曲柄滑块机构的设计3(3页)精编版
曲柄(导杆)滑块机构设计分析正文.
目录1 引言1．1 选题的依据及意义·························································································（1）1．2 国内外研究概况及发展趋势··········································································（2）1．3 论文主要工作·······························································································（3）2 曲柄（导杆）滑块机构简介····································································（4）3 曲柄（导杆）滑块机构的运动学分析3．1 曲柄导杆滑块机构的运动分析······································································（5）3．1．1 机构装配的条件····················································································（6）3．1．2 建立数学模型·························································································（6）3．1．3 计算机辅助分析及其程序设计······························································（9）3. 2曲柄滑块机构的运动分析3．2．1 机构装配的条件·····················································································（25）3．2．2 建立数学模型·······················································································（25）3．2．3 计算机辅助分析及其程序设计·····························································（27）4 曲柄（导杆）滑块机构实验台装置设计4. 1 实验台结构·································································································（40）4.2 实验台硬件操作说明···················································································（41）4.3 用SolidWorks 2006实现实验台的立体图形················································（42）总结·········································································································（46）参考文献·········································································································（47）致谢·········································································································（48）1 引言1．1 选题的依据及意义1．曲柄（导杆）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。
曲柄滑块机构的设计页完整版
曲柄滑块机构的设计页 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】本篇再考察一道曲柄滑块机构的设计。
同样是给定行程速比系数来确定杆长。
设计一偏置曲柄滑块机构，已知滑块的行程速比系数为，滑块的行程50 ，导路的偏距20 ，求曲柄和连杆长度，并求其最大压力角。
问题分析首先设计机构，然后再求最大压力角。
机构的设计。
先计算出行程速比系数如下那么根据题意，最后的结果应当如下图。
滑块的两个极位之间距离是50mm，而固定铰链A在与CD平行20mm的直线上，而且A点到C,D的夹角是36度。
图解总是从已知条件开始，然后逐步确定未知因素。
本问题中知道三个数字：50mm,20mm,36度。
而这个36度时与DC的距离相关的，所以图解时先画出滑块的两个极限位置，然后确定铰链A 所在的水平线，接着就是根据36度这个条件最终确定A的位置。
