机基C-03连杆机构-2-ll

第二章 机构的结构分析 第二章 平 面 机 构 极限位臵：曲柄在转动一周的过程中，有两次与连杆共线 （AB1C1为重迭共线，AB2C2为拉直共线）。此时摇杆CD摆至 其左、右极限位臵。 摆角：摇杆两极限位臵间的夹角 ，称为摇杆摆角。 极位夹角：当摇杆处于两极限位臵时，对应曲柄的两共线位臵之 间所夹的锐角 ，称为极位夹角 。
3. 对 min 的要求：
机构在运转一周的过程中， 传动角是变化的。机构出现最小
传动角的位置正好是传力效果最差 的位置，也是检验其传力性能的关 键位置。 为保证机构传动性能良
好，设计时应使：
通常: 大功率机械：
min 40° min 50°
第二章 机构的结构分析 第二章 平 面 机 构
顺、匀
因1＞2且曲柄匀速，所以 t1 > t2 , 速度 v2 > v1 ，摇杆具
有急回运动的特性。即曲柄匀速 转动时, 把摇杆往复摆动速度快 慢不同的运动称为急回运动。
C2D 工作行程：C1D C1D 空回行程：C2D
第二章 机构的结构分析 第二章 平 面 机 构
平面四杆机构设计的重要参数——行程速比系数
min 或αmax的分析方法：
①找出机构中输出运动的从动件； ②分析该构件受力F 的方向及受力点的运动速度v 方向，
找出一般位臵时的压力角α或传动角 ；
③根据几何关系分析αmax或 min .
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第二章 机构的结构分析 第二章 平 面 机 构
问题讨论：标出下列机构在图示位置的压力角．传动角及最小传动角 min.
下列机构有无急回特性，若有，标出极位夹角。
e l1> l2
3 B 1 2 4
摆 动 导 杆 机 构
C
A
问题讨论
第二章 机构的结构分析 第二章 平 面 机 构
下列机构有无急回特性，若有，标出极位夹角。
B a A b C A a B b C1 C
C2
a)
B a A
＝0
b)
a b
C C1
对 心 曲 柄 滑 块 机 构
偏 置 曲 柄 滑 块 机 构
3 B 1 2 4
C
A
摆 动 导 杆 机 构
第二章 机构的结构分析 第二章 平 面 机 构 问题讨论：标出下列机构在图示位置的压力角．传动 及最小传动角min.
b B a A b C B b mi
n
mi
n
C
ma
x
min a)
为描述急回运动特性，四杆机构从动件空回行程平均速度 与工作行程平均速度的比值称为行程速比系数，用 K 表示：
v2 c1c2 t2 t1 1 180 K v1 c1c2 t1 t2 2 180

（3－2）
K 1 180 K 1

（3－3）
说明：1）当 = 0， K = 1，机构无急回作用。
第二章 机构的结构分析 第二章 平 面 机 构
铰链四杆机构的运动特性——急回运动
曲柄 摇杆

AB1 AB2 转角 1 180
顺、匀
C1D C2D 摆角 , 时间 t1
C2D C1D 摆角 , 时间 t2
摆
摆
AB2 AB1 转角 2 180
4. min 的位臵：
①当曲柄与机架重迭共线时：
∠BCD最小 ，γmin= ∠BCD ②当曲柄与机架拉直共线时： ∠BCD最大且＞90°时 ，γmin= 180 ° -∠BCD 曲柄摇杆机构当曲柄为原动件时 ——曲柄与机架两共线位臵之一
min出现在
第二章 机构的结构分析 第二章 平 面 机 构
第二章 机构的结构分析 第二章 平 面 机 构
克服死点的措施：
① 利用构件自身的惯性，如飞轮。 ② 采用几套相同的机构错位，如多 缸内燃机活塞机构。
第二章 机构的结构分析 第二章 平 面 机 构
死点的应用——飞机起落架
第二章 机构的结构分析 第二章 平 面 机 构
死点的应用——钻床夹具机构
第二章 机构的结构分析 第二章 平 面 机 构
压力角越小，推动机械运动的
B A D
有效分力越大，所以压力角越小越好。 在连杆机构中，为度量方便，常用压力角的余 角即连杆与从动件间所夹的锐角(传动角)检验 机构的传力性能。
第二章 机构的结构分析 第二章 平 面 机 构
2.传动角：压力角的余角，用 表示。
传动角 越大，推动机械运动的有效分力越大，所以 传动角越大越好。习惯用传动角 判断机构传力性能。
2-8（补充要求：作图表示最小传动角位臵
并标出
min 。
请注意：作图法要保证精度，所有尺寸均需测量， 不要计算，各处比例保持一致。
第二章 机构的结构分析 第二章 平 面 机 构
铰链四杆机构的运动特性——压力角和传动角
1、压力角 : 从动件在Ｃ点的受力F 的方向与速度 Vc
方向所夹的锐角，称机构在此位置的压力角。 从动件 Ft F cos 受力F Fn F sin
有效分力 有害分力
Fn
C
F vF t源自2）当 > 0， K > 1，机构有急回作用。
3）极位夹角 越大，K值越大，急回运动性质也越显著。
第二章 机构的结构分析 第二章 平 面 机 构
急回特性的分析方法：
（1）分析原动件是否为连续运动，从动件是否为往复运动。
（2）作图寻找从动件的极限位臵。 （3）寻找极位夹角，分析θ是否大于零。
第二章 机构的结构分析 第二章 平 面 机 构
A

b)
P, v
a B b
C

P, v
d) 0 0; 900.
A
e)
e)
e


a
00; 900.
第二章 机构的结构分析 第二章 平 面 机 构
铰链四杆机构的运动特性——死点位臵
死点位臵:
从动件的传动角 等于 零时机构所处的位置。 死点位臵的危害： 机构或顶死，而不能运动； 或出现运动不确定。
第二章 机构的结构分析 第二章 平 面 机 构
第二章
平面机构
§1. 平面机构的运动简图和自由度
本章 内容 提要
§2. 平面连杆机构的类型及应用
§3. 四杆机构的基本特性
§4. 平面四杆机构的设计
第二章 机构的结构分析 第二章 平 面 机 构
曲柄摇杆机构——
当曲柄为原动件时， 摇杆为从动件，曲柄的连 续整周转动转变为摇杆的 往复摆动。 曲柄摇杆机构 若已知曲柄为匀速圆周运动，那么从动件摇 杆在进行往复摆动时具有怎样的运动特性呢？
第二章 机构的结构分析 第二章 平 面 机 构
C1
C
曲柄摇杆机构的死点 摇杆为主动件
若摇杆为原动件， 曲柄为从动件。机构的 两个极限位臵即为死点 位臵。
B1
B
b a A
B2
c b d
C2

c
a
D
FB
M AB
C
B
C C
vC
F
曲柄为主动件
无死点存在
M
A
vB
B 0
FB
D
第二章 机构的结构分析 第二章 平 面 机 构 请思考：下面机构的死点位 臵在哪里？
C
B
b C2
C2
d)
C2
c)
e
A
e
第二章 机构的结构分析 第二章 平 面 机 构
当大齿轮逆时针 方向转动时，刨刀从右至 左为刨削的工作行程，从 左至右为空回行程。
第二章 机构的结构分析 第二章 平 面 机 构
思考： 已知一铰链四杆机构中AB、BC、CD三杆的 杆长，当k=1时，试设计此铰链四杆机构。