機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課件第三章(編輯修改稿)
2025-03-22 11:48 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 1） 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)分析 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中 ， 設(shè)曲柄AB為原動(dòng)件 。 在曲柄以等角速度 ω1逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中 ， 兩次與連桿共線 。 此時(shí) C1D和 C2D為搖桿的兩個(gè)極限位置 ， 簡(jiǎn)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(dāng)主動(dòng)件曲柄 AB以等角速度 ω1逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) ， 從動(dòng)件在正行程 （ 行程 ） C1D至 C2D和反行程 （ 回程 ） C2D至 C1D時(shí) C點(diǎn)的平均線速度分別為 和 ， 所需時(shí)間為 t1和 t2 ， 對(duì)應(yīng)曲柄的轉(zhuǎn)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(jī)構(gòu)的基本特性 （ 2） 急回運(yùn)動(dòng)特性 構(gòu)件 返回速度大于推進(jìn)速度的現(xiàn)象稱為急回運(yùn)動(dòng)特性 。 （ 3） 行程速比因數(shù) 通常用 與 的比值 K來(lái)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(shí) ， K=1， 機(jī)構(gòu)無(wú)急回特性 。 機(jī)構(gòu)有無(wú)急回特性 ， 急回特性是否顯著 ， 取決于機(jī)構(gòu)的極位 夾角 θ 167。 平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性 除曲柄搖桿機(jī)構(gòu)外 ， 偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 、 擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)等也都具有急回特性 。 偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 167。 平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性 傳力特性 1． 壓力角和傳動(dòng)角 （ 1） 壓力角 力 F與受力點(diǎn)的速度 vc方向之間所夾的銳角 α， 稱為壓力角 。 （ 2） 傳動(dòng)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(dòng)角 γ越大 ， 則 力 F在 vc方向的有效分力越大 ， 機(jī)構(gòu)的傳力性能越好 。 因此 ， 壓力角 或傳動(dòng)角的大小 是衡量機(jī)構(gòu)傳力性能的重要標(biāo)志 。 167。 平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性 （ 3） 機(jī)構(gòu)具有良好傳力性能的條件 傳動(dòng)角 γ隨機(jī)構(gòu)的不斷運(yùn)動(dòng)而相應(yīng)變化 ， 為保證機(jī)構(gòu)有較好的傳力性能 ， 應(yīng)控制機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角 γmin。 一般可取 γmin≥40176。 ，重載高速場(chǎng)合取 γmin≥50176。 （ 4）最小傳動(dòng)角 γmin的確定 ? 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的 γmin 在曲柄整轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中，當(dāng)曲柄轉(zhuǎn)到與機(jī)架共線的兩個(gè)位置時(shí)， 傳動(dòng)角將出現(xiàn)極值 γ′和 γ″，其中較小者即為最小傳動(dòng)角 γmin。 167。 平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性 ? 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的最大壓力角 αmax 若機(jī)構(gòu)的主動(dòng)件為曲柄 AB， 從動(dòng)件為滑塊 C， 在曲柄與滑塊導(dǎo)路垂直時(shí) ， α=αmax。 ? 擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的最小壓力角 αmin 構(gòu)件 3作用于導(dǎo)桿 4上的力 F和導(dǎo)桿 4上的 C點(diǎn)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(jī)構(gòu)的 αmax 擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的 αmin 167。 平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性 2． 死點(diǎn)位置 不管在主動(dòng)件上作用多大的驅(qū)動(dòng)力 ， 都不能在從動(dòng)件上產(chǎn)生有效分力的機(jī)構(gòu)位置 ， 稱為機(jī)構(gòu)的 死點(diǎn)位置 。 （ 1） 死點(diǎn)位置舉例 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置 擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置 167。 平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性 （ 2） 死點(diǎn)位置的克服 當(dāng)死點(diǎn)位置的存在對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不利時(shí) ， 應(yīng)盡量避免出現(xiàn)死點(diǎn) ， 克服死點(diǎn)位置的方法有： ? 采用機(jī)構(gòu)死點(diǎn)位置錯(cuò)位排列的辦法 ， 以保持從動(dòng)曲柄的轉(zhuǎn)向不變 。 利用飛輪慣性 ? 采用加大從動(dòng)件慣性的方法，靠慣性幫助通過(guò)死點(diǎn)。 167。 平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性 （ 3） 死點(diǎn)位置的利用 在實(shí)際工程應(yīng)用中 ， 有許多場(chǎng)合是利用死點(diǎn)位置來(lái)實(shí)現(xiàn)一定工作要求的 ， 例如： 工件夾緊機(jī)構(gòu) 飛機(jī)起落架 動(dòng)態(tài)演示 動(dòng)態(tài)演示 167。 平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問題 連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)可歸納為下列兩類問題： （ 1） 按照給定從動(dòng)件的位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu) ， 即位置設(shè)計(jì) 。 （ 2） 按照給定點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu) ， 即軌跡設(shè)計(jì) 。 設(shè)計(jì)方法 ： （ 1） 作圖法 ： 直觀 、 清晰 ， 簡(jiǎn)單易行 ， 但誤差較大 。 （ 2） 實(shí)驗(yàn)法 ： 適用于運(yùn)動(dòng)要求較復(fù)雜的四桿機(jī)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)， 但工作較繁瑣 。 （ 3） 解析法 ： 可得到較準(zhǔn)確的結(jié)果并具有較高的精
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