第二章 平面连杆机构设计
§2-1 铰链四杆机构
§2-2 铰链四杆机构的演变
§2-3 平面四杆机构的图解法设计
特点:
①采用低副。面接触、承载大、便于润滑、不易磨损 形状简单、易加工、容易获得较高的制造精度。②改变杆的相对长度,从动件运动规律不同。
③连杆曲线丰富。可满足不同要求。
缺点:
①构件和运动副多,累积误差大、运动精度低、效率低。②产生动载荷(惯性力),不适合高速。
③设计复杂,难以实现精确的轨迹。
连架杆可分为:
曲柄——作整周回转的连架杆
摇杆——只能在一定范围内作来回摆动的连架杆在铰链四杆机构中,各运动副都是转动副。
整转副——组成转动副的两构件能作相对整周转动。摆动副——组成转动副的两构件只能作相对有限角度 摆动。
一、铰链四杆机构的基本型式
三种基本型式:
1、曲柄摇杆机构
特征:曲柄+摇杆
作用:
将曲柄的整周回转转变为摇杆的往复摆动。
曲柄摇杆机构
●当曲柄为原动件时,可将曲柄的连续转动,转变为 摇杆的往复摆动。如雷达天线俯仰机构和颚式破碎 机机构即为曲柄摇杆机构的应用。
应用实例:
雷达天线机构
(曲柄主动)破碎机机构
搅拌器机构
●当摇杆作为原动件时,可将摇杆的往复摆动转变为曲柄的连续转动。缝纫机踏板机构便属于此情况。
缝纫机踏板机构
(摇杆主动)
2、双曲柄机构特征:两个曲柄
作用:将等速回转转变为等速或变速回转。
机车车轮联动装置
双曲柄机构
3、双摇杆机构特征:
两个摇杆
双摇杆机构
应用举例:
飞机起落架
吊车夹具
将以上三式两两相加得: a ≤ b, a≤ c, a≤d a c, a
结论1:在曲柄摇杆机构中,曲柄(AB)杆为最短杆。结论2:最短杆加上最长杆小于或等于其它两杆杆长之 和。
推论:
1、若满足杆长条件时,
1)当最短杆为连架杆时,最短杆即为曲柄,另一连架杆为摇杆,得曲柄摇杆机构。
2)当最短杆为机架时,两固定铰链均为整转副,两连架杆均为曲柄,得双曲柄机构。
3)当最短杆为连杆时,两固定铰链均为摆动副,两连架杆均为摇杆,得双摇杆机构。
2、若不满足杆长条件时,则无曲柄存在,两连架杆均为摇杆,得双摇杆机构。
三、急回运动和行程速度变化系数
1. 极限位置与极位夹角
在曲柄摇杆机构中,当曲柄与连杆两次共线时,摇杆所处的位置,称为极限位置,简称极位
。
2. 急回特性及行程速度变化系数K
● 双曲柄机构和双摇杆机构
结论:双曲柄机构无论哪个曲柄做原动件,都无死点位置存在;双摇杆机构无论哪个摇杆做原动
件,都有死点位置存在。
第二章 平面连杆机构设计
§2-1 铰链四杆机构
§2-2 铰链四杆机构的演变
§2-3 平面四杆机构的图解法设计
特点:
①采用低副。面接触、承载大、便于润滑、不易磨损 形状简单、易加工、容易获得较高的制造精度。②改变杆的相对长度,从动件运动规律不同。
③连杆曲线丰富。可满足不同要求。
缺点:
①构件和运动副多,累积误差大、运动精度低、效率低。②产生动载荷(惯性力),不适合高速。
③设计复杂,难以实现精确的轨迹。
连架杆可分为:
曲柄——作整周回转的连架杆
摇杆——只能在一定范围内作来回摆动的连架杆在铰链四杆机构中,各运动副都是转动副。
整转副——组成转动副的两构件能作相对整周转动。摆动副——组成转动副的两构件只能作相对有限角度 摆动。
一、铰链四杆机构的基本型式
三种基本型式:
1、曲柄摇杆机构
特征:曲柄+摇杆
作用:
将曲柄的整周回转转变为摇杆的往复摆动。
曲柄摇杆机构
●当曲柄为原动件时,可将曲柄的连续转动,转变为 摇杆的往复摆动。如雷达天线俯仰机构和颚式破碎 机机构即为曲柄摇杆机构的应用。
应用实例:
雷达天线机构
(曲柄主动)破碎机机构
搅拌器机构
●当摇杆作为原动件时,可将摇杆的往复摆动转变为曲柄的连续转动。缝纫机踏板机构便属于此情况。
缝纫机踏板机构
(摇杆主动)
2、双曲柄机构特征:两个曲柄
作用:将等速回转转变为等速或变速回转。
机车车轮联动装置
双曲柄机构
3、双摇杆机构特征:
两个摇杆
双摇杆机构
应用举例:
飞机起落架
吊车夹具
将以上三式两两相加得: a ≤ b, a≤ c, a≤d a c, a
结论1:在曲柄摇杆机构中,曲柄(AB)杆为最短杆。结论2:最短杆加上最长杆小于或等于其它两杆杆长之 和。
推论:
1、若满足杆长条件时,
1)当最短杆为连架杆时,最短杆即为曲柄,另一连架杆为摇杆,得曲柄摇杆机构。
2)当最短杆为机架时,两固定铰链均为整转副,两连架杆均为曲柄,得双曲柄机构。
3)当最短杆为连杆时,两固定铰链均为摆动副,两连架杆均为摇杆,得双摇杆机构。
2、若不满足杆长条件时,则无曲柄存在,两连架杆均为摇杆,得双摇杆机构。
三、急回运动和行程速度变化系数
1. 极限位置与极位夹角
在曲柄摇杆机构中,当曲柄与连杆两次共线时,摇杆所处的位置,称为极限位置,简称极位
。
2. 急回特性及行程速度变化系数K
● 双曲柄机构和双摇杆机构
结论:双曲柄机构无论哪个曲柄做原动件,都无死点位置存在;双摇杆机构无论哪个摇杆做原动
件,都有死点位置存在。