（1）确定滑块的极位及固定铰链A所在的直线先绘制水平线段C2C1，使得其距离为50mm.然后在其上方20mm的地方绘制一条水平直线I.那么铰链A就应该在这条直线上。
（2）根据极位夹角确定铰链A所在的圆下面要根据极位夹角来确定A所在的曲线，这样，该曲线与上述曲线相交就可以唯一确定A点的位置。
A点到C1，C2形成的夹角是36度。
那么所有与C1，C2形成夹角为36度的点有什么特征呢？---圆周角具有这种特征。
从几何知道，在一个圆上面，对应于同一个圆弧的圆周角都相等。
基于这一点，过C2做直线垂直于C2C1，而作射线C1E与C2C1夹角为90-36=54度，二者交于点E,则C2EC1这个角度就是36度。
现在以C1E为直径做一个圆，则在该圆上任意取一点，该点与C2C1连线的夹角就都是36度，从而A点必然在该圆上面。
根据上述规则做出的上图发现，该圆与水平线I并不相交。
这意味着作图有问题。
实际上，刚才作的C1E在C2C1之下，所以导致不相交。
因此改变策略，在C2C1之上作C1E,使得它与C2C1的夹角为54度。
(完整word版)偏置曲柄滑块机构计算
具有最优传力性能的曲柄滑块机构的设计宁海霞1董萍摘要：在曲柄滑块机构的设计中，将x作为设计变量，求出已知滑块行程H，行程速比系数K 时机构传力性能最优的x值，使得最小传动角γmin为最大，从而设计出此机构.关键词：最优传力性能；曲柄滑块机构;行程速比系数；最小传动角机器种类很多，但它们都是由各种机构组成的，曲柄滑块机构就是常用机构之一。
它有一个重要特点是具有急回特性。
故按行程速比系数K设计具有最优传力性能的曲柄滑块机构是设计中常遇到的问题。
本文将x作为设计变量，给出了解决问题的方法。
设计一曲柄滑块机构,已知：滑块行程H，行程速比系数K，待定设计参数为a、b和e。
1作者简介：宁海霞(1977-)，女，山东潍坊人，工程硕士，讲师，研究方向：机械设计、复合材料AC 1=x,x 作为a 、b 和e 与设计变量x 之间在△AC 1C 2中θcos ))((2)()(222a b a b a b a b H +--++-=因为 x a b =-所以 θcos )2(2)2(222a x x a x x H +-++=2sin )1(cos 222θθx H x a -+-= （2)又因为 xe ax C AC b a H /2)sin(sin 21+=∠+=θ所以 H a x e /)2(sin 22+=θ （3)将 a x b += 代入 （1）)(cos 1min a x ae ++=-γ （4）将式（2）、（3）代入式（4），γmin 仅为 x 的函数,则可求得γmin 的值。
二、设计最优传力性能的曲柄滑块机构设计变量 x 的取值范围。
寻优区间起点在C 1处:x min =0寻优区间终点在M 点：θtg H x =max 在 x 的取值范围内根据式（2)、（3）和（4）可求得x 一一对应的γmin 值。
利用一维寻优最优化技术黄金分割法，来求γmin 取极大值时的x 值.将γmin 最大时的x 值代入(2）、（3）求出a 、e ，由b=x+a 求出b 值。
曲柄滑块工作机构课程设计
摘要曲柄压力机普遍运用于冲裁,曲折,校订,模具冲压等工作.本次设计的为开式固定台式中型,公称压力为1600KN曲柄压力机.本设计重要进行该曲柄压力机曲柄滑块工作机构的设计.在设计中,起首依据该压力机要包管的重要技巧参数——公称压力.滑块行程等,初步估算曲柄,连杆,滑块,导轨相干尺寸,然后分离对其进行校核,修改,最终肯定各零部件尺寸;进行装模高度调节装配设计,并最终完成该曲柄滑块工作机构设计.症结字：公称压力;曲轴;连杆;导轨;调节装配目次第一章曲柄压力机的工作道理及重要参数11.4 曲柄情势21.4.1.曲轴驱动的曲柄滑块机构31.4.2.偏幸轴驱动的曲柄滑块机构41.4.3.曲拐驱动的曲柄滑块机构41.5.4.偏幸齿轮驱动的曲柄滑块机构4第二章曲柄滑块机构的构成及相干剖析72.2曲柄压力机滑块机构的活动纪律剖析.8第三章装模高度调节装配总体设计143.1.1 装模高度调节装配构成及工做道理14第四章齿轮传动184.1 齿轮传动的介绍184.2 直齿轮传动184.2.2．齿轮的尺寸初步盘算194.2.3 齿轮的强度校核20第五章曲柄压力机滑块机构的设计与盘算235.1.3 设计轴的构造并绘制构造草图235.1.4 校核轴劲尺寸235.2.1 连杆和调节螺杆初步肯定265.5.4 核算蜗轮曲折应力325.5.5核算蜗杆接触应力:33第六章轴承的选用及紧固件的选用356.2 滚动轴承选用与校核366.2.1求比值:36第七章总装设计39参考文献41申谢42第一章曲柄压力机的工作道理及重要参数压力机的重要技巧参数能反应出压力机的工作才能.所能加工工件的尺寸规模.有关临盆率等指标.此次设计的是开式固定台式中型压力机,设计的技巧参数如下：公称力 1600 kN公称力行程 6 mm滑块行程 140mm滑块行程次数 40次/min最大装模高度 350 mm装模高度调节量 110 mm滑块中间到机身距离 380 mm工作台尺寸（前后X阁下） 710 X 1120mm工作台板孔尺寸Φ220 mm工作台板厚度 130 mm滑块底面尺寸（前后X阁下） 420 X 560 mm模柄孔尺寸（直径X深度）Φ65 X 90 mm 图1-1立柱间距 640 mm1.2 曲柄压力机的工作道理.