版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
二、連桿機(jī)構(gòu)的分類
根據(jù)構(gòu)件之間的相對運(yùn)動分為:平面連桿機(jī)構(gòu),空間連桿機(jī)構(gòu)。
若干個構(gòu)件全用低副聯(lián)接而成的機(jī)構(gòu),也稱之為低副機(jī)構(gòu)。一、連桿機(jī)構(gòu)第一頁,共一百零六頁,2022年,8月28日缺點(diǎn):▲產(chǎn)生動載荷(慣性力),不適合高速。▲設(shè)計較復(fù)雜,難以實(shí)現(xiàn)精確的軌跡?!鴺?gòu)件和運(yùn)動副多,累積誤差大,精度和效率較低?!捎玫透?,面接觸、承載大、便于潤滑、不易磨損形狀簡單、易加工、容易獲得較高的制造精度。▲改變桿的相對長度,從動件運(yùn)動規(guī)律不同?!B桿曲線豐富??蓾M足不同要求。三、平面連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)第二頁,共一百零六頁,2022年,8月28日第二節(jié)平面連桿機(jī)構(gòu)的類型和應(yīng)用第三頁,共一百零六頁,2022年,8月28日定義:全部由轉(zhuǎn)動副組成的平面四桿機(jī)構(gòu)稱為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)(Four-BarMechanism)。
連架桿——與機(jī)架相聯(lián)的構(gòu)件1,3;機(jī)架——固定不動的構(gòu)件;曲柄——能作整周轉(zhuǎn)動的連架桿1;搖桿——僅能在某一角度往復(fù)擺動的連架桿3。連桿——連接兩連架桿且作平面運(yùn)動的構(gòu)件;機(jī)架連架桿連架桿連桿-曲柄-搖桿2ADBC314一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本概念第四頁,共一百零六頁,2022年,8月28日二、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式(一)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)(Crank-RockerMechanism)(二)雙曲柄機(jī)構(gòu)
(DoubleCrankMechanism)(三)雙搖桿機(jī)構(gòu)
(DoubleRockerMechanism)第五頁,共一百零六頁,2022年,8月28日(一)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)特點(diǎn):兩連架桿一個是曲柄(整周轉(zhuǎn));一個是搖桿(擺動)第六頁,共一百零六頁,2022年,8月28日1、特點(diǎn):(1)兩連架桿一個是曲柄(整周轉(zhuǎn)),一個是搖桿(擺動);(2)曲柄勻速回轉(zhuǎn)時,搖桿變速擺動。第七頁,共一百零六頁,2022年,8月28日主動件:曲柄(飛輪)從動件:搖桿(接收器)運(yùn)動:勻速回轉(zhuǎn)運(yùn)動:往復(fù)擺動2、應(yīng)用①——雷達(dá)天線俯仰角調(diào)整機(jī)構(gòu)第八頁,共一百零六頁,2022年,8月28日2、應(yīng)用②——顎式破碎機(jī)從動件:搖桿(動顎板)主動件:曲柄(曲軸)運(yùn)動:往復(fù)擺動運(yùn)動:連續(xù)回轉(zhuǎn)第九頁,共一百零六頁,2022年,8月28日第十頁,共一百零六頁,2022年,8月28日應(yīng)用:第十一頁,共一百零六頁,2022年,8月28日(二)雙曲柄機(jī)構(gòu)
特點(diǎn):兩連架桿都是曲柄(整周轉(zhuǎn))且不等長主動曲柄勻速轉(zhuǎn),從動曲柄變速轉(zhuǎn)動第十二頁,共一百零六頁,2022年,8月28日第十三頁,共一百零六頁,2022年,8月28日如何消除不確定現(xiàn)象:1、慣性飛輪2、加虛約束3、靠自重第十四頁,共一百零六頁,2022年,8月28日(三)雙搖桿機(jī)構(gòu):兩連架桿都是搖桿(擺動)第十五頁,共一百零六頁,2022年,8月28日應(yīng)用:起重機(jī)汽車拖拉機(jī)前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)第十六頁,共一百零六頁,2022年,8月28日第十七頁,共一百零六頁,2022年,8月28日第二節(jié)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件第十八頁,共一百零六頁,2022年,8月28日一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件C’B’C”B”ABCDabcda+db+cB過B′:B過B′′:即a+bd+c
