【正文】 直線 ——無窮解 91 E φ θ θ 4 按給定的行程速比系數(shù) K設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu) (1) 曲柄搖桿機(jī)構(gòu) ① 計(jì)算 θ＝ 180176。 為了求活動鉸鏈的位置，可將待求的活動鉸鏈所在的桿視作 新機(jī)架 ，而將其相對的桿視作 新連桿 。 γ 1. 基本問題 74 A D C B 飛機(jī)起落架 B’ C’ 2. 三類設(shè)計(jì)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) 。 錯序不連續(xù) (3) 設(shè)計(jì)連桿機(jī)構(gòu)時，應(yīng)滿足運(yùn)動連續(xù)性條件。 靠飛輪的慣性 （ 如內(nèi)燃機(jī) 、 縫紉機(jī)等 ） 。 ，即壓力角 a衡等于 0 176。 時 ， γ ＝ ∠ BCD (3)γ min出現(xiàn)的位置： 當(dāng) ∠ BCD90176。故在牛頭刨床等設(shè)備上都用明顯的標(biāo)志標(biāo)出了原動件的正確回轉(zhuǎn)方向。 θ ?? /)180(2 ???t顯然： t1 t2 V2 V1 搖桿的這種特性稱為急回運(yùn)動 (quickreturn motion)。 對圖 (b)，有： ∵ 20 + 80 40 + 70， 且機(jī)架為最短桿的相鄰桿， ∴ 該機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。 曲柄存在的條件： （ 1） 最長桿與最短桿的長度之和應(yīng) ≤ 其他兩桿長度之和 此時，鉸鏈 A為周轉(zhuǎn)副。 11 A D C B 1 2 3 4 旋轉(zhuǎn)式葉片泵 A D C B 1 2 3 A B D C 1 2 3 4 E 6 振動篩機(jī)構(gòu) 12 13 A B C D 耕地 料斗 D C A B 作者：潘存云教授 B 實(shí)例： 火車輪 特例：平行四邊形機(jī)構(gòu) AB = CD 特征： 兩連架桿等長且平行， 連桿作平動且始終與機(jī)架平行，兩曲柄以相同速度 同向轉(zhuǎn)動。 3） 設(shè)計(jì)復(fù)雜 ， 難以實(shí)現(xiàn)精確的軌跡 。 8－ 1 連桿機(jī)構(gòu)及其傳動特點(diǎn) 內(nèi)燃機(jī) 、 攪拌機(jī) 、 輸送機(jī) 、 橢圓儀 、機(jī)械手爪 、 牛頭刨床 、 開窗 、 車門 、折疊傘等 。 8－ 2 平面四桿機(jī)構(gòu)的類型和應(yīng)用 167。 可滿足不同要求 。 8－ 2 平面四桿機(jī)構(gòu)的類型和應(yīng)用 1. 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型式 7 有三種基本型式： （ 1） 曲柄搖桿機(jī)構(gòu) (crankrocker mechanism) 特征：曲柄＋搖桿 作用：將曲柄的整周連續(xù)回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)閾u桿的往復(fù)擺動 。 b≤(d – a)+ c 則由 △ B’C’D可得： 則由 △ B”C”D可得： a+d ≤ b + c c≤(d –a)+ b AB為最短桿 → a +b ≤ c + d 167。 a：以最短桿的相鄰桿為機(jī)架為曲柄搖桿機(jī)構(gòu) b：以最短桿為機(jī)架為雙曲柄機(jī)構(gòu) c：以最短桿的相對桿為機(jī)架為雙搖桿機(jī)構(gòu) 分析說明 （判斷機(jī)構(gòu)類型的步驟） 最短桿為連架桿 最短桿為機(jī)架 最短桿為連桿 38 ABCD1234雙曲柄 ABCD1234曲柄搖桿 ABCD1234雙搖桿 ABCD1234曲柄搖桿 ABCD1234鉸鏈四桿運(yùn)動鏈 39 40 （ 2）當(dāng)不滿足桿長條件時，無周轉(zhuǎn)副，此時無論取哪一桿件為機(jī)架，均為 雙搖桿機(jī)構(gòu)。 