曲柄压力机是以曲柄传动的锻压机械,其工作道理是电念头经由过程三角带把活动传给大皮带轮,再经小齿轮,大齿轮,传给曲轴.连杆上端连在曲轴上,下端与滑块衔接,把曲轴的扭转活动变成连杆的高低来去活动.上模装在滑块上,下模装在垫板上.是以,当材料放在高低模之间时,及能进行冲裁或其他变形工艺,制成工件.因为工艺的须要,滑块有时活动,有时停滞,所以装有聚散器和制动器.压力机在全部工作周期内进行工艺操纵的时光很短,也就是说,有负荷的工作时光很短,大部分时光为无负荷的空程时光.为了使电念头的负荷平均,有用的运用能量,因而装有飞轮.本次曲柄压力机的设计中,大皮带轮的设计兼有飞轮的感化.工作道理图如下图：图1-2刚性传动,滑块活动具有强迫性质a. 高低逝世点.活动速度.闭合高度等固定——便于实现机械化和主动化b. 定行程装备——自我呵护才能差,工作时形成关闭力系a. 不会造成强烈冲击和振动b. 不许可超负荷运用,一个工作轮回中负荷感化时光短,重要靠飞轮释放能量a. 工作时尖峰负荷不会对电网造成冲击b. 不克不及够超能量运用1.4 曲柄情势曲轴驱动的曲柄滑块机构偏幸轴驱动的曲柄滑块机构曲拐驱动的曲柄滑块机构偏幸齿轮驱动的曲柄滑块机构图1-31 —支承颈; 2—曲柄臂; 3—曲柄颈; 4 —连杆; 5—曲拐颈; 6 —心轴; 7—偏幸齿轮1.4.1.曲轴驱动的曲柄滑块机构工作道理：曲轴扭转时,连杆作摆动和上.下活动,使滑块在导轨中作上.下来去直线活动.特色：曲轴双端支承,受力好;滑块行程较大,行程不成调.大型曲轴锻造艰苦,受弯.扭感化,制作请求高.实用规模：重要用于较大行程的中小型压力机上.图1-4 JC23-63压力机的曲柄滑块机构构造图1.打料横梁2.滑块3.压塌块4.支承座5.盖板6.调节螺杆7.连杆体8.轴瓦9.曲轴 10.锁紧螺钉 11.锁紧块 12.模具夹持块1.4.2.偏幸轴驱动的曲柄滑块机构工作道理：当偏幸轴迁移转变时,曲轴颈的外圆中间以偏幸轴中间为圆心做圆周活动,带动连杆.滑块活动.特色：曲轴颈短而粗,支座间距小,构造紧凑,刚性好.但偏幸部分直径大,摩擦损耗多,制作比较艰苦.实用规模：重要用于行程小压力机上.1.4.3.曲拐驱动的曲柄滑块机构工作道理：当曲拐轴迁移转变时,偏幸套的外圆中间以曲拐轴的中间为圆心做圆周活动,带动连杆.滑块活动.特色：曲拐轴单端支承,受力前提差;滑块行程可调（偏幸套或曲拐轴颈端面有刻度）.便于调节行程且构造简略,但曲柄悬伸刚度差.实用规模：重要用于中.小型压力机上图1-5 JB21-100压力机的曲柄滑块机构构造图1.滑块2.调节螺杆3.连杆体4.压板5.曲拐轴 6.偏幸套1.5.4.偏幸齿轮驱动的曲柄滑块机构工作道理：偏幸齿轮在芯轴上扭转时,其偏幸颈就相当于曲柄在扭转,从而带动连杆使滑块高低活动.特色：偏幸齿轮芯轴双端支承,受力好;偏幸齿轮只传递扭矩,弯矩由芯轴推却;受力情形比曲轴好,芯轴刚度大.构造相对庞杂,但锻造比曲轴锻造轻易解决.实用规模：经常运用于大中型压力机上.图1-6J31 - 315 压力机曲柄滑块机构构造示意图1. 连杆体;2. 调节螺杆;3. 滑块;4. 拨块;5. 蜗轮;6. 呵护装配;7. 偏幸齿轮;8. 心轴; 9 . 电念头; 10. 蜗杆图1-7 用偏幸套调节行程示意图O--主轴中间 A--偏幸轴销中间 M--偏幸套外圆中间①曲轴式压力机行程不成调;②偏幸轴式.偏幸齿轮式和曲拐式压力机的行程可设计成可调节构造;③装备总体构造曲拐式更美不雅.经由上面的剖析,我选择设计成曲折开式固定压力机压力机.第二章曲柄滑块机构的构成及相干剖析因为压力机请求滑块作来去直线活动,而为动力的电念头倒是作扭转活动,是以,须要一套机构,将扭转活动变成直线来去活动.下图中的构造就是完成这部分工作的重要部分曲柄滑块机构.图2-1由本图知采取一套曲柄连杆,它对滑块只有一个加力点,是以常称做单点式曲柄压力机,这是中小型压力机普遍采取的情势.当工作台阁下较宽时,也常采取两套曲柄连杆,这时它们对滑块有两个加力点,叫双点压力机,对于阁下前后都较宽的压力机也可采取四套曲柄连杆,响应的滑块有四个加力点.曲轴中间到曲柄颈中间的距离,这个距离平日叫做曲柄半径,它曲直柄压力机的一个重要参数,（有关曲轴的部分第四章胪陈）.有时小型压力机,可能用偏幸轴代替曲轴,同样偏幸轴也可以将扭转活动改变成滑块的直线来去活动.2.2曲柄压力机滑块机构的活动纪律剖析.本次设计压力机工作机构采取曲直柄滑块机构, A 点暗示连杆与曲轴的贯穿连接点,B 点暗示连杆与滑块衔接点,AB 暗示连杆长度. 滑块的位移为s.a 为曲柄的转角.习惯上有曲柄最底地位（相当于滑块鄙人逝世点处）,沿曲柄扭转的相反偏向盘算.其活动简图如下图所示.,滑块的位移和曲柄转角之间的关系表达为()(cos cos )s R L R a L β=+-+而 sin sin R a L β=令R L λ= 则sin sin a βλ=而2cos 1sin ββ=- 所以2cos 1sin βλβ=-图2-2 代入()(cos cos )s R L R a L β=+-+整顿得:221[(1cos )(11sin )]s R a a λλ=++--λ代表连杆系数.通用压力机λ一般在0.1~0.2规模内.故上式整顿后得:(1cos )(12cos 2)4s R a a λ=-+-式子中 s ——滑块行程.