b(d-a)+cc(d-a)+b即a+cd+b
上述三式兩兩相加可得:①最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之和;(桿長和條件)②連架桿與機(jī)架中必有一桿為最短桿。曲柄存在條件第十九頁,共一百零六頁,2022年,8月28日鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類型的判斷條件:2)若不滿足桿長和條件,該機(jī)構(gòu)只能是雙搖桿機(jī)構(gòu)。1)在滿足桿長和的條件下:(1)以最短桿的相鄰構(gòu)件為機(jī)架,則最短桿為曲柄,另一連架桿為搖桿,即該機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu);(2)以最短桿為機(jī)架,則兩連架桿為曲柄,該機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu);(3)以最短桿的對邊構(gòu)件為機(jī)架,均無曲柄存在,即該機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)。第二十頁,共一百零六頁,2022年,8月28日鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)滿足上述推論條件時,以不同構(gòu)件為機(jī)架可得到如下不同類型的四桿機(jī)構(gòu):
曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)以最短桿的鄰邊為機(jī)架以最短桿為機(jī)架以最短桿的對邊為機(jī)架第二十一頁,共一百零六頁,2022年,8月28日極位夾角
機(jī)構(gòu)輸出件具有急回特性的條件:1)原動件等角速整周轉(zhuǎn)動;2)輸出件具有正、反行程
的往復(fù)運(yùn)動;3)極位夾角θ>0。二、急回運(yùn)動和行程速度變化系數(shù)定義:從動件作往復(fù)運(yùn)動的平面連桿機(jī)構(gòu)中,若從動件工作行程的平均速度小于回程的平均速度,則稱該機(jī)構(gòu)具有急回特性。1、急回特性第二十二頁,共一百零六頁,2022年,8月28日在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中,當(dāng)從動件(搖桿)位于兩極限位置時,曲柄與連桿共線。此時對應(yīng)的主動曲柄之間所夾的銳角θ叫作極位夾角。2、極位夾角第二十三頁,共一百零六頁,2022年,8月28日=v2/v1=(C1C2/t2)/
(C1C2/t1)
=t1/t2=1/2=(180°+θ)/(180°-θ)K=θ=180°(K-1)/(K+1)行程速比系數(shù)行程速比系數(shù)K:從動件空回行程的平均速度V2與工作行程的平均速度V1的比值,用來表示急回的程度。
輸出件空回行程的平均速度
輸出件工作行程的平均速度極位夾角3、行程速度變化系數(shù)第二十四頁,共一百零六頁,2022年,8月28日三、平面機(jī)構(gòu)的傳動角和死點(diǎn)1)機(jī)構(gòu)中驅(qū)使輸出件運(yùn)動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,用α表示。
1、傳動角和壓力角第二十五頁,共一百零六頁,2022年,8月28日傳動角:壓力角的余角(90-α)
。通常用γ表示.常用γ的大小來表示機(jī)構(gòu)傳力性能的好壞第二十六頁,共一百零六頁,2022年,8月28日3、機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置當(dāng)機(jī)構(gòu)處于傳動角γ=0°(或α=90°)的位置下,無論給機(jī)構(gòu)主動件的驅(qū)動力或驅(qū)動力矩有多大,均不能使機(jī)構(gòu)運(yùn)動,這個位置稱為機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置。第二十七頁,共一百零六頁,2022年,8月28日
