偏置曲柄滑块机构有无急回运动的讨论(会做图)(课件中)

含有一个移动副的四杆机构(课堂PPT)

三、含有一个移动副的四杆机构（一）曲柄滑块机构
1、对心式
（1）曲柄主动特点：整周回转举例：压力机、搓齿机
往复直线运动；无急回特性
1
压力机（冲压机）
2
（2）滑块主动
特点：往复直线运动举例：内燃机
整周回转；有死点
3
2、偏置式
（1）曲柄主动特点：整周回转举例：自动送料机
往复直线运动；有急回特性
（2）滑块主动特点：往复直线运动
整周回转；有死点
4
滚轮送料机
5
（二）摇杆滑块机构（固定滑块机构，定块机构）
1、特点：滑块固定不动，将AB杆的摆动复直线运动
2、应用：手摇唧筒（抽水机）；
双作用式水泵
AC杆的往
6
（三）曲柄摇块机构（摇块机构）
1、特点：曲柄AB作整周回转复摆动
2、应用：汽车吊车
摇块绕铰链转动中心作往
7
（四）导杆机构
1、转动导杆机构特点：导杆AC绕A点回转应用：插床
2、摆动导杆机构特点：导杆AC绕A点摆动应用：牛头刨床
8

曲柄滑块机构的结构PPT课件

• 闭式机身有整体式和组合式两种。闭式机身承载能力大，刚度较好。所以，从小型精密压力机到超大型压力机大都采用这种形式。
• 组合式（见图ｂ）机身是用拉紧螺栓将上梁、立柱和底座拉紧，紧固成为一体的，加工和运输比较方便，大中型压力机应用较广。
• 整体式机身（见图ａ），有时为了增强刚性也有使用拉紧螺栓的。虽然整体式机身加工装配工作量较小，但需要大型加工设备，运输也较困难。因此，一般被限制在３０００ｋＮ以下的压力机上应用。
• 而滑块在行程中点（α＝７５°～９０°和 α＝２７０°～２８５°）时，其运动速度为最大，近似取α＝９０°和α＝２７０° 时的滑块速度作为滑块的最大速度
节点偏置机构主要用于改善压力机的受力状态和运动特性，从而适应工艺要求。如负偏置机构，滑块有急回特性，其工作行程速度较小，回程速度较大，有利于冷挤压工艺，常在冷挤压机中采用；正偏置机构，滑块有急进特性，常在平锻机中采用。
• 双柱可倾式机身便于从机身背部卸料，有利于冲压工作的机械化与自动化。但随着压力机速度的提高和气动顶推装置的普及，可倾式机身的作用将逐渐变小。
• 升降台式机身可以在较大范围内改变压力机的装模高度，运用工艺范围较广，但其承载能力较小。
• 单柱固定台式机身承载能力相对较大，所以，一般用于标称压力较大的压力机。
曲柄滑块机构的运动分析
S
Байду номын сангаас
R 1
cos
2
sin 2
V R sin sin 2
2
a 2 Rcos cos 2
• 由图可以看出，尽管曲柄作匀速转动，但滑块在其行程中各点的运动速度是不相同的。滑块在上止点（α＝１８０°）和下止点（α＝０°）时，其运动速度为零，即ｖ＝０；