(从下逝世点算起)a ——曲柄转角, 从下逝世点算起,与曲柄扭转偏向相反者为正.R ——曲柄半径 λ——连杆系数L ——连杆长度(当可调时取最短时数值)是以,已知曲柄半径R 和连杆系数λ222()cos 2()R R L S L a R R L S ++--=⨯⨯+-求出滑块的位移与曲轴转角的关系后,将位移s 对时光t 求导数就可求得到滑块的速度v.即: ()()1cos 1cos 24sin sin 22ds ds da v dt da dtd da v R a a dt dt da v R a a dtλλ==•⎧⎫⎡⎤=-+-⎨⎬⎢⎥⎣⎦⎩⎭⎛⎫=+ ⎪⎝⎭而da dt ω= 所以sin sin 22v R a a λω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ 式中 v ———滑块速度ω———曲柄的角速度又因为0.10530nn πω== 所以0.105sin sin 22v nR a a λ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ 式中 n ———曲柄的每分钟转数从上式可看出,滑块的速度V 是随曲柄转角a 角度变更的.在a=0时 V=0 , a 角增大时V 随之明显增大;但在a=0075~900a=90的滑块的速度当作最大速度.用max V 暗示即00max max V =0.105nR sin90+sin1802V 0.105nR λ⎛⎫⨯ ⎪⎝⎭=上面公式标明,滑块的最大速度与曲柄的转速n,曲柄半径R 成正比,n 越高,R 越大,滑块的最大速度Vmax 也越大.本压力机滑块的最大速度Vmax=0.105nR(sin90°+ λ/2Xsin180°)=294mm/s断定曲柄压力机滑块机构能不克不及知足加工须要除了它的活动纪律是否相符请求外,还有很重要的一点就是要校核它的强度.而进行强度校核之前必须起首准确的将曲柄压力机滑块机构的重要构件进行力学剖析.图2=3疏忽摩擦和零件本身重量时滑块的受力情形如图2-3所示.个中P1料抵抗变形的反感化力,N 导轨对滑块的束缚反力,Pab 对滑块的束缚反力,这三个力交于B,构成一个均衡的汇交力系.依据力的均衡道理,从力三角形中可以求得P1.N.Pab 之间关系如下：ab 1 P =P /cos β1 N=P tan β有上式知 Sin =Sina β 当0a=90时,β取到最大值一般曲柄压力机,0.3λ<,负荷达到公称压力时的曲柄转角仅30度阁下.是以可近似以为： Cos =1 β tan =sin =sina ββλ上面两式便成为：ab 1 P P ≈1 N=Psina λ例如求公称压力角025p θ=时,曲轴上齿轮传递的扭矩0M 因为在025p θ=时,滑块能推却的最大负荷是160吨,所以坯料抵抗变形的反感化力1p 也许可达到这个数值,即p1=1600KN=1600000NR=70mm 0.08740.09λ=≈可查表2-2得 sin sin 20.45712λθθ+=是以在不斟酌摩擦时齿轮传动的扭矩为:M0=p1R(sin θ+λ/2sin θ)M0=52311N上面,我们在剖析连杆.滑块受力和曲轴所需传递的扭矩的进程中,都没斟酌各活动部位的摩擦.这种处理问题的办法,对于剖析连杆和滑块受力,来说,误差很小.且简化了盘算公式,完整可运用.但是,在盘算曲轴所需传递的扭矩时,不斟酌摩擦的影响,却会带来较大的误差,是以盘算时,应考滤因为摩擦所增长的扭矩M μ.曲柄滑块机构的摩擦重要产生在四处:1）.滑块导向面与导轨之间的摩擦.如下图所示,摩擦力的大小等于滑块对导轨的正压力,与摩擦系数的乘积,摩擦力的偏向与滑块的活动偏向相反.工作行程时,滑块向下活动,导轨对滑块的摩擦力朝上,形成对滑块活动的阻力.2）. 曲轴支承劲0d 与轴承之间的摩擦.轴扭转时,轴承对轴劲的摩擦力散布在轴劲工作面上,这些摩擦力对轴颈中间O 形成与轴扭转偏向相反的阻力矩.它可近似的按下式盘算:'''00000012001222()2M M M d d M R R d M R R μμμμμμμμ=+≈+=+因为小齿轮的感化力n P 远小于'ab p ,所以可以以为两个支反力的和'121AB R R P P +≈≈ 于是上式可变成:0012d M p μμ≈⨯⨯3）曲轴颈与连杆大端轴承之间的摩擦,它和上一种摩擦雷同,也形成阻力矩,且可按下式盘算: '122A A A AB d d M P P μμμ≈≈4）连杆销与连杆小端轴承可以或许之间的摩擦.它也形成阻力矩: '122B B B AB d d M P P μμμ≈≈依据能量守恒的道理,曲轴所需增长扭矩在单位时光内所做的功.等于战胜遍地磨擦所消费的功率.即：0B A RL B AB M N M M M μωμωμωμωμν=+++式中：ω—曲柄的角速度;B ν—滑块的速度;RL ω—曲柄和连杆的相对角速度,r f d RL d ω=AB ω—连杆的摆动角速度,t d AB d βω=()γπθβ=-+ 所以可以求得RL ω的绝对值为：AB RL ωωω=+ 而cos cos AB θωλωβ=将上式代入,并取cos β=1,经整顿后得因为摩擦使曲轴所增长的扭矩为：()101cos cos 2sin sin sin 222A B P M d d d R μμλλθλθλθθθ⎡⎤⎛⎫=+++++ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦ 现以所设计的曲柄压力机的曲柄滑块机构为例,来剖析上式中方括号内的值.