2连杆机构

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2平面连杆机构

2平面连杆机构

分类:
四杆机构
多杆机构
2 连杆机构 2
基本型式 (全为转动副)-铰链四杆机构 演化形式 (含有移动副)
2.1 平面四杆机构基本型式及其演化
一、铰链四杆机构
1. 组成 机架4 构件 连架杆1、3 连杆2 曲柄:相对机架作整周转 摇杆:相对机架不作整周转
转动副
整转副 (周转副 ):组成转动副的两构件能整周相对转动 摆动副(摆转副 ) :不能作整周相对转动的转动副
2. 三种类型 曲柄摇杆机构 如雷达俯仰机构、 缝纫机踏板机构, 其它 双曲柄机构 如机车车轮联动机构、 惯性振动筛 双摇杆机构 如飞机起落架机构、 造型机翻转机构, 其它
2 连杆机构 3
2.1 平面四杆机构基本型式及其演化
一、铰链四杆机构
3. 有整转副的条件 分析: 构件AB要为曲柄,则转动副A应为整转副; 因此AB杆应能占据与AD共线的位置AB'及 AB''。 由△DB'C', l1 + l4 ≤ l2 + l3
2 连杆机构 21
一、 按给定的行程速比系数K设计四杆机构
已知摇杆的长度CD、摆角φ及行程速比系数K,要求设计曲柄摇杆机构。
2 连杆机构 22Biblioteka 2.3 平面四杆机构的设计
二、 按给定连杆位置设计四杆机构
1. 给定两个连杆位置 已知连杆长度及两预定位置B1C1、B2C2,要求设计四杆机构。 b12 B1 B2 C1 c12
第2章 平面连杆机构
定义:若干构件用低副(转动副或移动副)连接组成的平面机构。
2 连杆机构 1
第2章 平面连杆机构
传动特点:
优点:
(1) 连杆机构为低副机构, 运动副为面接触, 压强小, 承载能力大, 耐冲击;

重庆大学机械原理章节习题库 2连杆机构

重庆大学机械原理章节习题库 2连杆机构

2连杆机构2.1常见四杆机构分类依据是什么?铰链四杆机构分类依据是什么?2.2铰链四杆运动链具有整转副的条件是什么?铰链四杆机构曲柄存在条件是什么?2.3四杆机构都有哪些演化途径?2.4叙述极位夹角的定义。

2.5叙述行程速比系数的定义。

2.6画出曲柄滑块机构、摆动导杆机构的极为夹角。

2.7叙述求法瞬心的一般步骤。

2.8叙述压力角和传动角的定义。

2.9画出曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构、摆动导杆机构的压力角/传动角。

2.10画出曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构、摆动导杆机构的γmin。

2.11叙述出现死点位置的条件和特征。

2.12如图2-1所示,设已知四杆机构各构件的长度L AB=240 mm;L BC=600 mm;L CD=400 mm;L AD=500mm。

试回答下列问题:⑴当取杆AD为机架时,是否有曲柄存在?⑵若各杆长度不变,能否以选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构?如何获得?2.13在图2-2所示的铰链四杆机构中,各构件的长度分别为:l AB=28mm,l BC=52mm,l CD=50mm,l AD=72mm。

1)若取AD为机架,求该机构的极位夹角θ和行程速度变化系数K,杆CD的最大摆角ϕ和最小传动角γmin;2)若取AB为机架,该机构将演化为何种类型的机构?为什么?这时C、D两个转动副是整转副还是摆转副?2.14 在图2-3所示六杆机构中,各构件的尺寸为:l AB=30mm,l BC=55mm,l AD=50mm,l CD=40mm,l DE=20mm,l EF=60mm,滑块F为运动输出构件。

试确定:1)四杆机构ABCD的类型;2)机构的行程速度变化系数K为多少?3)滑块F的行程H为多少?4)求机构的最小传动角γmin?5)导轨DF在什么位置时滑块在运动中的压力角最小?图2-1 图2-2图2-3图2-4图2-5 图2-62.15试求图2-4所示各机构在图示位置时的全部瞬心的位置。

