機械設計基礎課件第三章(編輯修改稿)
2025-03-22 11:48 本頁面
【文章內容簡介】 1） 曲柄搖桿機構分析 曲柄搖桿機構中 ， 設曲柄AB為原動件 。 在曲柄以等角速度 ω1逆時針轉動一周的過程中 ， 兩次與連桿共線 。 此時 C1D和 C2D為搖桿的兩個極限位置 ， 簡稱極位 。 其夾角 ψ稱為最大擺角 。 曲柄與連桿兩次共線位置間所夾的銳角 θ為極位夾角 。 當主動件曲柄 AB以等角速度 ω1逆時針旋轉 ， 從動件在正行程 （ 行程 ） C1D至 C2D和反行程 （ 回程 ） C2D至 C1D時 C點的平均線速度分別為 和 ， 所需時間為 t1和 t2 ， 對應曲柄的轉角分別為 α1=π+θ和 α2=πθ， 顯然有 t1＞ t2， 即搖桿 (回程 )的速度大于行程的速度 。 1v2v 167。 平面連桿機構的基本特性 （ 2） 急回運動特性 構件 返回速度大于推進速度的現(xiàn)象稱為急回運動特性 。 （ 3） 行程速比因數(shù) 通常用 與 的比值 K來描述急回特性 ， K稱為行程速比因數(shù) 。 1v2????????????180180212112ttvvK 111 8 0 0??KK?? θ＞ 0， K＞ 1， 有急回特性； ? θ越大 ， K越大 ， 急回特性越明顯； ? θ越小 ， K越小 ， 急回特性越不明顯； ? θ=0時 ， K=1， 機構無急回特性 。 機構有無急回特性 ， 急回特性是否顯著 ， 取決于機構的極位 夾角 θ 167。 平面連桿機構的基本特性 除曲柄搖桿機構外 ， 偏置曲柄滑塊機構 、 擺動導桿機構等也都具有急回特性 。 偏置曲柄滑塊機構 擺動導桿機構 167。 平面連桿機構的基本特性 傳力特性 1． 壓力角和傳動角 （ 1） 壓力角 力 F與受力點的速度 vc方向之間所夾的銳角 α， 稱為壓力角 。 （ 2） 傳動角 壓力角 α的余角 γ。 Ft= Fcosα Fn= Fsinα 有效分力 有 害 分力 壓力角 α越小 ， 或傳動角 γ越大 ， 則 力 F在 vc方向的有效分力越大 ， 機構的傳力性能越好 。 因此 ， 壓力角 或傳動角的大小 是衡量機構傳力性能的重要標志 。 167。 平面連桿機構的基本特性 （ 3） 機構具有良好傳力性能的條件 傳動角 γ隨機構的不斷運動而相應變化 ， 為保證機構有較好的傳力性能 ， 應控制機構的最小傳動角 γmin。 一般可取 γmin≥40176。 ，重載高速場合取 γmin≥50176。 （ 4）最小傳動角 γmin的確定 ? 曲柄搖桿機構的 γmin 在曲柄整轉一周的過程中，當曲柄轉到與機架共線的兩個位置時， 傳動角將出現(xiàn)極值 γ′和 γ″，其中較小者即為最小傳動角 γmin。 167。 平面連桿機構的基本特性 ? 曲柄滑塊機構的最大壓力角 αmax 若機構的主動件為曲柄 AB， 從動件為滑塊 C， 在曲柄與滑塊導路垂直時 ， α=αmax。 ? 擺動導桿機構的最小壓力角 αmin 構件 3作用于導桿 4上的力 F和導桿 4上的 C點速度 VC4都始終垂直于 AC， 壓力角 α始終為 0， 傳力性能最好 。 曲柄滑塊機構的 αmax 擺動導桿機構的 αmin 167。 平面連桿機構的基本特性 2． 死點位置 不管在主動件上作用多大的驅動力 ， 都不能在從動件上產生有效分力的機構位置 ， 稱為機構的 死點位置 。 （ 1） 死點位置舉例 曲柄搖桿機構的死點位置 擺動導桿機構的死點位置 曲柄滑塊機構的死點位置 167。 平面連桿機構的基本特性 （ 2） 死點位置的克服 當死點位置的存在對機構運動不利時 ， 應盡量避免出現(xiàn)死點 ， 克服死點位置的方法有： ? 采用機構死點位置錯位排列的辦法 ， 以保持從動曲柄的轉向不變 。 利用飛輪慣性 ? 采用加大從動件慣性的方法，靠慣性幫助通過死點。 167。 平面連桿機構的基本特性 （ 3） 死點位置的利用 在實際工程應用中 ， 有許多場合是利用死點位置來實現(xiàn)一定工作要求的 ， 例如： 工件夾緊機構 飛機起落架 動態(tài)演示 動態(tài)演示 167。 平面連桿機構的設計 連桿機構設計的基本問題 連桿機構設計可歸納為下列兩類問題： （ 1） 按照給定從動件的位置設計四桿機構 ， 即位置設計 。 （ 2） 按照給定點的運動軌跡設計四桿機構 ， 即軌跡設計 。 設計方法 ： （ 1） 作圖法 ： 直觀 、 清晰 ， 簡單易行 ， 但誤差較大 。 （ 2） 實驗法 ： 適用于運動要求較復雜的四桿機構的初步設計， 但工作較繁瑣 。 （ 3） 解析法 ： 可得到較準確的結果并具有較高的精
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