【正文】 4 ( ) /4/s h hvhah? ? ?? ? ? ???? ?? ? ?? ????????? ?? 等加速等減速運(yùn)動規(guī)律運(yùn)動特性： 在起點(diǎn)、中點(diǎn)和終點(diǎn)時，因加速度有突變而引起推桿慣性力的突變，且突變?yōu)橛邢拗?，在凸輪機(jī)構(gòu)中由此會引起柔性沖擊。 圖 913 圖 914 圖 916 圖 915 35 ④ 直動平底推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu) （如圖 916） 設(shè)計(jì)說明： 1) 將平底與推桿導(dǎo)路與推桿的交點(diǎn) A視為推桿尖頂 , 然后確定出點(diǎn) A 在反轉(zhuǎn)中各位置1’ 、 2’ 、 ? 。 ② 偏置直動尖端推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu) （如圖 914） 偏距圓：以凸輪軸心 O 為圓心，以偏距 e 為半徑作的圓。 ⑴ 多項(xiàng)式運(yùn)動規(guī)律 （如圖 95） ① 一次多項(xiàng)式運(yùn)動規(guī)律 —— 等速運(yùn)動 擺動從動件：從動件繞某一固定軸擺動。 ② 給定連架桿的 3 個對應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。 2. 平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的三大類基本命題 （ 1）滿足預(yù)定運(yùn)動的規(guī)律要求 （如圖 812）所示 要求兩連架桿的轉(zhuǎn)角能夠滿足預(yù)定的對應(yīng)位置關(guān)系； 要求在原動件運(yùn)動規(guī)律一定的條件下，從動件能夠準(zhǔn)確地或近似地滿足預(yù)定的運(yùn)動規(guī)律要求。39。當(dāng)用該內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動一阻抗力為常數(shù)的機(jī)械時，如果要求其 求：0. 01? ?轉(zhuǎn) 不 均 勻 系 數(shù) ，試求 1)曲柄最大轉(zhuǎn)速 maxn 和相應(yīng)的曲柄轉(zhuǎn)角位置 max? 2) 裝在曲軸上的飛輪的轉(zhuǎn)動慣量 FJ 解： 1)確定阻抗力矩 一個循環(huán)內(nèi)驅(qū)動功應(yīng)等于阻抗功， 7 0 0 7 0 01 0 0 ( ) 1 1 6 . 6 76 6 6r T O A B C rTM A M N m??? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 2）求 max maxn ?及 m a x m a x,dD E n n??? ? ?在 處 時 m a x 1302 0 3 0 ( 2 0 0 1 1 6 . 6 7 ) 1 0 4 1 0200? ?? ? ? ? ? ? ? ?m a x 0 .0 1( 1 ) ( 1 ) 6 2 0 6 2 3 .122mnn ?? ? ? ? ? ? 3）求 FJ m a x 2 0 0 1 1 6 . 6 7 1 3 2 0 0 1 1 6 . 6 7 1( 2 0 0 1 1 6 . 6 7 ) ( ) 8 9 . 0 86 9 2 0 0 6 1 8 2 0 0 2EABDW A N m? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2m a x2 2 2 2900 9 0 0 8 9 . 0 8 2 . 1 1 3 ( )[ ] 6 2 0 0 . 0 1FmWJ k g mn? ? ?? ?? ? ? ??? M r 3677 圖 78 ） ） 圖 79 ） ） 20 第八章： 平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì) 本章教學(xué)目標(biāo) 了解平面連桿機(jī)構(gòu)的組成及其主要優(yōu)缺點(diǎn) 。 二、速度波動程度的衡量指標(biāo) 1. 平均角速度 m? m ax m in()2m ??? ?? 2. 角速度的變化量 max min??? 可反映機(jī)械速度波動的絕對量，但不能反映機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的不均勻程度。 自鎖現(xiàn)象 機(jī)械發(fā)生自鎖時，無論驅(qū)動力多么大，都不能超過由它所產(chǎn)生的摩擦阻力。 注意 ① 21R 是構(gòu)件 2 作用到構(gòu)件 1 上的力，是構(gòu)件 1 所受的力。 4–3 運(yùn)動副中的摩擦 一、研究摩擦的目的 1. 摩擦對機(jī) 器的不利影響 1）造成機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時的動力浪費(fèi) ? 機(jī)械效率 ? 2）使運(yùn)動副元素受到磨損 ? 零件的強(qiáng)度 ?、機(jī)器的精度和工作可靠性 ?? 機(jī)器的使用壽命 ? 3）使運(yùn)動副元素發(fā)熱膨脹 ? 導(dǎo)致運(yùn)動副咬緊卡死 ? 機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活； 4）使機(jī)器的潤滑情況惡化 ? 機(jī)器的磨損 ??機(jī)器毀壞。39。 