第2章曲柄连杆机构

第2章曲柄连杆机构

第2章 曲柄连杆机构
1. 气体作用力
在每个工作循环的四个行程中,气体压力始终存在。但由 于进气、排气两行程中气体压力较小,对机件影响不大,故这 里主要介绍作功和压缩两个行程中的气体作用力。 在作功行程中,气体压力是推动活塞向下运动的力。这时, 燃烧气体产生的高压直接作用在活塞顶部,如图2-2(a)所示。 设活塞所受总压力为 Fp,传到活塞销上,可分解为Fp1与Fp2。Fp1 通过活塞销传给连杆,并沿连杆方向作用在曲柄销上后,又分 解为 R 和S两个力。R沿曲柄方向使曲轴主轴颈与主轴承间产生 压紧力,S 与曲柄垂直, 并对曲轴形成转矩 T,推动曲轴旋转; Fp2把活塞压向气压壁,形成活塞与缸壁间的侧压力,有使机体 翻倒的趋势, 故机体下部两侧应固定在车架上。
第2章 曲柄连杆机构 (1) 楔形燃烧室(见图2-9(a))的结构较简单、紧凑,在 压缩终了时能形成挤压涡流,因而燃烧速度较快,经济性和
动力性较好。
(2) 盆形燃烧室(见图2-9(b))的结构简单、紧凑。 (3) 半球形燃烧室(见图2-9(c))的结构比楔形和盆形燃 烧室的结构更紧凑,但因进、排气门分别置于气缸盖两侧, 故使配气机构较复杂。由于该燃烧室散热面积小,有利于促 进燃料的完全燃烧和减少排气中的有害气体,故对排气净化 有利。
第2章 曲柄连杆机构 目前发动机上采用的气缸盖衬垫有多层薄金属衬垫、金 属—复合材料气缸盖衬垫和金属—石棉气缸盖衬垫3种。气缸盖 衬垫的水孔和燃烧室周围另用金属镶边,以防被高温燃气烧坏。 前两种的气缸盖衬垫多在轿车上使用。金属—石棉气缸盖衬垫
的石棉中间夹金属丝或金属屑,外覆铜皮或钢皮,这种衬垫的
压紧厚度为1.2~2 mm。安装气缸盖衬垫时,应根据标记或文 字进行安装, 否则易被冲坏。如金属—石棉气缸盖衬垫在安装

连杆机构的工作原理

连杆机构的工作原理

连杆机构的工作原理
连杆机构是一种将旋转运动转化为直线运动或者将直线运动转化为旋转运动的机械装置。

它由连杆、摇杆和活动副等组成。

连杆是连杆机构的核心部件,通常由一个或多个连接杆件组成。

连接杆件的一端通过铰链连接在固定点上,另一端通过铰链与摇杆连接。

摇杆是与封闭连杆交叉连接的杆件,它能够转动并且使连杆产生直线运动。

当摇杆旋转时,相应的连杆就会随之运动。

由于约束条件的存在,连杆只能沿着一条直线运动,这条直线就是由固定点和铰链所确定的。

通过合理的设计和调节,可以实现连杆的直线运动与摇杆的旋转运动之间的转换。

连杆机构的工作原理可以通过几何和力学的分析来解释。

在几何方面,连杆机构的工作原理是基于连杆的几何原理。

通过调节连杆的长度、角度和位置,可以使连杆产生不同的直线运动,满足实际应用的需求。

在力学方面,连杆机构的工作原理是基于连杆的力学框架。

当连杆运动时,所受到的力和力矩也会随之变化。

通过合理的力和力矩的平衡分析,可以确定系统中各个部件之间的相互作用,从而实现连杆机构的运动控制和力学效果。

总之,连杆机构利用摇杆和连杆之间的运动和力学关系,将旋转运动转化为直线运动或者将直线运动转化为旋转运动。

通过合理的设计和调节,可以实现机械装置的特定功能和运动要求。

二连杆平面机器人

二连杆平面机器人

F2,x
第二根连杆 受力图
F12,x
M2
F2,y m2g
运动 方程
F12,y
F1x +F2x=m2a2x
F1x +F2y–m2g =m2 a2y
M2 -F1xR1 sinθ1+F2 yR1 cosθ2- F12x(R2-R1) cosθ2
+F12 y cosθ2=I2 a2
2021年3月31日6时57分
1-5 二连杆平面机器人
有两个刚性杆件通过面接触构成的 开式可动连杆机构,他的杆件只能 在相互平行的平面内运动。他可以 通过编程来控制实现一定的功能。
2-1 组成结构
机器人的组成部分具备以下三个特征: 身体 是一种物理状态,具有一定的形态,机器人的外 形究竟是什么样子,这取决于人们想让它做什么样的 工作,其功能设定决定了机器人的大小、形状、材质 和特征等等。 大脑 就是控制机器人的程序或指令组,当机器人接收 到传感器的信息后,能够遵循人们编写的程序指令, 自动执行并完成一系列的动作。控制程序主要取决于 下面几种因素:使用传感器的类型和数量,传感器的 安装位置,可能的外部激励以及需要达到的活动效果。 动作 就是机器人的活动,有时即使它根本不动,这也 是它的一种动作表现,任何机器人在程序的指令下要 执行某项工作,必定是靠动作来完成的。
机器人机械手的手臂一般有三个自由度,其他自由度 由末端执行装置所有。
2-3机器人的自由度
把球放到空间某位置 所需自由度
由此我们可以得知二连杆平面机器人是 两个自由度的机器人
3-1 机器人工作原理
对于技术比较简单的机器人,计算机只含有固定程序;对 于技术比较先进的机器人,可采用程序完全可编的小型计 算机、微型计算机或微处理机作为其电脑。具体说来,在 计算机内存储有下列信息: (1)机器人动作模型,它表示执行装置在激发信号与随 之发生的机器人运动之间的关系。 (2)环境模型,它描述机器人在可达空间内的每一事物。 例如,说明由于哪些区域存在障碍物而不能对其起作用。 (3)任务程序,它使计算机能够理解其所要执行的作业 任务。 (4)控制算法,是计算机指令的序列,它提供对机器人 的控制,以便执行需要做的工作。

