機(jī)械設(shè)計的基礎(chǔ)(參考版)
2025-07-17 21:07本頁面
【正文】 圖解法直觀，易理解，常用于解決給定位置的設(shè)計任務(wù)。 （ 4）平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計是本章的一個難點。 （ 3）掌握平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的曲柄存在條件、壓力角、傳動角、死點、行程速比系數(shù)等基本概念是分析和設(shè)計平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)。平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型取決于組成機(jī)構(gòu)的各桿長關(guān)系和對機(jī)架選擇。 三、按給定的運動軌跡設(shè)計四桿機(jī)構(gòu) （自學(xué)內(nèi)容） 111800 ??? KK?本 章 小 結(jié) （ 1）平面連桿機(jī)械的應(yīng)用非常廣泛，在日常生活和生產(chǎn)中經(jīng)常遇到各種型式的連桿機(jī)構(gòu)，盡管它們的外形千變?nèi)f化，但經(jīng)分析、演化，都可歸為少數(shù)幾種基本類型，所以在學(xué)習(xí)過程中，對四桿機(jī)構(gòu) 的基本型式及其演化這部分內(nèi)容要特別注意。 A 點位置不同，機(jī)構(gòu)傳動角的大小也不同。再以 A 為圓心和以 L1為半徑作圓，交 C1A 的延 線于 B1，交 C2A 于 B2，即得 B1C1＝ B2C2＝ L2及 AD＝ L4。 (6) 因極限位置處曲柄與連桿共線。 (5) 作 △ C10C2的外接圓，此圓上任取一點 A 作為曲柄的固定鉸鏈中心。－ θ， ∠ C2C1O = 90176。其設(shè)計步驟如下： (1)由給定的行程速比系數(shù) K，按式 : 求出極位夾角 θ, (2)任選固定鉸鏈中心 D 的位置，由搖桿長度 L3 和擺角 ψ，作 出搖桿兩個極限位置 C1D 和 C2D。 二、按給定 行程速度變化系數(shù) K設(shè)計四桿機(jī)構(gòu) 按行程速度變化系數(shù) K 設(shè)計曲柄搖桿機(jī)構(gòu)往往是已知曲柄機(jī)構(gòu)搖桿 L3 的長度及搖桿擺角 ψ 和速度變化系數(shù) K。 工件夾緊機(jī)構(gòu) ③ 測量 AB C1D、 AD 計算 lAB、LCD LAD 的長度 , 由 于 A 點可任意選取，所以有無窮解。 ② 連接 B1B C1C2，分別作線段 B1B2和 C1C2的垂直平分線 B12 和 C12，分別在 B12 和 C12 上任意取 A， D 兩點， A，D 兩點即是兩個連架桿的固定鉸鏈中心。 一、按 給定 連桿位置設(shè)計四桿機(jī)構(gòu) 給定連桿的三個位置 給定連桿的兩個位置 B1C1和 B2C2時與給定連桿的三個位置相似，設(shè)計四桿機(jī)構(gòu)圖解過程如下。 四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計的方法有解析法、幾何作圖法和實驗法。 ，即要求主、從動件滿足已知的若干組對應(yīng)位置關(guān)系，包括滿足一定的急回特性要求，或者在主動件運動規(guī)律一定時，從動件能精確或近似地按給定規(guī)律運動。 167。 有時可利用死點位置實現(xiàn)某種功能。家用縫紉機(jī)的踏板機(jī)構(gòu)中大帶輪就相當(dāng)于飛輪，利用慣性通過死點。 例如在家用縫紉機(jī)的踏板機(jī)構(gòu)中就存在死點位置。壓力角 α=90176。；對于小功率的控制機(jī)構(gòu)和儀表， γmin 可略小于40176。對于一般工，通常取 γmin ≥40176。－ α，所以 α越小， γ越大，機(jī)構(gòu)傳力性能越好；反之， α越大，γ越小，機(jī)構(gòu)傳力越費勁，傳動效率越低。在連桿設(shè)計中，為了度量方便，習(xí)慣用壓力角 α的余角 γ（即連桿和從動搖桿之間所夾的銳角）來判斷傳力性能， γ稱為傳動角。 可見，力 P 在 υc方向的有效分力為Pt＝ Pcosα,這說明壓力角越小，有效分力就越大。