*
“死點(diǎn)”位置的過渡方法:第二十八頁,共一百零六頁,2022年,8月28日*
可以利用“死點(diǎn)”位置進(jìn)行工作,例如:飛機(jī)起落架、鉆夾具等。飛機(jī)起落架鉆夾具第二十九頁,共一百零六頁,2022年,8月28日
4、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的連桿曲線
不同的連桿曲線有不同的特性。如有的連桿曲線有尖點(diǎn),有的有交叉點(diǎn)。第三十頁,共一百零六頁,2022年,8月28日在尖點(diǎn)處,描繪該連桿曲線的點(diǎn)的瞬時速度為0,尖點(diǎn)的這一特性在傳送、沖壓及進(jìn)給工藝過程中獲得應(yīng)用。第三十一頁,共一百零六頁,2022年,8月28日有的連桿曲線具有對稱性。如圖所示的曲柄搖桿機(jī)構(gòu),當(dāng)滿足BC=CD=CE時,其連桿上E點(diǎn)所生成的連桿曲線即為對稱連桿曲線。該連桿曲線的對稱軸垂直于機(jī)架AD。第三十二頁,共一百零六頁,2022年,8月28日對于雙曲柄機(jī)構(gòu),其連桿曲線較單調(diào),故實(shí)際應(yīng)用較少。對于雙搖桿機(jī)構(gòu),如果連桿能相對于兩連架桿作整周轉(zhuǎn)動,則可生成封閉的連桿曲線;如果不能,則只能生成非封閉的曲線。雙搖桿機(jī)構(gòu)的連桿曲線最常見的一種應(yīng)用是生成近似直線。第三十三頁,共一百零六頁,2022年,8月28日雙搖桿機(jī)構(gòu)的連桿曲線最常見的一種應(yīng)用是生成近似直線。第三十四頁,共一百零六頁,2022年,8月28日1.運(yùn)動連續(xù)性——當(dāng)主動件連續(xù)運(yùn)動時,從動件能否連續(xù)實(shí)現(xiàn)給定的各個位置的運(yùn)動。2.可行域
——當(dāng)曲柄AB連續(xù)轉(zhuǎn)動時,搖桿CD的擺動范圍或3.不可行域——由δ和δ'所決定的范圍可行域不可行域可行域不可行域運(yùn)動不連續(xù)問題有:錯位不連續(xù)錯序不連續(xù)
五、
鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動連續(xù)性第三十五頁,共一百零六頁,2022年,8月28日4.錯位不連續(xù)——不連通的兩個可行域內(nèi)的運(yùn)動不連續(xù)。1C234ABDC1C2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)裝配模式C4C3φC″ADBφB1C1C2ADC′B2B不連通域第三十六頁,共一百零六頁,2022年,8月28日5.錯序不連續(xù)——原動件按同一方向連續(xù)轉(zhuǎn)動時,連桿不能按順序通過給定的各個位置1C2234AB3DC1C3B1B2圖中,要求連桿依次占據(jù)B1C1、B2C2、B3C3,當(dāng)AB沿逆時針轉(zhuǎn)動可以滿足要求,但沿順時針轉(zhuǎn)動,則不能滿足連桿預(yù)期的次序要求。第三十七頁,共一百零六頁,2022年,8月28日第三十八頁,共一百零六頁,2022年,8月28日第三節(jié)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化第三十九頁,共一百零六頁,2022年,8月28日
1、改變構(gòu)件的形狀和運(yùn)動尺寸1)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中一個轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)化為移動副第四十頁,共一百零六頁,2022年,8月28日類型對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)第四十一頁,共一百零六頁,2022年,8月28日2)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中兩個轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)化為移動副由于此機(jī)構(gòu)當(dāng)主動件1等速回轉(zhuǎn)時,從動到導(dǎo)桿3的位移為y=Labsinα,故又稱正弦機(jī)構(gòu)