连杆机构及其特点

连杆机构及其特点

用什么衡量急回程度的多少? 行程速比系数K
K V 2 C1C 2
V1
C1C 2
t2 t1
t1 t2
180 180
只要 θ ≠ 0 , 就有 K>1
且θ越大,K值越大,急回性质越明显。
设计新机械时,往往先给定K值,于是:
180K1
K1
§7-3 平面四杆机构的基本知识
偏置曲柄滑块机构 θ≠0,有急回运动
§ 7-2 平面四杆机构的基本类型及其应用
曲柄滑块机构的演化-变更机架
曲柄滑块机构 转动导杆机构 摆动导杆机构
§ 7-2 平面四杆机构的基本类型及其应用
应应用用实实例

444AAφAA 1111
CC 3334
22 B
曲柄摇块机构
移动导杆机构
含一个移动副的连杆机构
§ 7-2 平面四杆机构的基本类型及其应用
第七章 平面连杆机构及其设计
也可以利用死点进行工作:飞机起落架、钻夹具等。
C D
A
γ=0
B C
B
飞机起落架
P
工工件件 A
B
2B
2 C
C
γ=0
11 A
33
P DD
4
F
T 钻孔夹具
§7-4 平面四杆机构的设计
连杆机构设计的基本问题:
机构选型-根据给定的运动要 选择机构的类型;
尺度综合-确定各构件的尺度参数 (长度尺寸)。 γ
当曲柄以ω继续转过180°-θ时,摇杆从C2D,置摆到C1D, 所花时间为t2 ,平均速度为V2 ,有:
t2(18 0)/
V2 C1C2 t2
C 1C 2/1 ( 8 0 )
A

22334模块2曲柄连杆机构PPT课件

22334模块2曲柄连杆机构PPT课件
Page 36
3.汽缸圆柱度的测量
• 用量缸表在上部A向测量并找出正确的直 径位置,旋转表盘使“0”刻度对准大指针。 • 然后依次测出其他5个数值,取6个数值中 最大差值的1/2作为该汽缸的圆柱度误差。
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4.汽缸磨损尺寸的测量
• 一般发动机最大磨损尺寸在前后两缸的上部。 • 测量时,用量缸表在上部A向测量并找出正 确的汽缸直径位置,旋转表盘使“0”刻度对 准大指针,并记住小指针所指位置。
操作三 汽缸磨损的检测
1.选择测量位置 2.汽缸圆度的测量
(1)根据汽缸直径的尺寸,选择合 适的接杆,装入量缸表的下端,并使 伸缩杆有1~2mm的压缩量。
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(2)将量缸表的测杆伸入到汽缸中 的相应部位,微微摆动测杆,使测杆 与汽缸中心线垂直,量缸表指示的最 小读数即为正确的汽缸直径。用量缸 表在上部A向测量,旋转表盘使“0” 刻度对准大指针,然后将测杆在此截 面上旋转90°,此时大指针所指刻度 与“0”位刻度之差的1/2即为该截面 的圆度误差。
Page 14
Page 15
图2.7 汽缸的排列方式
二、汽缸盖
• 汽缸盖的作用是封闭汽缸上部,并与活塞 顶部和汽缸壁一起构成燃烧室。
Page 16
1.汽缸盖的结构形式
• 汽缸盖有整体式、分块式和单体式。
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2.汽油机燃烧室
• 汽油机的燃烧室是由活塞顶部及缸盖上相 应的凹部空间组成的。
• 曲柄连杆机构是在高温、高压、高速和化 学腐蚀的条件下工作的。
• 同时,曲柄连杆机构在工作时做变速运动, 受力情况相当复杂,气体作用力、往复惯性 力、旋转运动的离心力、相对运动件接触表 面的摩擦力等都作用在曲柄连杆机构上,使 其工作条件十分恶劣。

机械原理课后习题集 第二章 连杆机构

机械原理课后习题集 第二章 连杆机构

第二章连杆机构2.1试绘制出图(1)所示机构的运动简图,并说明它们各为何种机构。

图(1)2.2图(2)所示四铰链运动链中,已知各杆件长度l AB=55mm,l BC=40mm,l CD=50mm,l AD=25mm。

(1)该运动链中是否具有双整转副构件?(2)如果具有双整转副构件,则固定哪个构件可获得曲柄摇杆机构?(3)固定哪个构件可获得双曲柄机构?(4)固定哪个构件可获得双摇杆机构?图(2)2.3在图(3)所示的铰链四杆机构中,各杆件长度分别为l AB=28mm, l AD=52mm,l CD=50mm, l AD=72mm。

(1)若取AD为机架,求该机构的极位夹角θ,杆CD的最大摆角φ和最小传动角γmin ;(2)若取AB为机架,该机构将演化为何种类型的机构?为什么?请说明这时C、D两个转动副是整转副还是摆动副?图(3)2.4对于一偏置曲柄滑块机构,试求:(1)当曲柄为源动件时机构传动角的表达式;(2)试说明曲柄r,连杆l和偏距e对传动角的影响;(3)说明出现最小传动角时的机构位置;(4)若令e=0(即对心曲柄滑块机构),其传动角在何处最大?何处最小?2.5图(5)所示为六杆机构。

