平面连杆机构活动广告设计

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机械原理与设计平面连杆机构

•法向分力: F”= Fcosγ•γ↑•→ F’↑•→对传动有利。
•可用γ的大小来表示机构传动力性能的好坏,
•称 γ 为传动角。 •为了保证机构良好的传力性能
•设计时要求: γmin≥50°
•γmin出现的位置：
•B
•B
•C
•γ
• F•F”’ •C •γ•F•α
•F
•F”
•F’
•当∠BCD≤90°时，
•称K为行程速比系数。•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:
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自用盘编号JJ321002
机械原理与设计平面连杆机构
•2.压力角和传动角 •压力角：
•从动件驱动力F与力作用点绝对速度之间所夹锐角。
•切向分力: F’= Fcosα•=Fsinγ
机械原理与设计平面连杆机构
•三类设计要求：
•1)满足预定的运动规律，两连架杆转角对应，如: • 飞机起落架、函数机构。 •2)满足预定的连杆位置要求，如铸造翻箱机构。
•3)满足预定的轨迹要求，如: 鹤式起重机、搅拌机等。
•A •B
•C
•C
•E
•B
•D
•Q
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•Q •A
•鹤式起重机
•要求连杆上E点的轨迹为一条水平直线
•B’ •C’
•B
•C
•A
•D
•C •C •电机
•蜗轮 •••B•BBA
••AA
•D
••蜗蜗杆杆
•风扇座
•D •C
•A ••EE
•B
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第六章平面连杆机构及其设计-PPT精选文档

4 3 A θψ 1 2 B 1 ψ D
图 6 6
二．压力角、传动角：
C
4
Fn C γ
F α Ft C
3
B4 B vc A 1 2
B B3
4
α
B A 图 6-7 D B3
α
3
4
C4 C3 4
C
3
vc α F
γ
图 6-8
1．压力角α： α= ∠（F、Vc）在不计摩擦力和惯性力等时，连杆BC为二力杆，原动件AB 通过BC作用于从动件CD上的力F（沿BC）与从动件上的受力点 C的速度Vc间的夹角 2．传动角γ：压力角α的余角，即 γ= 90°-α ∵γ↑，有用分力Ft=Fsinγ↑，有害分力fn=Fcosγ↓，运动轻快灵活，效率高 ∴γ（及α）是衡量机构动力性能的一个重要指标。 3．许用压力角[α]，许用传动角[γ]：由于γ↓(或α↑)，→机构动力性能↓，所以为保证机构有良好性能，通常规定： γmin≥[γ]=40° αmax≤[α]=50°
第六章
平面连杆机构及其设计
§6—1 概述 §6—2 平面四杆机构的基本类型及演化 §6—3 平面四杆机构有曲柄的条件 §6—4、5平面四杆机构的基本特性 §6—6 按从动件行程速度变化系数K 设计平面四杆机构 §6—7 按连杆位置或两连架杆相对位置设计平面四杆机构 §6—8 & §6—9
§6—1 概述
1．定义：连杆机构：构件用低副联接而成的机构。平面连杆机构：组成机构的构件都在相互平行的平面中运动的连杆机构。空间连杆机构：组成机构的构件不在相互平行的平面中运动的连杆机构。注：本章主要讨论最基本的平面四杆机构。 2．优缺点：优：1）低副联接，面接触，磨损小，承载能力大。 2）杆状件，园柱形或平面形接触面，易制造，传递运动远。 3）运动多样性（转、摆、移、平面运动等） 4）轨迹多样性。缺：1）设计较困难。 2）运动副的制造误差会累积，从而降低机构的传动精度。 3）惯性力难平衡，不适用于高速。

平面连杆机构设计方案

平面连杆机构设计方案1平面连杆机构的运动分析1.1 机构运动分析的任务、目的和方法曲柄摇杆机构是平面连杆机构中最基本的由转动副组成的四杆机构，它可以用来实现转动和摆动之间运动形式的转换或传递动力。

对四杆机构进行运动分析的意义是：在机构尺寸参数已知的情况下，假定主动件（曲柄）做匀速转动，撇开力的作用，仅从运动几何关系上分析从动件（连杆、摇杆）的角位移、角速度、角加速度等运动参数的变化情况。

