機(jī)械原理教學(xué)課件ppt平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(已修改)
2025-03-05 10:20 本頁面
【正文】 1 第三章 平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計 【 教學(xué)目標(biāo) 】 ?了解平面連桿機(jī)構(gòu)的組成及其特點； ?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)最小傳動角出現(xiàn)的位置及計算方法； ?掌握死點在什么情況下出現(xiàn)及死點位置在機(jī)構(gòu)中的應(yīng)用； ?了解平面四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計的基本問題； ?掌握根據(jù)具體設(shè)計條件和實際需要設(shè)計平面四桿機(jī)構(gòu)的方法。 【 重點難點 】 重點： 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；平面四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計的一些基本方法。 難點： 平面四桿機(jī)構(gòu)最小傳動角的確定 ；用 轉(zhuǎn)換機(jī)架法 設(shè)計平面四桿機(jī)構(gòu)。 2 一、連桿機(jī)構(gòu) 167。 31平面連桿機(jī)構(gòu)的特點及其設(shè)計的基本問題 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 ? 承受載荷大，便于潤滑 ? 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現(xiàn) ? 實現(xiàn)多種運動規(guī)律和軌跡要求 優(yōu)點： 4 缺點： ? 不易精確實現(xiàn)各種運動規(guī)律和軌跡要求； ? 機(jī)械效率較低； ? 產(chǎn)生動態(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 相對運動 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)計的基本問題 問題一：實現(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：實現(xiàn)已知運動規(guī)律（或函數(shù)生成） 要求主、從動件滿足已知的若干組對應(yīng)位置關(guān)系，包括滿足一定的急回特性要求，或者在主動件運動規(guī)律一定時，從動件能精確地或近似地按給定規(guī)律運動。 9 問題三：實現(xiàn)已知運動軌跡 要求連桿機(jī)構(gòu)中作平面運動的構(gòu)件上某一點精確或近似地沿著給定的軌跡運動。 ★ 設(shè)計方法： 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) 所有運動副均為轉(zhuǎn)動副 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 幾個概念： ? 整 (周 )轉(zhuǎn)副 —— 能使兩構(gòu)件作整周相對轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動副。 ? 擺轉(zhuǎn)副 —— 不能使兩構(gòu)件作整周相對轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動副。 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)動副變成移動副 e ∞ 改變搖桿相對尺寸 改變構(gòu)件相對尺寸 e＝ 0 改變運動副的形式 （變轉(zhuǎn)動副為移動副） 對心式曲柄滑塊機(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)動副 為移動副 18 0 移動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 改變構(gòu)件相對尺寸 改變運動副類型 19 改變運動副類型 改變構(gòu)件相對尺寸 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，直到超過曲柄長度 lAB時，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)動導(dǎo)桿 (avi) 曲柄搖塊 (avi) 移動導(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)動副為整轉(zhuǎn)副的充分必要條件
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