偏置曲柄滑块的运动方程式

偏置曲柄滑块的运动方程式1. 引言偏置曲柄滑块机构是一种常见的机械传动装置，广泛应用于各个领域，如工业生产线、汽车发动机等。

它由一个旋转的偏置曲柄和一个在偏置曲柄上滑动的滑块组成。

通过改变偏置曲柄的旋转角度，可以控制滑块的运动轨迹和速度。

本文将介绍偏置曲柄滑块机构的基本原理和运动方程式，并通过数学推导和图示进行详细阐述。

2. 偏置曲柄滑块机构的基本原理偏置曲柄滑块机构由三个主要部分组成：偏置曲柄、连杆和滑块。

其中，偏置曲柄是一个固定在轴上并绕轴旋转的零件，连杆连接着偏置曲柄和滑块。

当偏置曲柄绕轴旋转时，连杆上的一端固定在偏置曲柄上，另一端连接着滑块。

由于连杆长度不变且固定在两个点上，所以当偏置曲柄旋转时，滑块被迫在一定的轨迹上运动。

3. 偏置曲柄滑块的运动方程式为了推导偏置曲柄滑块的运动方程式，我们需要定义一些参数和符号：•偏置曲柄长度：a•连杆长度：b•偏置曲柄旋转角度：θ•滑块位置：（x，y）根据几何关系，可以得到以下方程：x = a * cos(θ) + b * cos(φ) (1) y = a * sin(θ) + b * sin(φ) (2)其中，φ是连杆与x轴的夹角。

为了求解φ，我们可以利用三角形余弦定理：cos(φ) = (a^2 + b^2 - x^2 - y^2) / (2ab)将cos(φ)代入方程（1）和（2）中，即可得到偏置曲柄滑块的运动方程式。

4. 运动轨迹和速度分析根据运动方程式（1）和（2），我们可以分析偏置曲柄滑块机构的运动轨迹和速度。

4.1 运动轨迹通过改变偏置曲柄旋转角度θ，可以控制滑块的运动轨迹。

当θ=0时，滑块位于初始位置（a, 0）。

随着θ的增大，滑块将沿着一个椭圆轨迹运动，直到θ=π/2时达到最高点。

4.2 速度分析根据运动方程式（1）和（2），我们可以求解滑块的速度。

对x和y关于时间t求导数，即可得到滑块在x和y方向上的速度：v_x = -a * sin(θ) * θ’ - b * sin(φ) * φ’ (3) v_y = a * cos(θ) * θ’ + b * cos(φ) * φ’ (4)其中，θ’和φ’分别表示偏置曲柄旋转角度和连杆夹角随时间变化的导数。

关于偏置式曲柄滑块机构的优化设计及运动分析论文

关于偏置式曲柄滑块机构的优化设计及运动分析论文关于偏置式曲柄滑块机构的优化设计及运动分析论文1引言曲柄滑块机构是机械设计中常用的一种机构。

按行程速比系数K 设计平面曲柄滑块机构的问题一般归纳为:已知滑块行程H、行程速比系数K,通常有辅助条件,如给定偏距e(或给定曲柄长度r2,或给定连杆长度r3),来设计曲柄滑块机构(即确定未知长度尺寸),最后校验最小传动角γmin。

对该问题的求解,传统采用简单、直观的图解法,但设计精度较低。

利用Matlab解析法可迅速精确地设计曲柄滑块机构。

机构运动分析是根据给定的原动件运动规律,求出机构中其它构件的运动。

通过分析可以确定某些构件运动所需的空间,校验其运动是否干涉;速度分析可以确定机构从动件的速度是否合乎要求;加速度分析为惯性力计算提供加速度数据。

运动分析是综合分析和力分析的基础。

使用Matlab中的Simulink,可对动态系统进行建模、分析和仿真。

从而在形成实际系统前,能进行适时的修正,以减少总体设计时间,实现高效开发的目的。

2优化设计2.1设计实例及方程例如:要求设计滑块的'行程H=100mm,K=1.25,γmin≥40°的曲柄滑块机构。

式中:r1为滑块位移;r2为曲柄长度;r3为连杆长度;r4为偏距。

根据图1建立矢量方程:r2+r3=r1+r4速度方程的矩阵形式:1r3sinθ30-r3cosθ3·r1ω3=-ω2r2sinθ2ω2r2cosθ2加速度方程的矩阵形式:1r3sinθ30-r3cosθ3¨r2α3=-α2r2sinθ2-r2ω22cosθ2-r3ω23cosθ3α2r2cosθ2-r2ω22sinθ2-r3ω23sinθ3根据行程,极位夹角,行程速比系数,最小传动角的定义可推出以下方程:θ=K-1K+1×180°θ=arcsinr4r3-r2-arcsinr4r3+r2H=(r2+r3)2-r24-(r3-r2)2-r24γmin=arcosr2+r4r3式中:K为行程速比系数;H为行程;θ为极位夹角;γmin为最小传动角。