有该曲柄压力机的参数如下:0.0874λ= da=250mmR=70mm110B d mm =0185d mm = 代入式子()011cos cos 22sin sin sin 22A B d d d P M R μλθλθμλλθθθ+++⎡⎤⎢⎥=⎛⎫⎢⎥++ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦中求得方括号内的值,即12M p μμ的值如下: θ000200 400600 8009012M p μμ从以上可以看出,12M p μμ的值随曲柄转角θ而变更,但变更较小,在近似盘算中,可以将12M p μμ看作不随θ变更的常数,并取其相当于θ=00时的值.是以,上式可简化为10[(1)]2A B P M d d d μμλλ=+++ 已知11601600000:p N ==吨0.08740.09λ=≈0185d mm= da=250mm 110B d mm =0.051600000[185(10.0874)4500.0874110]227400M M N m μμ⨯=++⨯⨯+⨯=•与不记摩擦的扭矩比较,00.47M M μ是的倍最后的到斟酌摩擦后曲轴所需传递的扭矩:0q M M M μ=+[]110(sin sin 2)(1)22A b p PR d d d λμθθλλ=+++++以上式子中:R ——曲柄半径;θ——曲柄的转角;λ——连杆系数;μ——d ——曲轴支承颈的直径 Ad ———曲轴颈的直径 Bd —————连杆销的直径 图2-4 1P ————坯料抵抗变形的反感化力.第三章装模高度调节装配总体设计3.1.1 装模高度调节装配构成及工做道理为了使压力机顺应于不合高度的模具,和便于模具的装配和调正整, 曲柄压力机的连杆及关闭高度应是能调的.本压力机采取的电念头驱动的一级传念头构来代替身力,调节螺杆螺纹来调节连杆的长度,达到调节装模高度目标.其传动采取蜗杆蜗轮.如下图所示：图3-1有上图可知连杆不是整体的,而是有连杆体和调节螺杆所构成.调节螺杆下部与滑块相联接.连杆替上部的轴瓦与曲轴相联络.为了有用的防止调节螺杆的松动,在蜗杆轴上装配了一套放松装配.该装配的构造和工作道理如下:大圆锥齿轮的内孔空套在蜗杆轴上,其轮毂右端面铣有牙齿,并与空套在蜗杆轴上的轴套左端面相配.调节电念头经由蜗杆蜗轮,带动调节螺杆扭转,从而改变连杆的长度和调节关闭高度.连杆上段和调节螺杆之间的螺纹衔接依附传动中的摩擦阻力来防止松动.调节螺杆上端还装有撞杆,当螺杆调节到上或下极限地位时,撞杆分离与装配在连杆上段的两个行程开关相碰,调节电念头自行泊车,这时只有按下使调节螺杆向另一偏向扭转的按扭,调节电念头才干启动,用以防止调节电念头过载或防止调节螺杆旋出过长.查《机械传动与曲柄压力机》表6-6,参考其设计参数,肯定本曲柄压力机高度调节装配的相干参数如下:电念头 P=1.5千瓦 n=750r/min传动级数 1级 总传动比i=54第五章 曲柄压力机滑块机构的设计与盘算5.1曲轴的设计与盘算曲轴为压力机的重要零件,受力庞杂,故制作前提请求较高,查阅相干手册,参考同类型的曲柄压力机曲轴经常运用材料,暂定为45钢锻造而成,曲轴在粗加工落后行调质处理.锻造比取为3.依据《曲柄压力机》内设计步调,经验公式先初步决议曲轴的相干尺寸.0180d mm=== 01.2 1.2180216A d d mm=⨯=⨯= 0022180360l d mm ==⨯=02.7 2.7180486q l d mm=⨯=⨯= 01.5 1.5180270a l d mm=⨯=⨯= 00.090.0918016r d mm ==⨯=01.5 1.5180270a d mm =⨯=⨯=00.450.4518081R d mm=⨯=⨯=5.1.3 设计轴的构造并绘制构造草图g a =020,为了包管曲柄强度,q l 圆整为500mm5.1.4 校核轴劲尺寸有A d ==242mm =故从新圆整后取A d =250mm由式300.2q g q p m p m i w d ⨯==得出0d =由020010022S R mm ===依据通用压力机λ一般取植规模在0.1～0.3之间.由总体构造设计,初步拔取λ由01[(sin sin 2)(1)]22q A B m R a a d d d λμλλ=⨯+++++当g a =a=020 时,查表得sin sin 20.38062a a λ+= B d 为连杆销直径,由公式 2.7108B d mm=== 圆整后取Bd =110mm 又有 02500.045180A d mmd mm μ===盘算q m11000.38060.045[(10.12)2500.12110200]2q m =⨯+⨯⨯+⨯+⨯+ 38.0611.475=+48.707=00.173173d m mm ===圆整后0d =180mm.这与最初的估量植雷同,不需更改盘算成果.有以上盘算,斟酌曲轴上零件的装配,和轴承的选用,肯定曲轴的外形如下图所示：图5-1曲轴的变形及载荷散布如下图所示:图5-2图5-3因为采取双边传动,是以B--B截面扭距为连杆所传递的扭距的一半,曲轴A—A截面扭距等于零.