所花時間為 t1 , 平均速度為 V1 , 那么有： ?? /)180(1 ???t 1211 tCCV ? )1 8 0/(21 ?? ??? CCB1 C1 θ 180176。 推廣到曲柄滑塊機(jī)構(gòu) : 0? ?B1 C1 B A C B2 C2 0? ? A B C B1 C1 C2 B2 ?50 推廣到 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) : C1 C2 B A C θ ψ 結(jié)論： 有急回特性，且極位夾角等于擺桿擺角，即 ???51 急回作用的意義： ，在機(jī)械中常被用來節(jié)省空回行程的時間，以提高勞動生產(chǎn)率。 = Fsinγ (γ+ α= 90176。 , 則 γ 1＝ ∠ B1C1D γ 2＝ 180176。 )時，即連桿與曲柄出現(xiàn)共線和重合時，機(jī)構(gòu)出現(xiàn)死點(diǎn)位置。 ② 不可行域：搖桿不能達(dá)到的區(qū)域。 同時要滿足其他輔助條件： a)結(jié)構(gòu)條件 （ 如要求有曲柄 、 桿長比恰當(dāng) 、 運(yùn)動副結(jié)構(gòu)合理等 ） 。要唯一解需另加條件 ★ 已知連桿三位置 B2 A D C2 C3 B3 b23 c23 C1 B1 b12 c23 ——唯一解 ★ 已知連桿四位置 ——無解 B2 C2 C3 B3 C1 B1 C4 B4 80 接下來將原機(jī)構(gòu)的各位置的構(gòu)型均視為剛體，并向某一選定位置相對移動，使作為新機(jī)架桿的各個位置重合，便可得新連桿相對于新機(jī)架的各個位置，即實(shí)現(xiàn)了機(jī)構(gòu)的倒置。 87 3. 按兩連架桿預(yù)定對應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu) 已知條件： 一連架桿桿長 LAB、機(jī)架長 LAD連架桿對應(yīng)位置，即 φ φ φ3； a a a3。 (∵∠ C2AC1=θ ) ∠ C2C1P=90176。 ② 作 C1C2 ＝ H ③ 作射線 C2O使 ∠ C1C2O=90176。 93 A D m n φ= θ D (3) 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 分析： 由于 θ 與 導(dǎo)桿擺角 φ 相等 ， 設(shè)計(jì)此 機(jī)構(gòu)時 ， 僅需要確定曲柄 a。 試計(jì)算： ① 桿長 lAB、 lBC和偏心距 e； ② 機(jī)構(gòu)的行程速度變化系數(shù)K； ③ 機(jī)構(gòu)的最大壓力角 αmax。 1?K ?0??（ 2）選取比例尺 μl＝ 1mm/mm，并利用已知條件作圖如下： 99 （ 3）從圖上量得： mm7552 ?ACmm4 8 31 ?AC（ 4）因此有： mm1 3 62 12AB ??? ACACl mm6 1 92 12BC ??? ACACl（ 5） 作出可能為最小傳動角的兩個位置（即曲柄與機(jī)架共線的位置），經(jīng)判斷，在曲柄與機(jī)架重疊共線時，傳動角為最小，且量得： ?? 4070m i n ???結(jié)論：傳動角滿足要求 100 3. 已知曲柄搖桿機(jī)構(gòu)搖桿 CD的長度 lCD=75 mm，機(jī)架 AD的長度 lAD=100 mm，行程速比系數(shù) K=，搖桿的右極限位置與機(jī)架間的夾角 。 （ 4） 畫出最小傳動角的位置 并給出角度值。 ④ 掌握按連桿二組位置、三組位置、連架桿三組對應(yīng)位置、 行程速比系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)的原理與方法。 解 （ 2）標(biāo)出極位夾角 θ及行程 H如圖所示。 101 （ 1）計(jì)算極位夾角 解 （ 2）作圖，并計(jì)算 lAB、 lBC ???