已知l AB=200mm, l AC=585mm, l CD=300mm, l DE=700mm,A C⊥EC,ω1为常数。

试求:(1)机构的行程速度变化系数;(2)机构5的冲程H;(3)机构最大压力角αmax发生的位置及大小;(4)在其它尺寸不变的情况下,欲使冲程为原冲程的2倍,问曲柄长度应为多少?图(5)2.6试求图(6)所示连杆机构中构件4与构件2的角速度比ω4/ω2。

图(6)2.7在图(7)所示的机构中,已知曲柄2顺时针方向匀速转动,角速度ω2=100rad/s,试求在图示位置导杆4的角速度ω4的大小和方向。

2.8图(8)所示为加热炉炉门的启闭状态,试设计一机构,使炉门能占有图示的两个位置。

图(8)2.9 欲设计一个如图(9)所示的铰链四杆机构.设已知其摇杆CD的长度l CD=75mm,行程速比系数K=1.5,机架AD的长度l AD=80mm,又知摇杆的一个极限位置与机架见的夹角φ=45°,试求其曲柄的长度l AB和连杆的长度l BC.图(9)2.10试设计如图(10)所示的六杆机构。

连杆机构组成及作用

连杆机构组成及作用

连杆机构组成及作用连杆机构是一种常见的机械传动装置,由若干个连杆和连接它们的铰链组成。

它的作用是将输入的运动或力传递给输出端,并实现所需的运动规律或力学特性。

连杆机构广泛应用于各个领域,如汽车、船舶、航空、机械制造等。

连杆机构由若干个连杆组成,连杆之间通过铰链连接。

其中,连杆是一种刚性杆件,可以是直线杆、曲线杆或曲面杆。

铰链是一种连接两个连杆的装置,它允许两个连杆相对运动,同时保持它们之间的约束关系。

连杆机构通常包括曲柄连杆机构、滑块连杆机构、摇杆机构等。

连杆机构的作用主要有以下几个方面:1. 转换运动形式:连杆机构可以将一种运动形式转换为另一种运动形式。

例如,曲柄连杆机构可以将旋转运动转换为往复直线运动,滑块连杆机构可以将旋转运动转换为往复直线运动或曲线运动。

2. 传递力和扭矩:连杆机构可以传递输入端的力和扭矩到输出端。

通过调整连杆的长度、角度和布置方式,可以实现不同的力和扭矩传递需求。

例如,汽车发动机中的连杆机构可以将活塞的上下往复运动转换为曲轴的旋转运动,并传递给车轮,驱动汽车行驶。

3. 控制运动规律:连杆机构可以实现特定的运动规律。

通过调整连杆的参数,如长度、角度和布置方式,可以实现所需的运动速度、加速度和行程等。

例如,摇杆机构常用于控制阀门的开启和关闭,通过调整摇杆的角度和行程,可以实现对流体的控制。

4. 增加机构刚度:连杆机构可以增加机构的刚度和稳定性。

通过连接多个连杆,可以形成刚性框架,增加机构的整体刚度。

这在一些对刚度要求较高的应用中特别重要,如高速机械设备和精密仪器。

5. 实现特定功能:连杆机构还可以实现一些特定的功能。

例如,摇臂机构可以实现动作的放大和反向变换,用于机械手和机器人的运动控制;并联连杆机构可以实现多自由度的运动控制,用于航空航天和工业自动化等领域。

连杆机构作为一种重要的机械传动装置,具有转换运动形式、传递力和扭矩、控制运动规律、增加机构刚度和实现特定功能等作用。

机械原理二连杆

机械原理二连杆

上传了多次没有成功,希望这次顺利啊前半部分是习题,后半部分是答案81. 在图示曲柄滑块机构中,已知连杆长( 为曲柄长,为导路偏距),滑块行程是否等于?为什么?82. 图示机构中已知rad/s,,试分析及为多大。