在B —B 截面35030.40.40.1875010[][]501048000001600000q d F M N N τ-⨯⨯⨯==⨯=>在A —A 截面33530.4[]0.40.25100010.[]8(500270816)1017458101600000A q a d F l l r N δ-⨯⨯⨯==-+-+⨯⨯=>有以上的盘算可知所设计的曲轴尺寸适合,材料能知足请求.参考同类型的曲柄压力机调节螺杆的设计经常运用材料,查阅相干材料,初定材料为QT45-5. 依据机械构造设计,本压力机采取连杆销传力的调节螺杆.5.2.1 连杆和调节螺杆初步肯定1）调节螺杆的具体尺寸依据手册经验公式,初步估算如下:2.7 2.7108B d mm ===1 1.45 1.45108157B b d mm =⨯=⨯=3 3.2 3.2108346B d d mm =⨯=⨯=2 2.75 2.75108297B L d mm =⨯=⨯=3 2.9 2.75108314B L d mm =⨯=⨯=0 1.6 1.6108173B d d mm =⨯=⨯=200.50.817387d d mm =⨯=⨯≈101.1 1.1173190H d mm =⨯=⨯=2）连杆尺寸的初步肯定;1）有以上盘算知螺杆内孔直径d 2 =87mm螺杆直径d 0=173mm222min 0174.0)086.0173.0(4m A =-=π23min 0/919540220174.0101600M N A p y =⨯==δ 选用的材料[y δ]=1200510⨯故适合. 2）校核连杆大小端支持的压强大端的支持压强：已知mm d A 250=mm L A 270=MPa p MPa p A 25][7.2327.025.01016003=<=⨯⨯=大端轴瓦材料为铅青铜zcupb630 P=25MPa 合乎请求. 小支持的压强：有mm d B 108=mm L B 1571=MPa P B 36.94157.0108.010160031=⨯⨯=3）对于调节螺杆上的销孔已知mm d B 108=mm b d L B 189157346132=-=-=MPa P B 38.78189.0108.010160032=⨯⨯=调节调节螺杆材料用QT45-45 [P]=125Mmpa 故合乎请求.4）校核调节螺杆螺纹的强度螺距mm s 10=mm d 1730=mm d 1611=mm s h 88.0==又已知H=190mm则3012201.5() 1.51600100.01(0.1730.161)0.190.1730.0843.59AB w w p S d d Hd h MPa δππδ-⨯⨯⨯⨯-==⨯⨯⨯=[δω]=55Mpa>ωδ图5-4图5-5罕有的曲柄压力机的导轨有两种根本类型,即V形阁下对称安插的导轨和四角安插的导轨,前者重要用于开式压力机,后者用于中型和大型压力机.滑块的工作请求：滑块的导向面必须与底平面垂直. 滑块的高度要足够高.滑块还应有足够的强度. 导轨和滑块的导向面应保持必定的间隙,导向间隙必须可调.图5-6滑块导向部分的外形如下图,单陵式运用较广,个中V形用于小型开式压力机,锯齿形用于中型以上压力机滑块导向长度分为长导和短导向两种,下表所例为开式压力机滑块导向长度和滑块,导轨重要尺寸,可供设计参考.增长滑块导向长度,有利于进步其导向精度,加长导向长度已是世界列国配合的趋向.今朝通俗开式压力机滑块导向长度和滑块宽度之比L1：L2为1.2-1.7,对于长导向的滑块L1：L2为2.5-3.2 图5-7表5-1滑块低面要固定下模.滑块底面开T形槽,滑块下部开装配上模模柄的孔,一般为圆形.滑块的材料,经常运用的是HT20-40,球墨铸铁,ZG35铸铁,也可用A0钢板焊接,为了进步滑块的耐磨性,导向面上还要镶上一层酚醛压布板.导轨导轨的情势如下图所示,导轨的材料用HT15-32,导轨的数据：行程160,导轨长L0=770,导向长L1=938,前后L2=375,阁下L3=630 ,L1/S=5.86,L2/L3=1.49,L0/L1=0.821. 图5-8。
曲柄滑块机构设计
中国矿业大学成人高等教育本科毕业设计（论文）任务书学院（函授站）专业班级学生姓名任务下达日期：年月日任务完成日期：年月日毕业设计（论文）题目：曲柄滑块机构设计主要内容和要求：1、曲柄滑块的设计（1）曲柄滑块的组成（2）曲柄滑块的运动规律（3）曲柄滑块机构的的特性分析（4）计算滑块的运动范围（5）画出曲柄滑块的轮廓图（6）设计、绘制草图（7）各部件的连接设计2、机构的加工（1）机架的加工工艺分析（2）机架的加工程序3、零件图4、装配图5、参考资料院长（函授站站长）签字：指导教师签字：机械工程（函授）毕业设计指导书一、毕业设计的目的1、通过设计使学生综合运用有关课程的知识，巩固、深化、扩展有关机械设计方面的知识，树立正确的设计思想。
2、培养学生分析和解决工程实际问题的能力，使学生掌握简单机械的一般设计方法和步骤。
3、提高学生的有关设计能力，如计算能力、绘图能力等，使学生熟悉设计资料的使用，掌握经验估算等机械设计的基本技能。
4、掌握NC典型零件的加工方法二、设计内容：设计一对心曲柄滑块机构，曲柄滑块机构的结构图如下：图1 曲柄滑块机构三、原始数据A=400、B=120、C=240四、设计要求：1、采用无纸化绘制出曲柄滑块机构的总装图和零件图，零件图数量不得少于五张。
2、编写二到三个典型零件的加工工艺和CNC加工程序。