还可以根据机构闭环矢量方程计算从动件的位移偏差。

上述这些内容，无论是设计新的机械，还是为了了解现有机械的运动性能，都是十分必要的，而且它还是研究机械运动性能和动力性能提供必要的依据。

机构运动分析的方法很多，主要有图解法和解析法。

当需要简捷直观地了解机构的某个或某几个位置的运动特性时，采用图解法比较方便，而且精度也能满足实际问题的要求。

而当需要精确地知道或要了解机构在整个运动循环过程中的运动特性时，采用解析法并借助计算机，不仅可获得很高的计算精度及一系列位置的分析结果，并能绘制机构相应的运动线图，同时还可以把机构分析和机构综合问题联系起来，以便于机构的优化设计。

1.2 机构的工作原理在平面四杆机构中，其具有曲柄的条件为：a.各杆的长度应满足杆长条件，即：最短杆长度+最长杆长度≤其余两杆长度之和。

b.组成该周转副的两杆中必有一杆为最短杆，且其最短杆为连架杆或机架（当最短杆为连架杆时，四杆机构为曲柄摇杆机构；当最短杆为机架时，则为双曲柄机构）。

在如下图1所示的曲柄摇杆机构中，构件AB为曲柄，则B点应能通过曲柄与连杆两次共线的位置。

1.3 机构的数学模型的建立1.3.1建立机构的闭环矢量位置方程在用矢量法建立机构的位置方程时，需将构件用矢量来表示，并作出机构的封闭矢量多边形。

如图1所示，先建立一直角坐标系。

设各构件的长度分别为L1、L2 、L3 、L4 ，其方位角为、、、。

以各杆矢量组成一个封闭矢量多边形，即ABCDA。

ch03 平面连杆机构设计PPT课件

（2）传动角
压力角：从动件上某点的受力方向
与从动件上该点速度方向
的所夹的锐角。
Pt Pcos
B2
Pn
P
B
C
vc Pt
C2
min
C1
max
A
B1
D
P P sin n
传动角连杆BC与从动件CD之间所夹的锐角（P与Pn夹角）。
9γ↑0→Pt↑，对传动有利。
因此用γ的大小来表示机构传动力性能的好坏。
1
V1
c1c2 t1
c1c2
180
机械工程基础部
17
3－1 铰链四杆机构
当曲柄以ω继续转过180°-θ时，摇杆从C2D摆到C1D，所花时间为t2 ,平均速度为V2 ，那么有：
因曲柄t转2 角(1不8同0 ，)故摇杆来回V2摆c动1tc22的时c1c间21不80一样，平均速度也不等。
并且：t1 >t2 V2 > V1 摇杆的这种特性称为急回运动。
c2(da)2 2bc
arccosb2 c2 (d+a)2
2bc
如果δ< 90度，γmin＝γ1，如果δ>90度， γ2=180－δ， γmin
取γ1和γ2中较小者。
机械工程基础部
21
3－1 铰链四杆机构
（3）死点摇杆为主动件，且连杆与曲柄
两次共线时，有：γ＝0，此时机
构不能运动，称此位置为“死点”
机械工程基础部
7
3－1 铰链四杆机构
一. 曲柄存在的条件
机械工程基础部
8
3－1 铰链四杆机构
一. 曲柄存在的条件
如图所示，设a<d,连架杆若能整周回转，必有两次与机架共线，则由△B’C’D可得： a+d≤b+c 则由△B”C”D可得： b≤(d-a)+c即: a+b≤d+c c≤(d-a)+b即: a+c≤d+b

平面连杆机构PPTPPT课件

F"
(1)压力角α ：
F与Vc所夹的锐角α称为压力角。
C
由图知， F’=Fcosα, F’’= Fsinα
B ω
分析：F一定时，压力角α越小，有效力 F’
A
D
越大，传动性能好。α=0°最好。
(2) 传动角γ ：压力角的余角γ（连杆与从动摇杆之间所夹锐角）为传动角。
γ=90°－α
分析：γ越大，传力性能越好，γ=90°最好。
第8页/共27页
3 死点位置
目的：解决工程应用中机构出现动不了的情况。
(1)死点： ①摇杆3为原动件； ②曲柄1为从动件； ③不计各构件的质量、惯性。
当摇杆摆到 C1D 和 C2D 位置时，连杆 2 与曲柄 1 共线，传动角 γ=0°，则此时连杆加给曲柄的力将通过铰链中心A，对A点不产生力矩。因此，不能使曲柄转动这种位置称为死点。 ※死点的存在取决于从动件是否与连杆共线。 ※死点表现形式：从动件卡死或运动不确定现象。
曲柄摇杆机构，双曲柄机构，双摇杆机构
第2页/共27页
1 曲柄摇杆机构的急回运动特性
铰链四杆机构中，若AB为曲柄，CD为摇杆，形成曲柄摇杆机构。如果曲柄为原动件，并以角速度ω作匀速转动，摇杆为从动件。
当曲柄AB匀速转动时，摇杆往复摆动的速度是否一致？ (1) 从动件极限位置
第3页/共27页
(2)急回运动特性分析
曲柄
行程1： AB1→AB2 工作行程
行程2：
空回行程
AB2→AB1
摇杆 C1D→C2D
C2D→C1D
Φ1 > Φ2 ，V2 > V1
总结：
①摇杆往复摆动的摆角相同，但曲柄转角不同(φ1>φ2)； ②曲柄匀速转动, 摇杆往复摆动的速度是不同(V2 > V1)。