教材圖 226 所示的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，如不計各桿質(zhì)量和運動副 中的摩擦，則連桿 BC 為二力桿，它作用于從動搖桿CD 上的力 P 是沿 BC 方向的。 θ 表示了急回程度的大小 ,θ 越大急回 程度越強(qiáng) ,θ=0,機(jī)構(gòu)無急回特性。這個性質(zhì)稱為機(jī)構(gòu)的急回特性。θ， 由于曲柄 AB等角速度轉(zhuǎn)動 , 所以 ?1?2， t1t2, 因此， v2v1 由此可見，主動件曲柄 AB 以等角速度轉(zhuǎn)動時，從動件搖桿 CD 往復(fù)擺動的平均速度不相 等。當(dāng)搖桿 CD 由 C1D 擺動到 C2D 位置時，所需時間為 t1，平均速度為 : 曲柄 AB 以等角速度順時針從 AB1, 轉(zhuǎn)到 AB2，轉(zhuǎn)過角度為： ?1＝ 180176。 最短桿＋最長桿＞其余兩桿桿長度之和 ,為雙搖桿機(jī)構(gòu)。 在滿足了第二個條件后由于曲 柄相對于機(jī)架和連桿均能作整周回轉(zhuǎn)運動，所以機(jī)架和連桿相對于曲柄也能作整周回轉(zhuǎn)運動，因此若取最短桿為機(jī)架就有兩個曲柄存在。各桿長度分別為 L LL L4。下面我們分析。 2— 3 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性 一、 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) 存在曲柄條件 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的三種基本形式，區(qū)別在于有無曲柄和有幾個曲柄。 曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 定塊機(jī)構(gòu) AB RA B CA B C 轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 搖塊機(jī)構(gòu) 更多請看教材表 2— 1。 同樣，對曲柄滑塊機(jī)構(gòu)變更機(jī)架，該機(jī)構(gòu)可以演化為導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，搖動滑塊機(jī)構(gòu)，固定滑塊機(jī)構(gòu)。 2. 取不同構(gòu)件為機(jī)架 對一個曲柄搖桿機(jī)構(gòu)變更機(jī)架，該機(jī)構(gòu)可以演化為雙曲柄機(jī)構(gòu)，如教材圖 2— 17 回轉(zhuǎn)式油泵。 兩個移動副相鄰，且其中一個移動副與機(jī)架相關(guān)聯(lián)，如圖 216 所示。 （ 2）鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中二個轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)化為移動副 兩個移動副不相鄰，如圖 215所示。若 L3增至無窮大，則如圖 214b所示， C 點軌跡變成直線。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)就是用移動副取代曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)動副而演化得到的。演化的方式通常采用移動副取代轉(zhuǎn)動副、變更機(jī)架、變更桿長和擴(kuò)大回轉(zhuǎn)副等途徑。當(dāng)搖桿AB 擺動時，另一搖桿 CD 隨 之?dāng)[動，選用合適的桿長參數(shù)，可使懸掛點 E 的軌跡近似為水平直線，以免被吊重物做不必要的上下運動而造成的功耗。等腰梯形機(jī)構(gòu)就能近似地滿足這一要求。 圖 213 所示輪式車輛的前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)兩搖桿長度相等，稱為等腰梯形機(jī)構(gòu)。當(dāng)主動曲柄轉(zhuǎn)動時，通過連桿從動曲 柄朝相反方向轉(zhuǎn)動，從而保證兩扇車門同時開啟和關(guān)閉。 此外，還有反平行四邊形機(jī)構(gòu)。這種機(jī)構(gòu)的對邊 長度相等，組成平行四邊形。在
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