【文章內容簡介】 α 互為余角 3）曲柄搖桿機構的 壓力角 α 與 傳動角 γ ∠ BCD 為銳角時 γ=∠ BCD ∠ BCD 為鈍角時 γ=∠ 180186?！?BCD 在機構運動過程中，傳動角 γ 的大小是變化的，為了保證機構傳力性能良好，應使 γmin ≥ 40176。 ～ 50176。 ；對于一些受力很小或不常使用的操縱機構，則可允許傳動角小些，只要不發(fā)生自鎖即可。 對于曲柄搖桿機構， γmin 出現(xiàn)在主動曲柄與機架共線的兩位置之一。 還可舉偏置曲柄滑塊機構為例進行 γmin 分析。 4． 死點位置 機構處于死點位置的力學特征： γ = 0 機構死點位置通?？赡艹霈F(xiàn)在以 往復運動構件為原動件 的機構中； 例 1：曲柄滑塊機構 活塞式 發(fā)動機（單缸用飛輪，多缸錯位排列） 例 2：曲柄搖桿機構 縫紉機（慣性輪），自行車（腳腕轉動） 例 3：死點的應用：飛機起落架，鎖緊機構（卡具設計） 實際機構中可以通過采用慣性大的飛輪或機構死點位置錯位排列等措施使其順利通過死點位置。 正確區(qū)分 死點 與 自鎖： 死點 有效驅動力為 0 →→→機構卡死（死點附近容易發(fā)生自鎖） 自鎖 驅動力↑摩擦阻力↑ 死點附近容易發(fā)生自鎖；同時，死點附近： V≈ 0→可能獲得很大的力的增益； 討論死點與自鎖問題時刻應關注“原動件” 鉸鏈四桿機構的運動連續(xù)性 鉸鏈四桿機構的運動連續(xù)性是指：連桿機構在運動過程中，能否連續(xù)實現(xiàn)給定的各個位置的問題。 運動的不連續(xù)性：錯位不連續(xù)性、錯序不連續(xù)性。 右圖：鉸鏈四桿機構 不同裝配模式的可行域、不可行域問題。 機構在兩個不連通的可行域之間的運動是不能連續(xù)的。設計者了解這一點是十分重要的。 167。 8平面連桿機構的運動設計（機構綜合問題） 連桿機構設計的基本問題 兩連架桿間實現(xiàn)一定的對應位置關系（或函數(shù)關系） 位置問題： 實現(xiàn)連桿的預定位置（剛體的導引問題） 軌跡問題 ： 連桿上某一點實現(xiàn)給定的曲線軌跡計 其他問題：結構大小、桿長比、最小傳動角、曲柄存在、 K 等。 幾何學法：積累了豐富的幾何理論，價值很高，深奧、難懂。（德、俄） 連桿機構的設計方法有 解析法：基本原理簡單，關鍵問題在于如何求解非線性方程。 實驗法：簡單、實用、精度低（作解析法初值，計算機模擬） 2． 用解析法設計四桿機構 1）按給定的連架桿對應位置設計四桿機構 已知條件：θ 1i ~ φ 1i 求解： a,b,c,d,α 0,φ0 (θ 2i為非獨立變量 ) 另外，實現(xiàn)轉角關系與絕對桿長無關： 令： a/a=1； b/a=m ； c/a=n ； d/a=L 實際待求參數(shù)： m , n , L ,α 0,φ0 (5 個 ) 一．建立矢量方程： a + b= d + c 二．求解 投影方程 a178。 Cos(θ 1i+α 0)+b178。 Cosθ 2i=d + c178。 Cos(θ 3i+φ0) a178。 Sin(θ 1i+α 0)+b178。 Sinθ 2i=c178。 Sin(θ 3i+φ0) 聯(lián)立消去 θ 2i，方程兩邊除以 a，再取相對桿長 m,n,L 后得： Cos(θ 1i+α 0) =P0178。 Cos(θ 3i+φ0)+ P1178。 Cos(θ 3i+φ0θ 1iα 0)+ P2 式中： P0=n ； P1=n/L ； P2=(L2+n2+1m2)/2L 待求參數(shù)： P0、 P P α 0、 φ0 (5 個 ) 討論 ： （ 1）可將（θ 1i ~ φ 1i）五組對應位置轉角代入方程，聯(lián)立求解 5 個未知量（多解） （ 2）四桿機構最多只能精確滿足 5 組對應位置。但求解 5 個未知量（全參數(shù)綜合）將面對求解非線性方程組（含有三角函數(shù)得超越方程），求解比較困難。現(xiàn)多采用數(shù)值法進行求解（疊代法，選一組初值→一組解） （ 3）可以進一步證明：給定四組對應位置轉角，方程一定有解； 給定五組對應位置轉角，方程可能無解。 （ 4）若僅給定三組對應轉角（α 0、 φ0可自行選定），方程降為線性方程組，很容易求解（無窮多解）。 實踐中，可以不斷的選α 0、 φ0，求出系列解，選其優(yōu)作為方程組的解，或將其作為初值用數(shù)值法進一步疊代求解滿足 5 位置的解。 （ 5）若給定對應轉角數(shù) N5，一般無精確解。但可以用最小二乘原理求解（△ 2→ 0 或 MIN）求近似解。（實際上，數(shù)值法本身求解的未知量與方程的數(shù)目關系并不十分密切，位置多只是機構更不宜滿足或誤差更大而已） 2）按期望函數(shù)設計四桿機構 （詳細表達應為 ：使兩連架桿之間轉角滿足某種函數(shù)關系來綜合四桿機構） ① 明確問題： 0≤α≤α m 兩連架桿之間轉角滿足函數(shù)關系： φ=F（α） 0≤ φ≤ φm ② 怎樣實現(xiàn)：途徑 → 由 φ=F（α）選定若干對應轉角：α 1~φα 2~φ。α 5~φ5 →代入上述的連架桿對應轉角方程 →求解 （思考：問題很簡單，已經(jīng)解決了？） ③ 問題一：該機構可以精確地滿足 φ=F（α）嗎？ 答：只在選 點上滿足，其它處不滿足，誤差也可能很大。 ④ 問題二：該機構可以在多大的范圍α m， φm 內，較好地近似滿足 φ=F（α）？ 答：α m， φm 只好反復地進行試算方可取得。（解題時一般多給定） ④ 問題三：在給定α m， φm 后，α i， φi 選點才能使函數(shù)地逼近程度更高？（均布？集中？。） 答：作為問題待解決。 ⑤ 問題四：一般地函數(shù)關系由 Y=F（ X）的形式給定， XO≤ X ≤ Xm，它與 φ=F（α）怎樣對應？ 例如： 使四桿機構在α m=1