曲柄滑块机构的运动分析及应用解读

机械原理课程机构设计实验报告题目：曲柄滑块机构的运动分析及应用小组成员与学号：刘泽陆(********)陈柯宇(11071177)熊宇飞(11071174)张保开(11071183)班级：1107172013年6月10日摘要 (3)曲柄滑块机构简介 (4)曲柄滑块机构定义 (4)曲柄滑块机构的特性及应用 (4)曲柄滑块机构的分类 (8)偏心轮机构简介 (9)曲柄滑块的动力学特性 (10)曲柄滑块的运动学特性 (11)曲柄滑块机构运行中的振动与平衡 (14)参考文献 (15)组员分工 (15)摘要本文着重介绍了曲柄滑块机构的结构，分类，用途，并进行了曲柄滑块机构的动力学和运动学分析，曲柄滑块机构的运动学特性分析，得出了机构压力表达式，曲柄滑块机构的运动特性分析，得出了滑块的位移、速度和加速度的运动表达式。

最后，对曲柄滑块机构运动中振动、平衡稳定性等进行了总结。

关键字：曲柄滑块动力与运动分析振动与平稳性ABSTRACTThe paper describes the composition of planar linkage, focusing on the structure, classification, use of a slider-crank mechanism and making the dynamic and kinematic analysis, kinematics characteristics of the crank slider mechanism analysis for a slider-crank mechanism, on one hand , we obtain the drive pressure of the slider-crank mechanism ,on the other hand,we obtain the expression of displacement, velocity and acceleration of movement. Finally, the movement of the vibration and balance stability of the crank slider mechanism are summarized.曲柄滑块机构简介曲柄滑块机构定义曲柄滑块机构是铰链四杆机构的演化形式,由若干刚性构件用低副(回转副、移动副)联接而成的一种机构。

曲柄滑块机构的结构PPT课件

滑块与导轨结构
• 压力机上的滑块是一个箱形结构，它的上部与连杆连接，下面开有“Ｔ”形槽或模柄孔，用以安装模具的上模。
• 滑块在曲柄连杆的驱动下，沿机身导轨上下往复运动，并直接承受上模传来的工艺反力。
• 为了保证滑块底平面和工作台上平面的平行度，保证滑块运动方向与工作台面的垂直度，滑块的导向面必须与底平面垂直。(下平面的平面度，导向面的平面度，下平面对导向面的垂直度，导向面对母线的直线度）
• 压力机的机身按照结构形式不同分为开式机身和闭式机身两大类。
• 机身的结构形式有：铸造式、焊接式、铸焊组合式三大类。
• 常用材料有：HT200、球铁、和铸钢 ZG270-500，Q235、Q345等。
• 铸造或焊接后进行人工时效处理，消除内应力。
• 不同形式的机身承载能力有差异，工艺用途也不一样。
• 双柱可倾式机身便于从机身背部卸料，有利于冲压工作的机械化与自动化。但随着压力机速度的提高和气动顶推装置的普及，可倾式机身的作用将逐渐变小。
• 升降台式机身可以在较大范围内改变压力机的装模高度，运用工艺范围较广，但其承载能力较小。
• 单柱固定台式机身承载能力相对较大，所以，一般用于标称压力较大的压力机。
曲柄滑块机构的运动分析
S
R 1 cos 源自2sin 2V R sin sin 2
2
a 2 Rcos cos 2
• 由图可以看出，尽管曲柄作匀速转动，但滑块在其行程中各点的运动速度是不相同的。滑块在上止点（α＝１８０°）和下止点（α＝０°）时，其运动速度为零，即ｖ＝０；
• 为了保证滑块的运动精度，滑块的导向面应尽量长，因而滑块的高度要足够高，滑块高度与宽度的比值，在闭式单点压力机上约为１．０８～１．３２，在开式压力机上则高达１．７左右。