第四十二頁,共一百零六頁,2022年,8月28日2、改變運(yùn)動副尺寸在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)(曲柄搖桿機(jī)構(gòu))中,若曲柄很短,可將轉(zhuǎn)動副B的尺寸擴(kuò)大到超過曲柄長度,則曲柄AB就演化成幾何中心B不與轉(zhuǎn)動中心A重合的圓盤,該圓盤稱為偏心輪,含有偏心輪的機(jī)構(gòu)稱為偏心輪機(jī)構(gòu)。第四十三頁,共一百零六頁,2022年,8月28日應(yīng)用:偏心輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單,偏心輪軸頸的強(qiáng)度和剛度大,且易于安裝整體式連桿,廣泛用于曲柄長度要求較短、沖擊較大的機(jī)械中。
顎式破碎機(jī)第四十四頁,共一百零六頁,2022年,8月28日1)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中,當(dāng)將曲柄改為機(jī)架時,就演化成導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。3、取不同構(gòu)件為機(jī)架(機(jī)構(gòu)倒置)第四十五頁,共一百零六頁,2022年,8月28日(2)、類型轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)第四十六頁,共一百零六頁,2022年,8月28日(2)、應(yīng)用牛頭刨床機(jī)構(gòu)簡易刨床第四十七頁,共一百零六頁,2022年,8月28日2)搖塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中,當(dāng)將連桿改為機(jī)架時,就演化成搖塊機(jī)構(gòu)。第四十八頁,共一百零六頁,2022年,8月28日(2)、應(yīng)用(1)搖塊機(jī)構(gòu)的應(yīng)用第四十九頁,共一百零六頁,2022年,8月28日3)定塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中,當(dāng)將滑塊改為機(jī)架時,就演化成定塊機(jī)構(gòu)。第五十頁,共一百零六頁,2022年,8月28日(2)、應(yīng)用定塊機(jī)構(gòu)
第五十一頁,共一百零六頁,2022年,8月28日4)雙滑塊機(jī)構(gòu)第五十二頁,共一百零六頁,2022年,8月28日第五十三頁,共一百零六頁,2022年,8月28日第五十四頁,共一百零六頁,2022年,8月28日第四節(jié)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計第五十五頁,共一百零六頁,2022年,8月28日一、設(shè)計概論
一個設(shè)計過程:已知條件→構(gòu)件尺寸
兩類基本問題:實(shí)現(xiàn)給定運(yùn)動規(guī)律;
實(shí)現(xiàn)給定運(yùn)動軌跡;
三種設(shè)計方法:圖解法解析法實(shí)驗(yàn)法已知條件:運(yùn)動條件、幾何條件、動力條件。簡明易懂,精確性差。精確度好,計算繁雜。形象直觀,過程復(fù)雜。第五十六頁,共一百零六頁,2022年,8月28日飛機(jī)起落架ADCBB’C’三類設(shè)計要求:1)滿足預(yù)定的運(yùn)動規(guī)律,兩連架桿轉(zhuǎn)角對應(yīng),如:
飛機(jī)起落架、函數(shù)機(jī)構(gòu)。函數(shù)機(jī)構(gòu)要求兩連架桿的轉(zhuǎn)角滿足函數(shù)y=logxxy=logxABCD第五十七頁,共一百零六頁,2022年,8月28日2)滿足預(yù)定的連桿位置要求,如鑄造翻箱機(jī)構(gòu)。要求連桿在兩個位置垂直地面且相差180?C’B’ABDC第五十八頁,共一百零六頁,2022年,8月28日要求連桿上E點(diǎn)的軌跡為一條曲線要求連桿上E點(diǎn)的軌跡為一條水平直線3)滿足預(yù)定的軌跡要求,如:鶴式起重機(jī)、攪拌機(jī)等。第五十九頁,共一百零六頁,2022年,8月28日設(shè)計具有急回特性的四桿機(jī)構(gòu),關(guān)鍵是要抓住機(jī)構(gòu)處于極限位置時的幾何關(guān)系,必要時還應(yīng)考慮其他輔助條件。一、用圖解法設(shè)計平面四桿機(jī)構(gòu)(一)按給定連桿位置設(shè)計四桿機(jī)構(gòu)