83. 试求图示机构的速度瞬心数目、各瞬心位置、各构件角速度的大小和方向、杆2 上点M 的速度大小和方向。

(机构尺寸如图:mm,mm,mm,mm,,mm,m/mm。

)已知rad/s。

84. 图示机构中尺寸已知( m/mm),机构1 沿构件4 作纯滚动,其上S 点的速度为( (m/s)/mm)。

(1)在图上作出所有瞬心;(2)用瞬心法求出K点的速度。

85. 画出图示机构的全部瞬心。

86. 在图示机构中,已知滚轮2 与地面作纯滚动,构件3 以已知速度向左移动,试用瞬心法求滑块5 的速度的大小和方向,以及轮2 的角速度的大小和方向。

87. 已知图示机构的尺寸和位置。

当时,试用瞬心法求。

88. 在图示机构中,已知构件1 以沿顺时针方向转动,试用瞬心法求构件2 的角速度和构件4 的速度的大小(只需写出表达式)及方向。

89. 图示齿轮-连杆机构中,已知齿轮2 和5 的齿数相等,即,齿轮2以rad/s顺时针方向转动,试用瞬心法求构件3的角速度的大小和方向。

(取m/mm。

)90. 在图示机构中,已知原动件1以匀角速度ω1沿逆时针方向转动,试确定:(1)机构的全部瞬心;(2)构件3的速度(需写出表达式)。

91. 求图示五杆机构的全部瞬心,已知各杆长度均相等,且与回转方向相反。

92. 求图示机构的速度瞬心的数目,并在图中标出其中的12个瞬心。

93. 图示摆动导杆机构中,已知构件1以等角速度rad/s顺时针方向转动,各构件尺寸mm,mm,。

试求:1)构件1、3的相对瞬心;(2)构件3的角速度;(3)构件2的角速度。

94. 画出图示机构的全部瞬心。

95. 在图示机构中,已知凸轮1的角速度的大小和方向,试用瞬心法求构件3的速度大小及方向。

第二章 连杆机构(第二版)

第二章 连杆机构(第二版)

2.2 平面连杆机构的基本结构与分类
一、平面四杆机构的基本结构
由N个构件组成的平面连杆机构称为平面N杆机构。
例如,平面四杆机构、平面六杆机构等等。 平面多杆机构:四杆以上的平面连杆机构。
基本术语:
连架杆:用低副与机架相联接的构件。 曲柄:相对机架作整周回转的连架杆。
连杆
摇杆:相对于机架不能作整周回转的连架杆。
在生产实际中,驱动机械的原动机(电动机、内燃机)一般都是作整 周转动的,要求机构的主动件也能作整周转动,即主动件为曲柄,需要 研究曲柄存在的条件。
影响平面铰链四杆机构中曲柄的因素: 1)构成四杆运动链的各构件长度; 2)运动链中选取的机架与其它构件的相对位置。
铰链四杆机构具有整转副存在的条件
铰链四杆机构具有整转副条件:
3)连杆机构的构件可以做得较长,故可实现较大空间范围的运 动,容易实现力和运动的远距离传递。
4)连杆曲线形状丰富,可以满足多种轨迹要求。
例如:转动、摆动、移动等复杂轨迹运动以及间歇运动等。 搅拌机, 起重机,送进机构
连杆机构缺点:
1)惯性力不易平衡,动载荷大,不适合于高速工作的场合。 2)一般只能近似实现给定运动规律
最长杆 b c C 最短杆
AD70mm
C
整转副 b B a
A
B
a d 曲柄摇杆机构 整转副
c
D
d
D
A
当10AD30和70AD110时,由于不满足杆长条件,机 构无整转副,为双摇杆机构。
三、平面四杆机构的演化
在工程实际中,还常常采用多种不同外形、构造和特性 的四杆机构。这些四杆机构都可以看作是由铰链四杆机构通 过各种方法演化而来,掌握这些演化方法,有利于连杆机构 创新设计。 改变构件形状和运动尺寸的演化方法 变换构件形态方法 改变运动副尺寸的演化方法 选用不同构件为机架的演化方法 低副运动可逆性:以低副相连接的两构件之间的相对运动 关系,不会因取其中哪一个构件为机架而改变的性质。

连杆机构工作原理

连杆机构工作原理

连杆机构工作原理
连杆机构是一种常见的机械传动装置,它由连杆和连接轴构成。

连杆机构的工作原理是通过连杆的运动,将输入轴的旋转运动转化为输出轴的线性运动或者输出轴的旋转运动。

连杆机构的工作原理可以分为两种基本类型:摇杆机构和滑块机构。

摇杆机构是由一个固定的连接轴和一个可以围绕连接轴旋转的连杆组成。

当输入轴旋转时,连杆会随之旋转,通过连杆的转动将旋转运动转化为线性运动或者旋转运动。

滑块机构是由一个固定的连接轴和一个可以沿连接轴滑动的连杆组成。

当输入轴旋转时,连杆会沿着连接轴滑动,通过连杆的滑动将旋转运动转化为线性运动或者旋转运动。

连杆机构的工作原理可以应用在各种机械装置中。

例如,在汽车发动机中,连杆机构将活塞的上下线性运动转化为旋转运动,从而驱动曲轴旋转;又如,在四连杆机构中,通过连杆的转动将输入轴的旋转运动转化为输出轴的直线运动。

总的来说,连杆机构通过连杆的旋转或者滑动,实现了不同轴之间的运动转换,从而实现了机械装置的工作。

它是机械传动领域中一种重要的基本装置,应用广泛。

第2章连杆机构

第2章连杆机构
2 连杆机构
定义---由平面低副(转动副、移动副)联接, 并且在同一平面或平行平面内运动的机 构称为平面连杆机构 (四个构件组成,称为平面四杆机构)。 优点---能够实现多种运动轨迹和运动规律、低副 既不易磨损又易于加工。
2.1 平面连杆机构的类型 ●平面连杆机构分为四杆机构和多杆机构2类
四杆机构


