【正文】 er 7 Design of Linkage Mechanisms SEUQRM D C2 C1 A B2 b a ? c ? ? F E B1 當 ? ≥ 900時，在 C1C2線遠離點 D的一側作作圓周角 為 ?的圓 ?，則圓弧 C1E或 C2F上各點均可作為 A，并由此 得 I型曲柄搖桿機構 。 29 Chapter 7 Design of Linkage Mechanisms SEUQRM 如 果 在 C1C2 線 遠 離 點 D 的一側 作圓周角為 ? 的 圓 ? ’ ， 則 圓 弧 C1E’ 或 C2F’ 上 任 一 點 均 可 作 為 A ， 并 且 所 得 機 構 為 II 型 曲柄搖桿機構 。這 時可以添加一些其他輔助條 件，例如可以預先給定 機架 AD 長 度 d 、 連 桿 BC 長 度 b 、 曲 柄 AB 長 度 a 三 者 之 一 ， 或 者 使 最 小傳動角 滿足給定要求等。同時按極限 位置曲柄與連桿共線的幾何特 點可得 AC1=ba， AC2=b+a， 由此可求得連桿 BC的長度 b和 曲柄 AB的長度 a。當 A取在弧 C1ME或 C2NF上時， 將得 I型曲柄搖桿機構 。 則 圓 弧 C1ME 或 C2NF 上 任 一 點 均 可 作為 A。 設計步驟如下： (1) 由 給 定 的 K 求 出 極 位 夾 角 ? ， 任 選 D 的 位 置 ， 并 按 CD 之 長 和 擺 角 ? 作 搖 C2 c N M F E ? O ? D 900? 桿的兩個極限位置。 由圖上可得 連架桿 AB和 連桿 BC的長 度，以及滑 塊導路偏距 e。 Solution 任取一線段作為連架桿 1 的第 1 位 置，并根據(jù)角位移作出其第 2和第 3 位 置 ， 將 B2 和 B3 沿 滑 塊 移 動 方向分 別 移 動 (S12) 和 (S13) ， 得 點 B2’ 和 B3’。 (1) 選擇比例尺，根據(jù)已知條件 作出兩連架桿的第一位置 (2) 作兩連架桿的第二位置線 B?2 (3) 連接 DB2 ，反轉 (－ ? 12)，得 DB?2 (4) 作 B1B?2中垂線，得交點 C1 ? 12 B2 － ? 12 C1 也可在第二位置上進行設計 24 Chapter 7 Design of Linkage Mechanisms SEUQRM D A B1 FQ ? ?12 ? 12 B?2 B2 － ? 12 C1 也可在第二位置上 進行設計 D A B1 FQ ? ?12 ? 12 B2 C2 B?1 25 Chapter 7 Design of Linkage Mechanisms SEUQRM 如果連架桿 3 是與機 B3 B2 架組成移動副的 滑塊 ，則 可用 含一個移動副 的四桿 機構實現(xiàn)兩連架桿的對應 位移，設計方法同上。 ， ?12＝ 90176。 23 Chapter 7 Design of Linkage Mechanisms SEUQRM 已知： ?＝ 10176。 。 ， AD=520mm， AB=340mm， AB1鉛垂， B1C1 B1 與 C1D 拉 直 共 線 ， ? 12 ＝ 60176。其設計 可參考有關文獻。 (7) 分 別 作 B1B?2 和 B?2B?3的中垂線，兩 中垂線的交點即為 B3 A 4 F2 ? 13 D F1 B?3 A?3 ?12 ?13 B?2 B2 A?2 C1 ? 12 3 4 － ? 12 － ? 13 20 Chapter 7 Design of Linkage Mechanisms SEUQRM F2 F3 F1 3 B1 B3 4 ?13 A 4 ? 13 D 具體作圖時可少畫部分線條 —— B2 ?12 1 B?2 B?3 C1 ? 12 也可取連架桿 3 的第二或第三位 置作為設計中的 “ 相對機架 ” 上述方法也稱 旋轉法 —— 哪個構件 繞哪一點 旋 轉？ 21 Chapter 7 Design of Linkage Mechanisms SEUQRM 由于 機架長度 和動鉸鏈中心 B的位 置 可以 任選 ，因此 個 。 設 計 方 法 —— 轉 換 機 架 法 ， 將含待求動鉸鏈的連架桿轉 換為 “ 相對 機架 ” 設計步驟如下： 18 Chapter 7 Design of Linkage Mechanisms SEUQRM (1) 根 據(jù) 具 體 工 作 情 況 選 取 機 架 AD 的 長 度 ， 繪出機架 ； (2) 由 A 點 引 出 任 一 射 線，在該線 1 上 任 取 一點作為 B 的位 置，得左連架桿的 第一位置線； (3) 由 D 引 出 任 意 射 線 DF1 ， 作 為 右 連 架 桿的第一位置線； (4) 根 據(jù) 給 定 的 兩 組 對 應角位移分別作出 兩連架桿的第二和 第三位置； F2 F3 F1 3 B1 B3 4 ? 12 ?13 A 4 ? 13 D B2 ?12 1 (5) 取 連 架 桿 3 的 第 一 位 置 DF1 作 為 “ 機 架 ” ， 將 四 邊 形 AB2F2D 和 AB3F3D 予 以剛化； 1 19 Chapter 7 Design of Linkage Mechanisms SEUQRM 鉸 鏈 中 心 C1 ， 而 AB1C1D即為滿足給 定運動要求的鉸鏈 四桿機構。 因此在設計時， 可根據(jù)具體工作情況，適當 選取機架 AD的長度 。試設計實現(xiàn)此運動要求 的鉸鏈四桿機構。（四桿機構最 E3 E2 E1 ?12 ?13 A 1 4 多只能精確實現(xiàn)兩連架桿五組對應位置。 若 A、 D位置預 先給定 ，則四桿機構 最多 可精確 實現(xiàn) 連桿 三個預期位置 。 (i = 2,3,L , n) 同樣對于 C點可得含四個未知量 (n1)個方程。 yBi = yMi + x?B sin ? i + y?B cos ? i yCi = yMi + xC? sin ? i + yC? cos ? i 12 Chapter 7 Design of Linkage Mechanisms SEUQRM 設 B、 C兩點在 動坐標 則 B、 C兩點分 別在固定坐 標系和動坐標系中的坐標 變換關系為 系中的位置坐標為 ( xB , yB ) ( xC , yC ) 在 固 定 坐 標 系 中 與 Mi 、 Ni 相對應的位置坐標為 ? ? ? ? ( xBi , yBi ) ( xCi , yCi ) xBi = xMi + x?B cos ? i ? y?B sin ? i xCi = xMi + xC? cos ? i ? yC? sin ? i yMi ? y Ni xMi ? xNi ?i = arctan 13 Chapter 7 Design of Linkage Mechanisms SEUQRM 若固定鉸鏈中心 A 、 D在固定坐標系中的位置 坐標記為 則根據(jù)機構運動過程中兩 連架桿長度不變的條件可 得 ( x A , y A ) ( xD