第六十頁,共一百零六頁,2022年,8月28日c12設(shè)計步驟:b12設(shè)計分析:鉸鏈B和C位置已知,固定鉸鏈A和D未知。鉸鏈B和C軌跡為圓弧,其圓心分別為點(diǎn)A和D。A和D分別在B1B2和C1C2的垂直平分線上。DAB1C1C2B2聯(lián)B1B2,作垂直平分線b12鉸鏈A聯(lián)C1C2,作垂直平分線c12鉸鏈D有無窮多解1)已知連桿的兩個位置B1C1、B2C2
,設(shè)計四桿機(jī)構(gòu)1、已知活動鉸鏈位置設(shè)計四桿機(jī)構(gòu)第六十一頁,共一百零六頁,2022年,8月28日已知:連桿BC長度及三個位置(B1C1,B2C2,B3C3)要求:設(shè)計鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計步驟:①連接B1B2、B2B3,作線B1B2、B2B3的垂直平分線b12、b23,交于A點(diǎn);②連接C1C2、C2C3,作線C1C2、C2C3的垂直平分線c12、c23,交于D點(diǎn);③連接AB1、C1D。2)已知連桿的三個位置B1C1、B2C2
,設(shè)計四桿機(jī)構(gòu)第六十二頁,共一百零六頁,2022年,8月28日第六十三頁,共一百零六頁,2022年,8月28日2、已知機(jī)架上固定鉸鏈的中心A、D位置(即已知LAD)1)已知連桿在運(yùn)動過程中的兩個位置E1F1
、
E2F2
,設(shè)計四桿機(jī)構(gòu)ADE1F1E2F2設(shè)計方法——采用轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法(或反轉(zhuǎn)法)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法或反轉(zhuǎn)法——根據(jù)機(jī)構(gòu)的倒置理論,通過取不同構(gòu)件為機(jī)架,將活動鉸鏈位置的求解轉(zhuǎn)化為固定鉸鏈的求解設(shè)計四桿機(jī)構(gòu)的方法。第六十四頁,共一百零六頁,2022年,8月28日第六十五頁,共一百零六頁,2022年,8月28日C2B2B2C21212AB1C1DAB1C1D1212A′D′轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法(反轉(zhuǎn)法)原理:其原理與取不同構(gòu)件為機(jī)架的演化方法(稱為“機(jī)構(gòu)倒置”原理)完全相同,即相對運(yùn)動不變原理。當(dāng)給整個機(jī)構(gòu)加一個共同的運(yùn)動時,雖然各構(gòu)件的絕對運(yùn)動改變了,但是各構(gòu)件之間的相對運(yùn)動并不發(fā)生變化,亦即各構(gòu)件的相對尺寸不發(fā)生改變。
對轉(zhuǎn)化后的機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計與對原機(jī)構(gòu)設(shè)計的結(jié)果是完全一樣的,這樣就可以將活動鉸鏈位置的求解問題轉(zhuǎn)化為固定鉸鏈的求解問題。
以連桿為相對機(jī)架的情況第六十六頁,共一百零六頁,2022年,8月28日A′D′B2C2E2F2以連桿上任一線為相對機(jī)架的情況所得結(jié)果與以連桿為相對機(jī)架時相同,故設(shè)計時可以連桿上任意線為相對機(jī)架進(jìn)行,結(jié)果相同。AB1C1DA′D′第六十七頁,共一百零六頁,2022年,8月28日1212C1B1ADE1F1E2F2A′D′已知連桿在運(yùn)動過程中的兩個位置E1F1
、
E2F2
,設(shè)計四桿機(jī)構(gòu)——轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法(或反轉(zhuǎn)法)的應(yīng)用有無窮多解第六十八頁,共一百零六頁,2022年,8月28日ADE1F12)已知連桿上在運(yùn)動過程中的三個位置E1F1、E2F2、E3F3