3、编写设计任务书一套。
五、设计内容和步骤本次设计分为三个阶段，计划在三个月内完成，各阶段的设计内容和步骤如下：第一阶段:1、设计准备工作（1）熟悉任务书，明确设计的内容和要求；（2）熟悉设计指导书，有关资料、图纸等。
2、总体设计（1）初步确定各部件结构、尺寸；（2）绘制各部件草图；第二阶段:3、零件图的绘制4、装配图的绘制第三阶段:5、编制数控加工程序6、总结写出设计总结，包括课题完成情况，以及个人收获体会。
8、答辩（1）作好答辩准备（概述自己设计的思路和过程，设计的特点）；（2）参加答辩（包括个人陈述和答辩组老师提问）。
曲柄滑块机构设计步骤
曲柄滑块机构设计步骤1. 确定设计需求和目标在进行曲柄滑块机构的设计之前，首先需要明确设计的需求和目标。
这包括了机构所需完成的功能、工作条件、负载要求等。
通过明确这些需求和目标，可以为后续的设计提供指导。
2. 确定机构类型和结构曲柄滑块机构有多种类型和结构，如单滑块曲柄机构、双滑块曲柄机构等。
根据具体的需求和目标，选择适合的机构类型和结构。
3. 进行初步设计在进行初步设计时，需要根据已确定的机构类型和结构，绘制出相应的示意图。
这可以帮助我们更好地理解机构的工作原理，并为后续的详细设计提供基础。
4. 进行运动分析在进行详细设计之前，需要对曲柄滑块机构进行运动分析。
通过分析机构各个零件之间的相对运动关系，可以确定各个零件的尺寸、形状和位置等参数。
5. 进行零件设计在进行零件设计时，需要根据已进行的运动分析，确定各个零件的尺寸、形状和位置等参数。
这包括曲柄、滑块、连杆等零件的设计。
6. 进行装配设计在进行装配设计时，需要将各个零件按照设计要求进行组装。
这包括确定各个零件之间的连接方式和位置，并确保机构能够正常工作。
7. 进行强度分析在进行强度分析时，需要对曲柄滑块机构的各个零件进行应力分析。
通过分析零件承受的载荷和应力情况，可以确定各个零件是否满足强度要求，并进行必要的优化。
8. 进行动力学分析在进行动力学分析时，需要对曲柄滑块机构的运动特性进行研究。
这包括机构的速度、加速度和运动轨迹等方面的分析，以便更好地理解机构的工作原理和性能。
9. 进行优化设计在完成初步设计、运动分析、零件设计、装配设计、强度分析和动力学分析后，可以根据实际情况对曲柄滑块机构进行优化设计。
通过优化设计，可以提高机构的性能和效率，并减少材料和成本的使用。
10. 进行制造和测试在完成设计后，需要将曲柄滑块机构进行制造和测试。
通过制造和测试，可以验证设计的正确性和可行性，并对机构进行必要的调整和改进。
通过以上步骤，我们可以完成曲柄滑块机构的设计。
曲柄滑块工作机构课程设计
摘要曲柄压力机广泛应用于冲裁，弯曲，校正，模具冲压等工作。
本次设计的为开式固定台式中型，公称压力为1600KN曲柄压力机。
本设计主要进行该曲柄压力机曲柄滑块工作机构的设计。
在设计中，首先根据该压力机要保证的主要技术参数——公称压力、滑块行程等，初步估算曲柄，连杆，滑块，导轨相关尺寸，然后分别对其进行校核，修正，最终确定各零部件尺寸；进行装模高度调节装置设计，并最终完成该曲柄滑块工作机构设计。
关键字：公称压力；曲轴；连杆；导轨；调节装置目录第一章曲柄压力机的工作原理及主要参数 (1)1.1压力机技术参数 (1)1.2 曲柄压力机的工作原理. (1)1.3曲柄压力机工作的特点 (2)1.4 曲柄形式 (2)1.4.1、曲轴驱动的曲柄滑块机构 (3)1.4.2、偏心轴驱动的曲柄滑块机构 (4)1.4.3、曲拐驱动的曲柄滑块机构 (4)1.5.4、偏心齿轮驱动的曲柄滑块机构 (4)1.4.5各种结构的区别及最终确定设计设计思路 (6)第二章曲柄滑块机构的构成及相关分析 (6)2.1压力机曲柄滑块机构的构成 (6)2.2曲柄压力机滑块机构的运动规律分析。
(7)2.2.1滑块的位移和曲柄转角之间的关系 (7)2.2.2滑块的速度和曲柄转角的关系 (8)2.3曲柄压力机滑块机构的受力分析 (9)2.3.1忽略摩擦情况下滑块机构主要构件的力学分析 (9)2.3.2考虑摩擦情况下滑块机构主要构件的力学分析 (10)第三章装模高度调节装置总体设计 (13)3.1装模高度调节设计及电动机的选定 (13)3.1.1 装模高度调节装置构成及工做原理 (13)3.1.2调节装置电动机选定............................................................... 错误!未定义书签。
第四章齿轮传动....................................................................................... 错误!未定义书签。
曲柄滑块机构设计步骤
曲柄滑块机构设计步骤一、引言在机械设计中，曲柄滑块机构是一种常用且重要的机械传动装置。
它由曲柄、连杆和滑块组成，能够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。
曲柄滑块机构广泛应用于各种机械设备中，如发动机、压力机、工程机械等。
本文将详细介绍曲柄滑块机构的设计步骤，以帮助读者更好地理解和应用该机构。
二、曲柄滑块机构的基本原理曲柄滑块机构是一种将旋转运动转化为直线运动的机构。
它由曲柄、连杆和滑块三个部分组成。
曲柄通过轴承与机构的其他部分连接，当曲柄旋转时，连杆与滑块发生相对运动，使得滑块在直线上来回运动。