机械原理平面连杆机构及设计课件

仿真分析
利用计算机仿真软件对机构进行模拟分析，评估其性能。
实验测试
通过实际测试机构的性能，与理论分析进行对比验证。
优化算法
采用遗传算法、粒子群算法等智能优化算法，对机构参数进行优化。
04
平面连杆机构的运动分析
机构运动的基本方程
01
平面连杆机构的基本运动方程是根据机构的运动学和动力学特性建立的，它描述了机构中各构件之间的相对运动关系。
刚度对机构性能的影响
刚度不足会导致机构运动失真、振动等问题，影响其正常工作。
06
平面连杆机构的实例分析
曲柄摇杆机构的实例分析
曲柄摇杆机构是一种常见的平面连杆机构，它由曲柄、摇杆、连杆和机架组成。曲柄旋转，通过连杆传递运动给摇杆，使摇杆在一定范围内摆动。
实例：缝纫机脚踏板机构。缝纫机脚踏板机构就是一个典型的曲柄摇杆机构的应用。当脚踏板转动时，通过连杆将运动传递给摇杆，使机头上下摆动，完成缝纫工作。
应力分析
通过计算机构各构件在工作状态下的应力分布，评估其强度是否满足设计要求。
疲劳强度
考虑机构在循环载荷作用下的疲劳强度，预测其使用寿命。
可靠性分析
基于概率论和统计学方法，评估机构在各种工作条件下的可靠性。
机构的刚度分析
刚度定义
刚度表示机构抵抗变形的能力。
刚度分析方法
通过有限元分析、实验测试等方法，评估机构的刚度性能。
双曲柄机构的实例分析
双曲柄机构由两个曲柄、连杆和机架组成。两个曲柄同时旋转，通过连杆传递运动，使另一个曲柄产生相对的旋转运动。
实例：飞机起落架机构。飞机起落架机构中的前轮转向机构就是一个双曲柄机构的应用。当飞机滑行时，双曲柄机构使前轮左右摆动，实现飞机的前轮转向。

《平面连杆机构》课件

工程应用前景
分析优化后机构在工程应用中的前景，为实际应用提供指导。
05
平面连杆机构的未来发展
新材料的应用
轻质材料
01
采用轻质材料如碳纤维、玻璃纤维等，降低机构重量，提高运
动性能。
高强度材料
02
选用高强度材料如钛合金、超高强度钢等，提高机构承载能力
。
复合材料
03
利用复合材料的各向异性特点，优化机构性能，实现多功能化
遗传算法
利用遗传算法对平面连杆机构进行优化，通过不断迭代和选择，寻找最优解。
约束处理
在优化过程中，需要特别注意处理各种约束条件，如几何约束、运动约束等。
优化实例
曲柄摇杆机构优化
以曲柄摇杆机构为例，通过优化算法找到最优的设计参数，使得机构的运动性能达到最佳。
双曲柄机构优化
对双曲柄机构进行优化，改善机构的运动平稳性和精度。
平面连杆机构系列优化
对一系列平面连杆机构进行优化，比较不同机构的性能特点，为实际应用提供参考。
优化效果评估
性能指标
通过性能指标来评估优化效果，如运动精度、运动范围、刚度等。
经济性评估
评估优化后机构的经济效益，包括制造成本、运行成本等。
实验验证
通过实验验证优化的有效性，对比优化前后的性能差异。
。
新工艺的探索
精密铸造
通过精密铸造技术，提高零件的精度和表面质量，减少加工余量。
激光切割
利用激光切割技术，实现零件的高精度、高效率加工。
3D打印
利用3D打印技术，快速制造复杂结构零件，缩短产品研发周期。
新技术的应用
智能控制
有限元分析
引入智能控制技术，实现机构的高精度、高效率运动控制。