,設(shè)計四桿機(jī)構(gòu)E2F2E3F3A’2D’2A’3D’3C1B1唯一解第六十九頁,共一百零六頁,2022年,8月28日反轉(zhuǎn)法或轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法的具體作圖方法——為了不改變反轉(zhuǎn)前后機(jī)構(gòu)的相對運(yùn)動,作圖時將原機(jī)構(gòu)每一位置的各構(gòu)件之間的相對位置視為剛性體;用作全等四邊形或全等三角形的方法,求出轉(zhuǎn)化后機(jī)構(gòu)的各構(gòu)件的相對位置。這一方法又稱為“剛化——反轉(zhuǎn)法”。反轉(zhuǎn)作圖法只限于求解兩位置或三位置的設(shè)計問題
第七十頁,共一百零六頁,2022年,8月28日(二)根據(jù)給定兩連架桿的位置設(shè)計四桿機(jī)構(gòu)1、剛化反轉(zhuǎn)法如果把機(jī)構(gòu)的第i個位置ABiCiD看成一剛體(即剛化),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”。DACiB1BiC11i111iB’iA’1i第七十一頁,共一百零六頁,2022年,8月28日第七十二頁,共一百零六頁,2022年,8月28日按兩連架桿兩個對應(yīng)位置設(shè)計四桿機(jī)構(gòu)已知:機(jī)架長度LAD=d
兩連架桿對應(yīng)轉(zhuǎn)角12、12
。設(shè)計:四桿機(jī)構(gòu)12ld12121221B1B2C1B2′-12ADd有無窮多解第七十三頁,共一百零六頁,2022年,8月28日構(gòu)
第七十四頁,共一百零六頁,2022年,8月28日第七十五頁,共一百零六頁,2022年,8月28日2、給定兩連架桿上三對對應(yīng)位置的設(shè)計問題第七十六頁,共一百零六頁,2022年,8月28日設(shè)計實(shí)質(zhì):定出連桿BC長度,求連桿與搖桿鉸鏈點(diǎn)C的位置1)確定比例尺μL2)按給定的已知條件作出鉸鏈中心A、D的位置,及兩連架桿三對對應(yīng)位置AB1、AB2、AB3;DE1、DE2、DE3.把AD、B2E2、B3E3連接起來,得到四邊形AB2E2D、AB3E3D。5)這兩條垂直平分線b12、b23的交點(diǎn)就是從動件DE1上的鉸鏈中心C1.3)以E1D為底邊,作△DE1B2’≌△DE2B2△DE1B3’≌
△DE3B3,得到B2’、B3’點(diǎn)。4)連接B1B2’、B2’B3’,作線段B1B2’、B2’B3的垂直平分線,得到垂直平分線b12、b23.6)連接AB1C1D為所求的四桿機(jī)構(gòu)7)連桿LBC=μL.BC,搖桿LCD=μL.CD。第七十七頁,共一百零六頁,2022年,8月28日第七十八頁,共一百零六頁,2022年,8月28日(三)按給定行程速度變化系數(shù)設(shè)計四桿機(jī)構(gòu)已知:機(jī)架LAD,搖桿求:A的位置,并且定出C1DB1C2B2AO90-90-(>1)第七十九頁,共一百零六頁,2022年,8月28日(1)確定比例尺180°*(2)計算極位夾角Θ=K-1K+1AC1=BC-ABAC2=BC+ABAB=(AC2-AC1)/2BC=(AC1+AC2)/2(3)作圖以c1c2為底邊,以φ=90°-Θ為底角作等腰三角形,得頂點(diǎn)O.以頂點(diǎn)O為圓心,oc1為半徑作輔助圓。以機(jī)架AD為半徑作圓弧,與輔助圓交于A點(diǎn),A點(diǎn)即為鉸鏈A點(diǎn)的位置。連接AC1、AC2.(4)計算
1)
2)第八十頁,共一百零六頁,2022年,8月28日第八十一頁,共一百零六頁,2022年,8月28日第八十二頁,共一百零六頁,2022年,8月28日第八十三頁,共一百零六頁,2022年,8月28日(3)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計法一第八十四頁,共一百零六頁,2022年,8月28日例:偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu),s=30mm,e=12mm,K=1.5,設(shè)計此機(jī)構(gòu)。第八十五頁,共一百零六頁,2022年,8月28日(2)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)
設(shè)已知擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中,機(jī)架的長度為d,行程速比系數(shù)為K,要求設(shè)計該機(jī)構(gòu)。Θ=φ1)由K求出;選擇一點(diǎn)D,作
