機(jī)械原理教學(xué)課件ppt平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)(已修改)
2025-03-05 10:20 本頁(yè)面
【正文】 1 第三章 平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì) 【 教學(xué)目標(biāo) 】 ?了解平面連桿機(jī)構(gòu)的組成及其特點(diǎn)； ?了解平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其演化和應(yīng)用； ?掌握鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件，并能判斷鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型； ?掌握平面四桿機(jī)構(gòu)壓力角、傳動(dòng)角、急回特性、極位夾角、行程 速比系數(shù)等基本概念； ?掌握連桿機(jī)構(gòu)最小傳動(dòng)角出現(xiàn)的位置及計(jì)算方法； ?掌握死點(diǎn)在什么情況下出現(xiàn)及死點(diǎn)位置在機(jī)構(gòu)中的應(yīng)用； ?了解平面四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問題； ?掌握根據(jù)具體設(shè)計(jì)條件和實(shí)際需要設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)的方法。 【 重點(diǎn)難點(diǎn) 】 重點(diǎn)： 曲柄存在的條件及鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類型的判斷；有關(guān)四桿機(jī)構(gòu)的一些基本知識(shí)；平面四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的一些基本方法。 難點(diǎn)： 平面四桿機(jī)構(gòu)最小傳動(dòng)角的確定 ；用 轉(zhuǎn)換機(jī)架法 設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)。 2 一、連桿機(jī)構(gòu) 167。 31平面連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及其設(shè)計(jì)的基本問題 定義： 若干剛性構(gòu)件通過 低副 聯(lián)接而成的機(jī)構(gòu)，稱為連桿機(jī)構(gòu) ，又稱 低副機(jī)構(gòu) 。 3 φ 0 x y A D C B a b c d β ψ 0 Φ ψ A D M2 B φ M M1 M3 連桿曲線 連桿 二、連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn) ? 承受載荷大，便于潤(rùn)滑 ? 制造方便，易獲得較高的精度 ? 兩構(gòu)件之間的接觸靠幾何封閉實(shí)現(xiàn) ? 實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)規(guī)律和軌跡要求 優(yōu)點(diǎn)： 4 缺點(diǎn)： ? 不易精確實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律和軌跡要求； ? 機(jī)械效率較低； ? 產(chǎn)生動(dòng)態(tài)不平衡。 C39。 a a B B39。 C r r l l B C D A 4 2 1 3 m2 m3 S2 S3 S1 m1 m39。 m c39。 m2B m2C 5 三 、 連桿機(jī)構(gòu)的分類 1）根據(jù)構(gòu)件之間的 相對(duì)運(yùn)動(dòng) 分類 平面連桿機(jī)構(gòu) 空間連桿機(jī)構(gòu) 6 2）根據(jù) 構(gòu)件的數(shù)目 分類 四桿機(jī)構(gòu) 五桿機(jī)構(gòu) 多桿機(jī)構(gòu) 本章主要討論 平面四桿機(jī)構(gòu) 。 廣泛應(yīng)用的是平面四桿機(jī)構(gòu)，而且它是構(gòu)成和研究平面多桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)。 7 四、平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問題 問題一：實(shí)現(xiàn)構(gòu)件給定位置（剛體導(dǎo)引） 要求連桿機(jī)構(gòu)能引導(dǎo)某構(gòu)件按規(guī)定順序精確或近似地經(jīng)過給定的若干位置。 8 問題二：實(shí)現(xiàn)已知運(yùn)動(dòng)規(guī)律（或函數(shù)生成） 要求主、從動(dòng)件滿足已知的若干組對(duì)應(yīng)位置關(guān)系，包括滿足一定的急回特性要求，或者在主動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律一定時(shí)，從動(dòng)件能精確地或近似地按給定規(guī)律運(yùn)動(dòng)。 9 問題三：實(shí)現(xiàn)已知運(yùn)動(dòng)軌跡 要求連桿機(jī)構(gòu)中作平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件上某一點(diǎn)精確或近似地沿著給定的軌跡運(yùn)動(dòng)。 ★ 設(shè)計(jì)方法： 圖解法 、解析法、圖譜法 10 一、平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型式－－鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) 所有運(yùn)動(dòng)副均為轉(zhuǎn)動(dòng)副 的平面四桿機(jī)構(gòu)。 它是平面四桿機(jī)構(gòu)的 最基本的型式 ，其它型式的平面四桿機(jī)構(gòu)都可看作是在它的基礎(chǔ)上通過演化而成的。 167。 32平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型式及其演化 11 幾個(gè)概念： ? 整 (周 )轉(zhuǎn)副 —— 能使兩構(gòu)件作整周相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)副。 ? 擺轉(zhuǎn)副 —— 不能使兩構(gòu)件作整周相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)副。 曲柄 —— 與機(jī)架組成整轉(zhuǎn)副的 連架桿，如桿 1。 搖桿 —— 與機(jī)架組成擺動(dòng)副的 連架桿，如桿 3。 組成： 如圖所示 ， 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)由 機(jī)架 連架桿 (與機(jī)架相連的 3兩桿 )和 連桿 (與機(jī)架不相聯(lián)的中間桿 2)組成 。 連架桿 機(jī)架 B A D C 1 2 3 4 連桿 整轉(zhuǎn)副 擺動(dòng)副 12 1. 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的三種基本形式 曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 雙曲柄機(jī)構(gòu) 雙搖桿機(jī)構(gòu) 根據(jù)連架桿為曲柄或搖桿的不同，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)分為三種基本型式： (avi) (avi) (avi) 13 (avi) (avi) (avi) (avi) 2. 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用 曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 14 (avi) 慣性篩 (avi) (avi) 雙曲柄機(jī)構(gòu) 15 (avi) 夾具 雙搖桿機(jī)構(gòu) 16 轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副 e ∞ 改變搖桿相對(duì)尺寸 改變構(gòu)件相對(duì)尺寸 e＝ 0 改變運(yùn)動(dòng)副的形式 （變轉(zhuǎn)動(dòng)副為移動(dòng)副） 對(duì)心式曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 偏置式曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 二、平面四桿機(jī)構(gòu)的演化 17 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 變轉(zhuǎn)動(dòng)副 為移動(dòng)副 18 0 移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 改變構(gòu)件相對(duì)尺寸 改變運(yùn)動(dòng)副類型 19 改變運(yùn)動(dòng)副類型 改變構(gòu)件相對(duì)尺寸 A B C θ 正弦機(jī)構(gòu) s = l sin? s l 20 A C D B 擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副 A B C D 偏心輪機(jī)構(gòu) A A C D B 如圖所示，當(dāng)將回轉(zhuǎn)副 B的軸頸的半徑不斷擴(kuò)大，直到超過曲柄長(zhǎng)度 lAB時(shí)，曲柄可做成一偏心輪。 21 取不同構(gòu)件為 機(jī)架（倒置） (avi) 曲柄滑塊 (avi) 轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿 (avi) 曲柄搖塊 (avi) 移動(dòng)導(dǎo)桿 22 167。 33 平面四桿機(jī)構(gòu)的主要工作特性 一、某一轉(zhuǎn)動(dòng)副為整轉(zhuǎn)副的充分必要條件
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