机械基础课件第九章平面连杆机构

承受载荷较大时，会产生较大的变形；
特点运动副中存在间隙，导致传动不准确；适用于实现各种复杂的运动规律和运动轨迹。
平面连杆机构的应用
轻工机械
如印刷机、包装机等；
冶金机械
如轧钢机、拔丝机等；
农业机械
如拖拉机、收割机等；
纺织机械
如织布机、针织机等；
化工机械
如搅拌机、挤压机等。
平面连杆机构的分类
双曲柄机构的实例分析
双曲柄机构的应用
01
双曲柄机构在机械中也有着广泛的应用，如飞机起落架、内燃
机、搅拌机等。
双曲柄机构的运动特点
02
双曲柄机构由两个曲柄组成，它们以相反的方向的匀速圆周运
动。
双曲柄机构的传力特性
03
双曲柄机构可以平衡两个曲柄的力矩，使得整个机构运转平稳
。
双摇杆机构的实例分析
双摇杆机构的应用
详细描述
在平面连杆机构中，通过测量各构件上特定点的速度，可以得到这些点的速度矢量。通过分析这些速度矢量，可以了解各构件之间的相对运动关系，从而判断机构的运动特性。
运动分析
总结词
运动分析是研究平面连杆机构中各构件位置变化的过程，通过分析各构件的位置，可以了解机构的运动轨迹。
详细描述
在平面连杆机构中，通过测量各构件上特定点的位置坐标，可以得到这些点的位置矢量。通过分析这些位置矢量，可以了解各构件的运动轨迹，从而判断机构的运动形式。
机械基础课件第九章平面连杆机构
目录 Contents
• 平面连杆机构概述 • 平面连杆机构的基本形式 • 平面连杆机构的运动特性 • 平面连杆机构的设计 • 平面连杆机构的运动分析 • 平面连杆机构的实例分析

平面连杆机构展示共70页文档

平面连杆机构展示
21、没有人陪你走一辈子，所以你要适应孤独，没有人会帮你一辈子，所以你要奋斗一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该是坚强。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之首，因为这种德性保证了所有其余的德性。--温斯顿．丘吉尔。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的，它只是让人们的脚放上一段时间，以便让别一只脚能够再往上登。
谢谢！
51、天下之事常成于困约，而败于奢靡。——陆游 52、生命不等于是呼吸，生命是活动。——卢梭
53、伟大的事业，需要决心，能力，组织和责任感。 ——易卜生 54、唯书籍不朽。——乔特
55、为中华之崛起而读书。 ——周恩来

机械原理平面连杆机构及其设计共22页PPT

55、为中华之崛起而读书。 ——周恩来
ห้องสมุดไป่ตู้
40、人类法律，事物有规律，这是不容忽视的。— —爱献生
谢谢！
51、天下之事常成于困约，而败于奢靡。——陆游 52、生命不等于是呼吸，生命是活动。——卢梭
53、伟大的事业，需要决心，能力，组织和责任感。 ——易卜生 54、唯书籍不朽。——乔特
机械原理平面连杆机构及其设计
36、如果我们国家的法律中只有某种神灵，而不是殚精竭虑将神灵揉进宪法，总体上来说，法律就会更好。—— 马克·吐温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之时。— —威·皮物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律是丝毫没有力量的。 ——菲力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们迅速累聚，进而变成法律。 ——朱尼厄斯

第章平面连杆机构设计

雷达天线机构
车窗刮水器机构
脚踏砂轮机构
第十五页，编辑于星期五：十九点五十九分。
曲柄摇杆机构的基本性质
1．输出件的急回特性
1) 输出件CD的两极限位置及原动件的极位夹角
图示曲柄摇杆机构中，设曲柄AB为原动件，以等角速度顺时针转动，当AB与BC（连杆）两次共线时，输出件CD处于两极限位置（C1D和C2D），摇杆在两极限位置之间的摆角为ψ。
C
3
D
Fn
F
Ft vc
设计时应使min [] （[]为许用传动角, 通常取[] ＞ 400；在传递力矩较大时，则取[] ＞500 ）。
第十九页，编辑于星期五：十九点五十九分。
3. 机构最小传动角位置的确定
max C2
B
1a
B2
A
1
B1 4 d
b
C
F
2
C1 vc
B
3 c min
A 1 1
D
2C
G
7
6
H
5
1
A 4D
F2
B C
E
3
摄影机升降机构
第二十五页，编辑于星期五：十九点五十九分。
三）双摇杆机构(double-rocker mechanism ) 铰链四杆机构的两连架杆都是摇杆，则称为双摇杆机构。
双摇杆机构
C
2
B
1
(<360°)
3
(<360°)
A
4
D
双摇杆机构
第二十六页，编辑于星期五：十九点五十九分。
1）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