2)再作角平分線,在平分線上取DA=d,可以求得曲柄回轉(zhuǎn)中心A。3)過A點(diǎn)作導(dǎo)桿任一極限位置垂線AC1(或AC2),則AC1即為曲柄長度。第八十六頁,共一百零六頁,2022年,8月28日第八十七頁,共一百零六頁,2022年,8月28日
三.用解析法設(shè)計四桿機(jī)構(gòu)第八十八頁,共一百零六頁,2022年,8月28日
建立解析關(guān)系式——求解所需的機(jī)構(gòu)尺度參數(shù)
1.按預(yù)定的運(yùn)動規(guī)律設(shè)計四桿機(jī)構(gòu)(1)按預(yù)定的兩連架桿對應(yīng)位置設(shè)計四桿機(jī)構(gòu)已知設(shè)計要求:從動件3和主動件1的轉(zhuǎn)角之間滿足一系列對應(yīng)位置關(guān)系分析:設(shè)計參數(shù)——桿長a,b,c,d和0、0
令a/a=1,b/a=m,c/a=n,d/a=l。m、n、l、0、0
第八十九頁,共一百零六頁,2022年,8月28日建立直角坐標(biāo)系,并標(biāo)出各桿矢,寫出矢量方程向x、y
軸投影,得將相對長度代入上式,并移項(xiàng),得將等式兩邊平方和,消去2i,并整理得第九十頁,共一百零六頁,2022年,8月28日P2P1P0將兩連架桿的已知對應(yīng)角代入上式,列方程組求解注意:方程共有5個待定參數(shù),根據(jù)解析式可解條件:★當(dāng)兩連架桿的對應(yīng)位置數(shù)N=5時,可以實(shí)現(xiàn)精確解。★當(dāng)N5
時,不能精確求解,只能近似設(shè)計?!锂?dāng)N5時,可預(yù)選尺度參數(shù)數(shù)目N0=5-N,故有無窮多解。注意:N=4或5時,方程組為非線性第九十一頁,共一百零六頁,2022年,8月28日例題:試設(shè)計如圖所示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu),要求其兩連架桿滿足如下三組對應(yīng)位置關(guān)系:
11=45o,31=50o,
12=90o,
32=80o,
13=135o,
33=110o。分析:N=3則N0=2,常選0=0=0o求解:將三組對應(yīng)位置值代入解析式得:P0=1.533P1=-1.0628P2=0.7805n=1.533
l
=1.442
m=1.783根據(jù)結(jié)構(gòu)要求,確定曲柄長度,可求各構(gòu)件實(shí)際長度。第九十二頁,共一百零六頁,2022年,8月28日(2)按預(yù)期函數(shù)設(shè)計四桿機(jī)構(gòu)★期望函數(shù):要求四桿機(jī)構(gòu)兩連架桿轉(zhuǎn)角之間實(shí)現(xiàn)的函數(shù)關(guān)系y=f(x)?!镌佻F(xiàn)函數(shù):連桿機(jī)構(gòu)實(shí)際實(shí)現(xiàn)的函數(shù)y=F(x)?!镌O(shè)計方法——插值逼近法(1)插值結(jié)點(diǎn):再現(xiàn)函數(shù)和期望函數(shù)曲線的交點(diǎn)(2)插值逼近法:按插值結(jié)點(diǎn)的值來設(shè)計四桿機(jī)構(gòu)第九十三頁,共一百零六頁,2022年,8月28日(3)用插值逼近法設(shè)計四桿機(jī)構(gòu)的作法在給定自變量x0~xm區(qū)間內(nèi)選取結(jié)點(diǎn),則有f(x)=F(x)將結(jié)點(diǎn)對應(yīng)值轉(zhuǎn)化為兩連架桿的對應(yīng)轉(zhuǎn)角代入解析方程式,列方程組求解未知參數(shù)(4)插值結(jié)點(diǎn)的選取在結(jié)點(diǎn)處應(yīng)有f(x)-F(x)=0
結(jié)點(diǎn)以外的其他位置的偏差為結(jié)點(diǎn)數(shù):最多為5個結(jié)點(diǎn)位置的分布根據(jù)函數(shù)逼近理論按下式選?。浩畲笮∪Q結(jié)點(diǎn)數(shù)目和分布位置i=1、2、……、m;m為插值結(jié)點(diǎn)總數(shù)。第九十四頁,共一百零六頁,2022年,8月28日例題:如圖所示,設(shè)兩連架桿轉(zhuǎn)角之間的對應(yīng)函數(shù)關(guān)系為y=logx,1x2,其設(shè)計步驟如下:1)根據(jù)已知條件x0=1,xm=2;可求得y0=logx0=0,ym=logxm=0.301。