瞬心的表示 :構(gòu)件 i 和 j 的瞬心用 Pij表示 二、機(jī)構(gòu)中瞬心的數(shù)目 由 N 個構(gòu)件組成的機(jī)構(gòu) , 其瞬心總數(shù)為 K 三、機(jī)構(gòu)中瞬心位置的確定 通過運(yùn)動副直接相 聯(lián)兩構(gòu)件的瞬心位置確定 （如圖 31）所示 不直接相聯(lián)兩構(gòu)件的瞬心位置確定 （如圖 32）所示 三心定理 :三個彼此作平面平行運(yùn)動的構(gòu)件的三個瞬心必位于同一 直線上。 3 2 3 4 2 6 0 1 1lhF n p p P ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 圖 22 ） ） 圖 21 ） ） 圖 23 ） ） 圖 24 ） ） 圖 25 ） ） a） ） ） b） ） ） 3 不 計(jì) 引 起 虛約 束 的附 加 構(gòu) 件和 運(yùn) 動副 數(shù) 。 22 機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動：與原動件運(yùn)動規(guī)律、運(yùn)動副類型、機(jī)構(gòu)運(yùn)動尺寸有關(guān)。 運(yùn)動副元素：指兩個構(gòu)件直接接觸而構(gòu)成運(yùn)動副的部分。 從動件 :機(jī)構(gòu)其余活動構(gòu)件。 即3 2 lhF n p p P ?? ? ? ? ② 不 計(jì) 引 起 虛 約 束 的 附 加 構(gòu) 件 和 運(yùn) 動 副 數(shù) 。 即兩構(gòu)件的瞬時等速重合點(diǎn)。②連桿 BC 的角加速度和其上 C 點(diǎn)加速度 。 9 第四章 平面機(jī)構(gòu)力分析 167。 22ta n ( ) ta n ( )22ddP Q M P Q? ? ? ?? ? ? ? ? ? 放松：螺母順著 Q 力的方向等速向下運(yùn)動，相當(dāng)于滑塊 2 沿著斜面等速向下滑。 （ 1）力 P 分解為水平分力 tP 和垂直分力 nP ， （ 2）有效分力 tP ：推動滑塊 1 運(yùn)動的分力。 虧功： △ E 0 ，用 ―‖號表示。 最 好 將 飛 輪 安 裝 在 高 速 軸 上 。DBC由 △ a d b c? ? ? 39。 90??? ?? 機(jī)構(gòu)常用傳動角大小及變化來衡量機(jī)構(gòu)傳力性能的好壞。 2. 按兩連架桿的預(yù)定位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu) （ 1）設(shè)計(jì)方法 機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化法或反轉(zhuǎn)法：指根據(jù)機(jī)構(gòu)的倒置理論，通過取不同構(gòu)件為機(jī)架，將按連架桿預(yù)定位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化為按連桿預(yù)定位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)的方法。 圖 91 圖 92 29 （ 3）按從動件的運(yùn)動方式分 （如圖 93） 對心直動推桿 偏置直動從動件 二、推桿的運(yùn)動規(guī)律 基本術(shù)語 （如圖 94） ⑴ 基圓：以凸輪最小半徑 r0 所作的圓， r0 稱為凸輪的基圓半徑。推桿尖頂在這種復(fù)合運(yùn)動中的運(yùn)動軌跡即為凸輪輪廓曲線。 ⑷、用圖解法設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線小結(jié)： 1）確定基圓和推桿的起始位置； 2）作出推桿在反轉(zhuǎn)運(yùn)動中依次占據(jù)的各位置線； 3）根據(jù)推桿運(yùn)動規(guī)律，確定推桿在反轉(zhuǎn)所占據(jù)的各位置線中的尖頂位置，即復(fù)合運(yùn)動后的位置； 4）在所占據(jù)的各尖頂位置作出推桿高副元素所形成的曲線族； 5）作推桿 高副元素所形成的曲線族的包絡(luò)線，即是所求的凸輪輪廓曲線。 0000220012sin221 c os22sinshhvha???? ? ??????????????????? ??????? ???????? ??? ????????? ???? ?? ?????? 00002200121 sin22c os 122sinshhvha???? ? ?????????????????? ? ? ????????? ???????? ??? ??????????? ???? ??? ???????? 正弦加速度運(yùn)動規(guī)律運(yùn)動特性： 推桿回程運(yùn)動方程式 推桿回程運(yùn)動方程式 圖 98 余弦加速度運(yùn)動規(guī)律推程運(yùn)動線圖 推程運(yùn)動方程式為 回程運(yùn)動方程為 圖 99推程運(yùn)動線圖 33 推桿作正弦加速度運(yùn)動時，其加速度沒有突變，因而將不產(chǎn)生沖擊。 圖 827a ） ） 圖 827b ） ） 圖 827c ） ） 28 第九章 凸輪機(jī)構(gòu) 本章教學(xué)內(nèi)容 凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類 推桿的運(yùn)動規(guī)律 凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì) 凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定 一、凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類 凸輪機(jī)構(gòu)的組成與應(yīng)用 （ 1）輪機(jī)構(gòu)的基本構(gòu)件：凸輪、推桿（從動件）、機(jī)架 （ 2）凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用領(lǐng)域：凸輪機(jī)構(gòu)廣泛用于自動機(jī)械、自動控制裝置和裝配生產(chǎn)線中。 