●三种机构min出现的位置(熟知)
曲柄摇杆机构:
min 出现在曲柄与机架共线或重合的两个位置之一。
曲柄滑块机构:
min 出现在曲柄与机架垂直的两个位置之一。
2. 机构的死点位置
●出现死点位置的条件
往复运动构件为主动件,曲柄为输出构件。 ●死点的位置特征:
=0或连杆与曲柄共线或重合。
' '

p'
n3
b2
k
'
1
A
2
B
aB3B2
k
'
b3
'
3
'
C
总结 ●“点的运动合成定理”适用于:RPR组和转动导轨 的RRP组。两构件构成移动副并且移动副中的导杆必 须转动。 RPR组 RPR组
1
A
2
B
3
C
【解】 1.速度分析
(1)求已知速度
B 2 1l AB
2
B
1
A
3
C
(2)列方程
B3 B2 B3B2
方向
大小
BC
AB
// BC



(3)画速度图
1
b2 A
2
B
B / pb
(4)结果

连杆机构的运动分析报告

连杆机构的运动分析报告

连杆机构的运动分析报告连杆机构的运动分析报告连杆机构是一种常见的机械结构,由连杆和铰链组成。

通过连杆的连接和铰链的运动,连杆机构可以实现复杂的机械运动。

在本篇文章中,我们将对连杆机构的运动进行分析。

首先,我们需要了解连杆机构的基本组成。

连杆机构通常由两个或多个连杆组成,这些连杆通过铰链连接。

在连杆机构中,至少有一个连杆是固定的,称为固定连杆,其他连杆可以通过铰链连接进行运动,称为运动连杆。

接下来,我们需要确定连杆机构的运动目标。

连杆机构可以用于实现各种运动,例如直线运动、旋转运动、摆动运动等。

在分析时,我们需要明确机构的运动目标是什么,以便更好地理解和分析机构的运动性质。

然后,我们可以通过建立连杆机构的几何模型来进行运动分析。

连杆机构的几何模型是通过连杆的长度、连杆之间的连接方式以及铰链的位置来确定的。

通过几何模型,我们可以计算出各个连杆的位置、速度和加速度等参数,从而分析机构的运动性质。

在进行运动分析时,我们需要应用运动学原理。

根据连杆机构的特点,我们可以使用欧拉方程或拉格朗日方程来描述机构的运动。

通过这些方程,我们可以得到机构的运动方程,从而进一步分析和预测机构的运动。

此外,我们还可以使用计算机辅助分析工具来进行连杆机构的运动分析。

通过使用计算机软件,我们可以建立机构的数学模型,并进行模拟计算,从而更准确地分析机构的运动性质。

这种方法可以大大提高分析的效率和准确性。

最后,我们可以根据运动分析的结果对连杆机构进行设计和优化。

通过分析连杆机构的运动性质,我们可以了解机构的工作原理和特点,从而进一步改进和优化机构的设计。

通过优化设计,可以提高机构的性能和效率,实现更好的运动控制和工作效果。

总之,连杆机构的运动分析是理解和设计机械结构的重要方法。

通过逐步分析连杆机构的运动特性,我们可以深入了解机构的工作原理,为机构的设计和优化提供有力的支持。

机械原理_第2章 连杆机构Thinsong

机械原理_第2章 连杆机构Thinsong

(4)双曲柄机构的其他类型
1)平行四边形机构:两相对构件互相平行,呈平行四 边形的双曲柄机构。
案例:单盘秤机构、火车车轮联动装置等
平行四边形机构 单盘秤机构
正平行双曲柄机构:对边平行且相等 特点:主、从动曲柄匀速且相等 运动不确定现象:
2)反平行四边形机构:两相对构件长度相等,一对构 件互相平行的双曲柄机构。 应用案例:公共汽车的车门开关机构
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一.运动特性
(一)、运动副为整转副的条件(曲柄存在条件)
机构中具有整转副的构件是关键构件,因为只有这样才有 可能用电机等连续转动的装置来驱动。
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设:一曲柄摇杆机构ABCD,各杆长为a、b、c、d,AB 为曲柄
则在曲柄整周回转的过程中必会通过与机架AD平行的 两位置 ,即杆1和杆4拉直共线和重叠共线,如所示
顺序通过给定的各个位臵 图中,要求连杆依次占据
B1C1 、 B2C2 、 B3C3 ,当 AB
B3 B1 1 A C1 2 C3
C2
沿 逆时针 转动可以满足要
求,但沿顺时针转动,则 不能满足连杆预期的次序 要求。
3
D
B2 4
二. 传力特性
1. 压力角与传动角
压力角: 在不计摩擦力、重力、惯性力的条件下,机构中驱使输出件运 动的力的方向线与输出件上受力点的速度方向线所夹的锐角 压力角的余角 C B Fn
在实际工作机械中,平面四杆机构还远远不能满足需要,生产实践 中,常常采用多种不同外形、结构和特性的四杆机构,都可以认为是 平面四杆机构的演化形式。
常用的的演化方法:
(1)转动副转化为移动副;(2)取不同的构件作机架; (3)变换构件的形态;(4)扩大转动副和移动副的尺寸。