曲柄滑块机构PPT

“50deg/s”。此时在图中显示驱动器标志，如图所示
。
2.运行分析进入“分析”对话框，接受系统默认的分析类型和开始时间。设置运动的结束时间为“20”，帧频为“20”，系统自动计算“帧数”和“最小间隔时间”，接受系统默认的电动机。利用“运行”按钮可以查看齿轮的运行情况。单击“运行”按钮，把运行结果存入结果集。
支架的设计
利用拉伸命令，选择FRONT作为草绘平面，接受系统默认的草绘方向和参照平面，进入草绘模式，绘制如图所示图形，完成后，在工作区下方的“深度值”输入框中输入拉伸距离“30”,完成特征创建。完成特征创建后，继续利用拉伸命令，选择FRONT面为草绘平面，绘制如图所示图形，完成后，在工作区下方的“深度值”输入框中输入拉伸距离“12”,完成特征创建。
4.添加元件huakuai到组件用同样的方法，将元件“huakuai”添加到组件中，然后约束“滑动杆”，同样，完成添加，如图所示。
运动分析及其仿真
1.添加驱动器
进入“应用程序\机构”。进入“伺服电动机”对话框，接受系统默认的“从动实体”类型。选取“速度”规范，接受当前轴的位置为零位置，接受系统默认的“模” 为“常数”，输入A值“50”，即传动轴的转速为
随着现代化工业的高速发展，产品的功能、结构日趋复杂，新产品的更新换代周期不断缩短，设计工作在产品的整个生命周期中占据了越来越重要的地位。事实上，虽然开发中设开发费用中约有80%取决于设计过程，因而产品的设计阶段己被视为提高整个生产效率的瓶颈，对于生产系统的整个生产率起着举足轻重的作用。因此，伴随着现代化工业的发展，计算机辅助设计也得到了迅速的发展和普及。而参数化技术是当前PRO/E技术需要的研究的领域之一。
3.结果回放利用“回放”对话框中的按钮，从中可以将仿真结果制作成动画进行播放。单击“”按钮，弹出“捕获” 对话框。单击“确定”按钮进行“mpeg”格式的动画制作。单击“浏览”按钮，弹出“保存副本”对话框，可以对制作的动画保存副本。单击“捕获”对话框中的 “确定”按钮，开始“mpeg”格式动画的制作，完成的动画。

偏置曲柄滑块机构的运动仿真与分析

偏置曲柄滑块机构的运动仿真与分析
韩刚，龚灯
（徽国防科技职业学院机械系，安徽六安２７１）安３０１
摘要：基于ＭＡＡＢ软件的ＳｍＭｅｈｎｃ模块，建立了偏心曲柄滑块机构的通用仿真模型，得出了偏心ＴＬｉｃａｉｓ距为零时滑块运动中的位移、速度和加速度变化曲线，并分析了不同偏心距对滑块运动速度和加速度的影
如卜：
ｉｉｉｌｐｓｔｏ．ｎｔａｏｉｉｎｍ
—
ＪｉｔＳｎｏ分别指定连接处的驱动和传感器。ｏｎｅｓｒ
１２机构尺寸和惯性的确定．
ｅ一００
ｃａｋｌｎｔｒｎｅｇｈ＝０４；．
—
机构中杆ＡＢ的长度ｃａｋｌｇｈ０ｒｎ — ｅｔ一４０ｍｍ，ｎ杆
第５期（第１４期）总７
２１０２年１月Ｏ
机械工程与自动化ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ＆ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮ
Ｎｏ５．
Ｏｃ．ｔ
文章编号：６２６１（０２０ — ０７０１７ — ４３２１）５０５ — ２
Ｃｙ一ｒｄｌｎｔ一ｏｅｇｈ＊ｓｎｔｅａｉ（ｈｔ）；
— ＿
ｇｏｕ（ｘ（ｒｎｔｌｎｔｒｄｌｎｔ）ｃｓｔｅａ）ｒｎＬ一ｃａｌ＿ｅｇｈ＋ｏｅｇｈｏ（ｈｔ；

