 1.曲柄存在條件:2.推論:實(shí)例分析: AB70, BC90, CD110, AD40(1)最短與最長桿之和小于其它兩桿之和 (2)最短桿是連架桿或機(jī)架(滿足條件1) (1)最短桿是機(jī)架 (2)最短桿是機(jī)架鄰邊 (3)最短桿是機(jī)架對(duì)邊雙曲柄機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)ADCD40110150ABBC160當(dāng)：AD為機(jī)架 AB或DC為機(jī)架 BC為機(jī)架雙曲柄機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)ABCD3四桿機(jī)構(gòu)類型的判別lmax+lmin l余1+l余2雙曲柄機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)可能有曲柄機(jī)架是否最短構(gòu)件的對(duì)邊最短構(gòu)件的鄰邊最短構(gòu)件4二、急回特性（一）鉸鏈四

3、桿機(jī)構(gòu)急回特性設(shè)計(jì)：潘存云ABCDB1C1AD在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄與連桿兩次共線時(shí)，搖桿位于兩個(gè)極限位置，簡稱極位。當(dāng)曲柄以逆時(shí)針轉(zhuǎn)過180+時(shí)，搖桿從C1D位置擺到C2D。所花時(shí)間為t1 , 平均速度為V1,那么有：曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 3D此兩處曲柄之間的夾角 稱為極位夾角。180C2B25設(shè)計(jì)：潘存云B1C1ADC2當(dāng)曲柄以繼續(xù)轉(zhuǎn)過180-時(shí)，搖桿從C2D,置擺到C1D，所花時(shí)間為t2 ,平均速度為V2 ,那么有： 180-因曲柄轉(zhuǎn)角不同，故搖桿來回?cái)[動(dòng)的時(shí)間不一樣，平均速度也不等。顯然：t1 t2 V2 V1搖桿的這種特性稱為急回運(yùn)動(dòng)。用以下比值表示急回程度稱K為行程速比系數(shù)。且越大，K值

4、越大，急回性質(zhì)越明顯。 只要 0 ， 就有 K1所以可通過分析機(jī)構(gòu)中是否存在以及的大小來判斷機(jī)構(gòu)是否有急回運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)的程度。設(shè)計(jì)新機(jī)械時(shí)，往往先給定K值，于是: 6 =0， K=1, 無急回特性 1K 2， qK急回特征越顯著討論：四桿機(jī)構(gòu)存在急回特性須具備條件： 曲柄為主動(dòng)件 從動(dòng)件有極限位置 曲柄存在極位夾角總結(jié)：急回方向：回程向左7（若有方向如何？）分析：擺角：； 極位夾角： 特點(diǎn)： = 有急回特性 （二）擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)急回特性工作行程：C1 C2 急回：C2 C1 8（三）曲柄滑塊機(jī)構(gòu)急回特性 無急回 C2 C1急回9設(shè)計(jì)：潘存云FF F”1、壓力角：從動(dòng)件驅(qū)動(dòng)力F與力作用點(diǎn)絕對(duì)速度之間

5、所夾銳角。ABCD設(shè)計(jì)時(shí)要求: min503、min位置切向分力: F= Fcos法向分力: F”= Fcos F對(duì)傳動(dòng)有利。=Fsin2、傳動(dòng)角=90-CDBAF可用的大小來表示機(jī)構(gòu)傳動(dòng)力性能的好壞F”F三、壓力角和傳動(dòng)角此位置一定是：主動(dòng)件與機(jī)架共線兩處之一。10曲柄搖桿機(jī)構(gòu)min曲柄與機(jī)架共線時(shí)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)3、min的位置11設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云F搖桿為主動(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).避免措施：兩組機(jī)構(gòu)錯(cuò)開排列，如火車輪機(jī)構(gòu);稱此位置為：“死點(diǎn)”0靠飛輪的慣性（如內(nèi)燃機(jī)、縫紉機(jī)等）。FAEDGBCABEFDCG0F0四、死點(diǎn)（止點(diǎn)位置）12死點(diǎn)的利用：飛機(jī)起落架、鉆夾具等。設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云工件ABCD1234PABCD1234工件P鉆孔夾具=0TABDC飛機(jī)起落架ABCD=0F13總結(jié)：搖桿或滑塊為原動(dòng)件時(shí)滿足條件之一為死點(diǎn)： 連桿與曲柄共線；傳動(dòng)角=0； 連桿加于曲柄的力恰好通過轉(zhuǎn)動(dòng)中心 。折疊家具機(jī)構(gòu)14習(xí)題： 如圖所示，設(shè)已知四桿機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的長度為：a240mm，b600mm，c400mm，d480mm。試問：哪一構(gòu)件為曲柄?1) 當(dāng)取構(gòu)件4為機(jī)架時(shí)，是否存在曲柄? 如果存在，2) 選哪一構(gòu)件為機(jī)架時(shí)，能獲得雙曲柄機(jī)構(gòu)?3) 選