常用的机械运动结构形式

常用的机械运动结构形式

常用的机械运动结构形式1. 机械运动结构的概述机械运动结构是指由机械零件组成的特定形式,可将输入的能量通过特定的传动方式转化为输出运动。

机械运动结构广泛应用于各个领域,包括机械工程、汽车工程、航空航天工程等等。

2. 常见的机械运动结构类型以下是一些常用的机械运动结构类型:2.1 齿轮传动机构齿轮传动机构是一种常见的转动传动机构,它通过齿轮之间的咬合来进行能量的传递和转换。

齿轮传动机构具有传递扭矩大、传动效率高、结构简单等优点,广泛应用于各种机械设备中。

2.2 连杆机构连杆机构是一种将旋转运动转化为直线运动或者将直线运动转化为旋转运动的机构。

连杆机构常用于内燃机和发动机等设备中,能够将往复直线运动转化为旋转运动。

2.3 曲柄滑块机构曲柄滑块机构是一种常见的转动与往复直线运动转换的机构。

它由曲柄轴、连杆和滑块组成,通过曲柄的旋转使连杆和滑块产生往复直线运动。

2.4 副动件机构副动件机构是指由副动件与主动件相互作用形成的机构,通过副动件的运动来驱动其他部件。

副动件机构包括凸轮机构、摆线机构等,广泛应用于各个领域。

3. 机械运动结构的工作原理和应用领域不同的机械运动结构具有不同的工作原理和应用领域,下面将分别介绍各种机械运动结构的工作原理和应用领域。

3.1 齿轮传动机构的工作原理和应用领域齿轮传动机构通过齿轮之间的咬合来进行能量的传递和转换。

齿轮传动机构通常由一个主动齿轮和一个从动齿轮组成,主动齿轮通过旋转来驱动从动齿轮。

齿轮传动机构被广泛应用于汽车、机床、纺织机械等领域。

3.2 连杆机构的工作原理和应用领域连杆机构通过连杆的运动来将旋转运动转化为直线运动或者将直线运动转化为旋转运动。

连杆机构通常由曲柄轴和连杆组成,通过曲柄轴的旋转使连杆产生直线运动。

连杆机构常用于内燃机、发动机等设备中。

3.3 曲柄滑块机构的工作原理和应用领域曲柄滑块机构由曲柄轴、连杆和滑块组成,通过曲柄的旋转使连杆和滑块产生往复直线运动。

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∴ t1 t2
故:摇杆CD往复摆动的角速度
1

t1
2

t2

原动件匀速转动时, 从动件往 复运动速度快慢不同。 ——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:
2 t2 t1 1 180 K 1 t1 t2 2 180
B
C
A
D
AB+BC≤CD+AD
所以,AB≤CD+AD-BC=35+30-50=15mm 即: AB≤15mm时,该铰链四杆机构为曲柄摇杆机构。
——原动件匀速
连续回转,从动 件往复运动速度 不同的性质。
机构极位——曲柄与连杆两
次共线时的位置。
摆角——从动件摇杆两极限
位置的夹角。
极位夹角——原动件曲柄在机
3.压力角与传动角
压力角:作用在从动件上的驱动力与该力作用点的绝对速度之间所夹的锐角 传动角:压力角的余角,即连杆与从动摇杆所夹锐角
最小传动角位置:曲柄摇杆机构中,主动曲柄与机架共线的位置。
4.死点位置(从动曲柄与连杆共线的位时,最小传动角为零)
设计任务:根据给定的运动要求选择合适的机构型 式,并确定其各构件的尺寸参数。
F
Ft F cos Fn F sin
Fn
有效分力
有害分力
C

F vF t
压力角α越小,推动机械运动的
B A D
有效分力越大,故压力角越小越好。
传动角:压力角的余角,即连杆与从动摇杆所夹的锐角, 用表示。 90
传动角 越大,推动机械运动的有效分力越大,故 传动角越大越好。
设计的基本问题: 1) 按照给定从动件的运动 规律设计四杆机构。 2) 按照给定点的轨迹设计 四杆机构。 设计方法: 图解法、解析法、实验法。
分目录
上一张
连杆机构设计方法特点:
图解法:简便、易行,精度稍差; 解析法:精确、繁杂; 实验法:直观、精度低。
一、图解法 1.按给定连杆位置设计四杆机构
已知条件:连杆长度lBC和连杆的三个给定位置B1C1、B2C2、B3C3 1)作出已知的连杆位置B1C1、B2C2、B3C3; 2)分别连接B1B2、B2B3、C1C2、C2C3; 3)分别作B1B2、B2B3、C1C2、C2C3的 垂直平分线nb12、 nb23、 nc12、 nc23, 取nb12与 nb23的交点为A, nc12与nc23 的交点为D; 4)连接AB1、C1D,并求得各构件尺寸长度。
如:车门装置、炉门装置等。
题8-17图
图解法:2.按给定两连架杆对应位置设计四杆机构
已知条件:机架长度lAD和两连架杆的三个对应位置AB1、ⅠD和AB2、
ⅡD及AB3、ⅢD
1)作出两连架杆的几个对应位置; 2)连接B2D,绕D点转- 12角, B3 C1 得B2’点; B2 13 3)连接B3D,绕D点转- 13角, B1 12 得B3’点; -12 A 4)分别作B1B2’、B2’B3’的垂 B2’ -13 直平分线,两线交于ⅠD 杆上C1点; B3’ 5)确定连杆BC和连架杆CD的长度。
a c,
ad
同时: a (b, c, d )max 其余两杆长度和
lmax lmin l l
2)组成周转副的两杆中必有 一杆为四杆中的最短杆
铰链四杆机构类型的判断方法: ① 当 lmax lmin l l 时: 最短杆为连架杆——曲柄摇杆机构 最短杆为机架 —— 双曲柄机构 最短杆为连杆 —— 双摇杆机构
构极位时所夹的锐角。