設(shè)計(jì)步驟： （如圖 817）所示 已知連桿長度，要求機(jī)構(gòu)在運(yùn)動過程中占據(jù)圖示 11BC 、 22BC 、 33BC 三個位置，試設(shè)計(jì)該四桿機(jī)構(gòu)。 3. 急回運(yùn)動： 1 2 11 2 1180180C D C DC D C D ??? ? ? ?? ? ? ? 1 2 1 2 2 2t t v v??? ? ? ? ? 曲柄等速轉(zhuǎn)動情況下，搖桿往復(fù)擺動的平均速度 一快一慢，機(jī)構(gòu)的這種運(yùn)動性質(zhì)稱為急回運(yùn)動。 83 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本知識 一、平面四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件 分析： （如圖 84）所示 構(gòu)件 AB 要為曲柄，則轉(zhuǎn)動副 A 應(yīng)為周轉(zhuǎn)副； 為此 AB 桿應(yīng)能占據(jù)整周中的任何位置； 平行 四邊形機(jī)構(gòu)：指相對兩桿平行且相等的雙曲柄機(jī)構(gòu)。 當(dāng)機(jī)械出現(xiàn)盈功時，它以動能的形式將多余的能量儲存起來，使主軸角速度上升幅度減?。? 當(dāng)出現(xiàn)虧功時，它釋放其儲存的能量，以彌補(bǔ)能量的不足，使主軸角速度下降的幅度減小。 ②取滑塊 2 為分離體 （如圖 55b） ，列出平衡方程式： 12 32 0P R R? ? ? 作出力多邊形 （如圖 55c） ，并由正弦定律 32s in ( 9 0 ) s in ( 2 )R P? ? ?? ??? 圖 53 ） ） 圖 54 ） ） 14 所以 32sin ( 2 )R Pco n? ? ?? ? 則32 sin ( 2 )conRP ???? ? ┄① ③取滑塊 3 為分離體 （如圖 55d） ，列出平衡方程 13 23 0Q R R? ? ?可作出力多邊形 （如圖 55e）并由正弦定律 23s in ( 9 0 ) s in ( 9 0 2 )R Q? ? ????? ? ?所以 23 ( 2 )R Qco n co n? ? ?? ?則 23 ( 2 )co nRQco n ???? ?┄② 因?yàn)?32 23RR?? 所以聯(lián)立 ①②得( 2 ) s in ( 2 )c o n c o nQPc o n ??? ? ? ???? 所以 tan( 2 )PQ ???? 令 P≤ 0 即 tan( 2 )Q ??? ≤ 0 所以 2??? ≤ 0 ? 2??? 此即該斜面壓榨機(jī)反行程自鎖的條件。 rdWW?? 或 1d f frd d dW W WWW W W? ?? ? ? ? 三、提高機(jī)械效率的方法 盡量簡化機(jī)械傳動系統(tǒng)，使傳遞通過的運(yùn)動副數(shù)目越少越好； 減少運(yùn)動副中的摩擦。 摩 擦角 ?：總反力和法向反力之間的夾角。 構(gòu)件 2 的運(yùn)動可以認(rèn)為是隨同構(gòu)件 1 的牽連運(yùn)動和構(gòu)件 2 相對于構(gòu)件 1 的相對運(yùn)動的合成。 解：確定機(jī)構(gòu)瞬心如圖所示 速度瞬心法應(yīng)用例題分析三 如圖 34 所示凸輪機(jī)構(gòu)，設(shè)已知各構(gòu)件尺寸和凸輪的角速度2? ，求從動件 3 的速度 3v 。 （如圖 29）所示 ⑤ 某些不影響機(jī)構(gòu)運(yùn)動的對稱部分或重復(fù)部分所帶入的約束為虛約束。 m 個構(gòu)件以復(fù)合鉸鏈聯(lián)接所構(gòu)成的轉(zhuǎn)動副數(shù)為 (m1)個。 運(yùn)動副分類：按運(yùn)動副接觸形式分 低副 :兩構(gòu)件通過面接觸而構(gòu)成的運(yùn)動副統(tǒng)稱為低副 。運(yùn)動副引入的約束數(shù)：最多為 5 個。 23 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件為：機(jī)構(gòu)原動件數(shù) =機(jī)構(gòu)自由度數(shù) 24 機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算 2 平面機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算公式： ? ?3 2 3 2 l h l hF n p p n p p? ? ? ? ? ? 25 計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度應(yīng)注意的事項(xiàng) 復(fù)合鉸鏈 （如圖 21） ： 實(shí)例分析 1：計(jì)算圖 22 直線機(jī)構(gòu)自由度 兩個以上構(gòu)件同在一處以轉(zhuǎn)動副相聯(lián)接即構(gòu)成復(fù)合鉸鏈。 ④ 機(jī)構(gòu)運(yùn)動過程中 , 某兩構(gòu)件上的兩點(diǎn)之間的距離始終