曲柄滑块机构的运动仿真

曲柄滑块机构的运动仿真赵晶群2150820041曲柄滑块机构有对心曲柄滑块、偏置曲柄滑块和偏心轮机构三种，如图：图1对心曲柄滑块机构对心曲柄滑块：滑块上转动副中心的移动方位线通过曲柄旋转中心。

对心曲柄滑块，其极位角为0，形成速比系数为1，滑块在往返中平均速度相等。

图2 偏置曲柄滑块机构偏置曲柄滑块：滑块上转动副中心的移动方位线不通过曲柄旋转中心。

其极位角不为0，具有急回特征，常被用来节省空回行程的时间，以提高劳动生产率。

曲柄滑块机构广泛应用于往复活塞式发动机、压缩机、冲床等的主机构中。

活塞式发动机以滑块为主动件，把往复移动转换为不整周或整周的回转运动；压缩机、冲床以曲柄为主动件，把整周转动转换为往复移动。

偏置曲柄滑块机构的滑块具有急回特性，锯床就是利用这一特性来达到锯条的慢进和空程急回的目的。

当曲柄长度很小时，通常把曲柄滑块做成偏心轮，这样不仅增大了轴颈的尺寸，提高偏心轮的强度和刚度，而且当轴颈位于中部时，还可以安装整体样式连杆，使得结构简化。

偏心轮机构可以实现非线性传动关系，且传动平稳，结构紧凑，动力平衡性好。

图3 偏心轮机构曲柄滑块的运动仿真分为以下四个步骤：（1）建立曲柄滑块机构所需构件：机架、曲柄、连杆、滑块（2）装配（3）运动仿真（4）运动分析一、建立曲柄滑块机构所需构件1、机架启动Pro/E，新建文件：选“零件”/“实体”，文件名jijia-1，以front 平面为草绘平面。

确定打钩，对称拉伸，拉伸距离为5.1、机架绘制一个直径为5mm的圆，拉伸长度为140mm拉出两个圆柱凸台：绘制一个直径为5mm的圆，拉伸距离为3mm和一个直径为3mm的同心圆，拉伸距离为3mm2、曲柄新建零件，名称为qubing-2，拉伸草绘，拉伸距离为33、连杆新建零件，名称liangan-3. 拉伸草绘，只在一边画圆拉伸孔，再在另一边拉伸凸台。

凸台与R2.5同心，高度3。

4、滑块新建零件，名称huakuai-4. 对称拉伸，拉伸长度为10绘制一个直径为3mm的圆，拉伸距离为10二、零件的装配（1）进入装配模式（2）装入基础元件单击工具栏中的【装配】按钮，弹出【打开】对话框，选择“jijia-1”，单击打开按钮，弹出【元件放置】操控面板。