2)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取主、從動件的轉(zhuǎn)角范圍分別為αm=60°,φm=90°,則自變量和函數(shù)與轉(zhuǎn)角的比例分別為第九十五頁,共一百零六頁,2022年,8月28日3)由式(6-16)求插值結(jié)點(diǎn)處的自變量(設(shè)總數(shù)m=3),則x1=(2+1)/2-(2-1)cos[180°(2×1-1)/(2×3)]/2=1.067;x2=1.500;x3=1.933求結(jié)點(diǎn)處的函數(shù)值y1=log1.067=0.0282;y2=0.1761;y3=0.2862求主、從動件在結(jié)點(diǎn)處的相應(yīng)轉(zhuǎn)角4)試取初始角α0=86°,φ0=23.5°(一般α0及φ0不同時為零)。5)將各結(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)值及初始角代入式cos90.02°=P0cos31.93°+P1cos58.09°+P2cos116°=P0cos76.15°+P1cos39.85°+P2cos141.98°=P0cos109.07°+P1cos32.91°+P2得第九十六頁,共一百零六頁,2022年,8月28日解得
P0=0.568719,
P1=-0.382598,
P2=-0.280782
6)求機(jī)構(gòu)各構(gòu)件相對長度為
a=1,b=2.0899,c=0.56872,d=1.4865
7)檢驗(yàn)偏差值Δφ
消去2,并將變量符號2換為,
3換為,得
b2=a2+d2+c2+2cdcos(φ+φ0)-2adcos(α+α0)-2accos[(α+α0)-(φ+φ0)]
令
A=sin(
+
0)
B=cos(
+
0)-d/a
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院《分子生物學(xué)(英文)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷
- 廣東石油化工學(xué)院《建筑工程概預(yù)算課程A》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷
- 2025新北師大版英語七年級下單詞默寫表(英譯漢)
- 【名師伴你行】2020高考?xì)v史-二輪強(qiáng)化提能專訓(xùn):綜合檢測卷(含2013年模擬、調(diào)研試題-含解析)
- 《紅對勾》2022屆高考英語人教版新課標(biāo)一輪總復(fù)習(xí)-滾動測試28
- 【9語一?!?024年合肥市蜀山區(qū)中考一模語文試題
- 【高考總動員】2022屆高考語文一輪總復(fù)習(xí)-考點(diǎn)綜合練4
- 2025年七年級統(tǒng)編版語文寒假復(fù)習(xí) 專題07 寫作(考點(diǎn)剖析+對點(diǎn)訓(xùn)練)
- 天津市紅橋區(qū)2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期期末英語試題詞匯清單(含答案)
- 吉林省長春八中2024-2025學(xué)年高一(上)期末物理試卷(含答案)
- 北京郵電大學(xué)《數(shù)學(xué)物理方法概論》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷
- 2024-2025學(xué)年無錫市數(shù)學(xué)三年級第一學(xué)期期末質(zhì)量檢測試題含解析
- 六年級語文上冊期末試卷及完整答案
- 2024年簡易別墅買賣合同樣本
- 2024年山西晉中市靈石縣事業(yè)單位招聘工作人員公8人歷年管理單位遴選500模擬題附帶答案詳解
- 2024年學(xué)校意識形態(tài)工作總結(jié)(3篇)
- 上海市市轄區(qū)(2024年-2025年小學(xué)六年級語文)部編版質(zhì)量測試(上學(xué)期)試卷及答案
- 科學(xué)計算語言Julia及MWORKS實(shí)踐 課件 25-Syslab工具箱簡介
- 2024-2020年上海高考英語作文試題匯編 (解讀及范文)
- 依法執(zhí)業(yè)與醫(yī)療安全培訓(xùn)課件
- 2024年全國中學(xué)生生物學(xué)聯(lián)賽試題含答案
評論
0/150
提交評論