C2 D 摆 C1D

摆角 , 时间 t1 摆角 , 时间 t2
逆、匀 AB2 AB1 转角 1 180
逆、匀 AB1 AB2 转角 2 180
C1D 摆 C2 D
∵ 1 2 且曲柄匀速
min 的位置: 曲柄与机架两共线位置之一——最小传动角位置
对 min 的要求:
min 40° 大功率机械: min 50°
摆动导杆的传动角始终为90°, 具有很好的传力性能。
死点位置——从动件的传动角 等
于零时机构所处的位置。 以摇杆为从动件时,连杆与从动件共线 时等于零,出现死点。 死点位置的危害: 机构或卡死,而不能运动; 或出现运动不确定。
曲柄存在的条件 急回特性与行程速比系数 压力角与传动角 死点位置 5 平面连杆机构的设计 设计任务及基本问题 函数机构设计 轨迹机构设计 导引机构设计 * 知识拓展 ** 主要参考资料
作业:2-1、2-3(a)(c)、2-7
练习: 2-3(b)(d)、2-5、2-8
B1 N
θ
图解法思路:
(1)将已知的几何条件尽可能画出; (2)将运动条件转化为几何条件; (3)利用几何关系寻找问题的关键;
(4)利用其他辅助条件完成设计。
正 切 机 构
正 弦 机 构

1 导论 2 平面机构的特点及其应用 3 连杆机构的基本类型 及其演化 铰链四杆机构基本形式 曲柄摇杆机构类型及应用 双曲柄机构类型及应用 双摇杆机构类型及应用 平面连杆机构的演化 4 曲柄存在的条件及其 运动特性
K 1 180 K 1

因此
(1)当 = 0°,K = 1,机构无急回作用。
(2)当 > 0° ,K > 1,机构有急回作用。
有急回特性 的四杆机构 曲柄摇杆机构、偏置曲柄滑块机构、摆动导杆机构
压力角——从动件在C点的受力方向与该点速度方向所夹的锐
角,称机构在此位置的压力角,用表示。
D
图解法:3.按给定的行程速比系数K设计四杆机构
已知条件: 设计关键: 设计方法: 摇杆长度 lCD , 摆角 和行程速比系数K。 找铰链中心 A 点的位置。
1)画出摇杆CD两极限
C1 E B2 A θ D ψ
90-θ
C2
位置据机架长度或位 置确定A点; 4)连接AC1、C2, C1AC2=θ ; 5)确定曲柄、连杆长度。
克服死点的措施:
① 利用惯性,如飞轮。
② 采用几套相同的机构错位。
③ 利用虚约束,如蒸汽机车中的平行四边形机构。
死点位置的利用:对于夹紧装置可用于放松
夹 紧 机 构
1.曲柄存在的条件(杆长条件、最短杆为连架杆或机架) 2. 急回特性与行程速比系数(曲柄摇杆、偏置曲柄滑块、摆动导杆)
极位夹角:原动件曲柄与连杆两次共线时曲柄在机构极位时的夹角。 2 t2 t1 1 180 K 1 t1 t2 2 180
曲 柄 摇 杆 机 构 双 曲 柄 机 构 双 摇 杆 机 构

当 lmax lmin l l 时:
无论何杆为机架——均为双摇杆机构。
例:图示铰链四杆机构,BC=50mm, CD=35mm, AD=30mm,AD为机架,若为曲柄摇杆机构, 试讨论AB的取值范围。 解: 若为曲柄摇杆机构,则 AB必为最短杆,由杆长 条件得:
曲柄整周转动,曲柄AB必须顺利 通过与机架AD共线的两个位置AB1和
AB2。
当曲柄处于AB1时,在△B1C1D有: b≤(d-a)+c c≤(d-a)+b

a+b≤c+d a+c≤b+d
当曲柄处于AB2时, △B2C2D有:
a+d≤b+c
前三式两两相加可得: a b, 转动副成为周转副的条件: 1)最短杆与最长杆的长度和应小 于或等于其余两杆的长度和 ——杆长条件 即:
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