偏置式曲柄滑块机构仿真与运动分析

ｒ，３偏距为ｒ曲柄转角为０，，连杆转角为０。，
将式（）时间ｔ导，到滑块的加速度：６对求得
．
ｄｖ
一
／０２ — ＇）【２
… … … … …
ｒｏ（２＋０）ｒＣＳ０１ｓ０ｃ３２Ｏ ‘２
＋一
…
— —
％Ｕ２）＝ｏｇ（ｍｅａ一２
滑块的位移为：
ｒｔ＝ｒｃｓ２＋ｒｃｓ３ｏ … … … … … … … … （）２ｏＯ３ｏＯ１
将式（）时间ｆ１对求导，到滑块的速度：得
＝
誓＝（ｉｄ＋ｓ３） …．一ｚ００ｒ０。ｒ２２３ｉｓｎｎ
… … … … … … … … … … … … … … … … …
根据图１立了偏置式曲柄滑块机构向量模型，建如图２所示。其中，为滑块的位移，模为ｒ；Ｒ：为曲柄对应的向量，模为ｒ，转角为０；Ｒ，为连杆：所对应的向量，模为ｒ，转角为０；Ｒ为偏距，模为。，
通过函数法对偏置式曲柄滑块机构的运动特性进行分析，根据矢量法建立机构的运动学矩阵方程。然后，在Ｓｕｉｋ软件环境下建立该方程的仿真模型，进行运动分析，得到了偏置式曲柄滑块机构的运动曲线。将函ｉｌｍｎ数法与矢量法相结合有助于更深入地了解机构的运动特性。关键词：偏置式曲柄滑块机构；运动分析；机构仿真

曲柄滑块机构的运动规律ppt课件

l 3r 300(mm) 240(转/ min)
3
数学模型
取O点为坐标原点，OP方向为x轴正方向，P在x 轴上的坐标为x，那么可用x表示滑块的位移。
利用三角关系，立即得到
x r cos l2 r2 sin2
(1.1)
t dx dx d dx
(1.2)
dt d dt d
4
x r cos l2 r2 sin2
(1.1)
dx r sin r2 sin cos (1.3)
d
l2 r2 sin2
于是滑块的速度
v dx dx d dx dt d dt d
r sin 1
r cos
(1.4)
l2 r2 sin2
进而，可以得到滑块的加速度为
（1.4）进行近似。
v
r sin 1
r cos
l2
r2
sin2
(1.4)
仍利用公式（1.12）
(1 )a 1 a , 1 (1.12)
1
l 2 r 2 sin 2
1 l
1
r2 l2
sin 2
1
2
1 l
1
r2 2l 2
sin 2
把上式代入（1.4），就得到滑块速度的近似模型
2
12
、5
12
之间。
运用方程求根的数值方法，例如Newton法，对于加
速度的三种表达式，分别可以得出
1.2772 0.407时 , a 0
1.2773 0.407时 , a2 0 1.2862 0.409时 , a1 0
因此在求加速度（绝对值）的最值时，近似模型
也是十分有效的。
利用滑块位移的解析式（8.1）和近似式（8.13），

平面四杆机构急回特性的讨论及应用

平面四杆机构急回特性的讨论及应用程引正【摘要】Fast-returning character is an important feature of planar four-bar mechanism.Taking the crank rocker mechanism as an example, the fast-returning movement character of planar four-bar mechanism is mainly analyzed.It has vital signifi-cance to improve the production efficiency of industrial machinery by reasonably selecting travel speed coefficient K and ex-treme position angle θ.%急回特性是平面四杆机构的一个重要特性，主要以曲柄摇杆机构为例，分析了平面四杆机构急回运动特性。

合理选择行程速度变化系数K、极位夹角θ，对提高工业机械的生产效率具有重要的意义。

【期刊名称】《机械研究与应用》【年(卷),期】2013(000)006【总页数】3页(P154-155,158)【关键词】平面四杆机构;急回特性;行程速度变化系数K;应用【作者】程引正【作者单位】武威职业学院，甘肃武威 733000【正文语种】中文【中图分类】TH1221 引言急回特性是平面四杆机构基本特性之一，急回运动的程度一般用行程速度变化系数K来比较。

笔者主要从平面四杆机构的急回原理、表示方法、判断条件、以及急回特性在工程机械上应用等方面，结合具体事例加以初步研究和讨论，以便合理地进行机构设计和使用。

2 平面四杆机构急回特性的分析［1］图1所示为曲柄摇杆机构，当曲柄AB为原动件作等速回转时，摇杆CD为从动件作往复变速摆动，曲柄AB在回转一周的过程中有两次与连杆BC共线，此时摇杆CD分别处于C1 D和C2 D两个极限位置。