三、曲柄滑块机构设计步骤3.1 确定工作要求在设计曲柄滑块机构之前，首先需要明确工作要求。
这包括机构的工作速度、工作力矩、工作行程等。
根据具体的工作要求，可以确定曲柄滑块机构的设计参数。
3.2 选择曲柄和连杆的类型和尺寸曲柄和连杆是曲柄滑块机构的核心部件，其类型和尺寸的选择直接影响机构的性能。
常见的曲柄类型有圆盘曲柄、曲柄轴和曲柄连杆。
选择合适的曲柄类型和尺寸需要考虑到机构的工作要求和空间限制。
3.3 确定滑块的运动轨迹滑块的运动轨迹是曲柄滑块机构设计的关键。
根据机构的工作要求和曲柄连杆的类型，可以确定滑块的运动轨迹。
常见的滑块运动轨迹有直线运动、椭圆运动和抛物线运动等。
3.4 计算曲柄和连杆的尺寸根据滑块的运动轨迹和工作要求，可以通过运动学分析计算出曲柄和连杆的尺寸。
曲柄和连杆的尺寸需要满足机构的运动要求和强度要求。
3.5 进行曲柄滑块机构的动力学分析曲柄滑块机构的动力学分析是为了确定机构的驱动力和惯性力，以及滑块的加速度和速度等参数。
通过动力学分析可以评估机构的性能和稳定性，并进行必要的优化设计。
3.6 进行曲柄滑块机构的强度计算曲柄滑块机构的强度计算是为了确定机构的各个部件是否满足强度要求。
根据曲柄滑块机构的工作力矩和载荷情况，可以进行曲柄、连杆和滑块等部件的强度计算，以确保机构的安全可靠性。
曲柄压力机曲柄滑块工作机构设计
摘要曲柄压力机广泛应用于冲裁，弯曲，校正，模具冲压等工作。
本次设计的为单点闭式中型，公称压力为160吨曲柄压力机。
此次设计由于分工不同，主要完成的是曲柄压力机曲柄滑块机构的设计。
在设计中主要是根据总体设计确定的压力机主要参数，公称压力，滑块行程等参数参考相关手册初步估算曲柄，连杆，滑块，导轨相关尺寸，然后分别校核，修正，最终确定各零部件尺寸，并根据要求完成装模高度调节装置设计。
最后写出详尽曲柄滑块机构设计说明书，绘出主要零件图。
关键字：公称压力，曲轴，连杆，导轨，调节装置。
AbstractIt was crank press slider crank mechanism design that crank press extensive use to blanking，bent，adjustment，mould stamping quiescent. This degree rated for single-point closed type mesotype skill pressure for 160 ton crank press.This degree design owing to division of labour differ. Mostly finished at design suffer primarily as per overall design final contractor major parameter，nominal pressure，slide stroke is isoparametric reference correlation manual general estimate winch，pitman，slipper rack correlation size，then parting check，amend，ultimately ascertain each spare size，combine or finish fit design up with. be the last written out at large slider crank mechanism design specifications，out major parts chart to.key word：nominal pressure，crankshaft，pitman，rack，regulating block.目录前言………………………………………………………………………..1 曲柄压力机构成及工作原理和相关参数1.1曲柄压力机构成及工作原理……………………………………………..1.1.1曲柄压力机一般有工作部分构成……………………………………1.1.2.曲柄压力机工作原理…………………………………………………1.2 曲柄压力机的主要技术参数…………………………………………….1.2.1曲柄压力机的主要技术参数…………………………………………1.2.2曲柄压力机的型号介绍………………………………………………2 曲柄压力机滑块机构的运动分析与受力分析2.1压力机曲柄滑块机构的构成………………………………………………2.2曲柄压力机滑块机构的运动规律分析……………………………………2.2.1滑块的位移和曲柄转角之间的关系…………………………………..2.2.2滑块的速度和曲柄转角的关系……………………………………….2.3曲柄压力机滑块机构的受力分析…………………………………………2.3.1忽略摩擦情况下滑块机构主要构件的力学分析……………2.3.2考虑摩擦情况下滑块机构主要构件的力学分析……………3 齿轮传动3.1齿轮传动的介绍…………………………………………………………..3.1.1齿轮在应用的过程中对精度要求………………………………….3.2直齿轮传动……………………………………………………………….3.2.1齿轮参数确定3.2.2齿轮的尺寸初步计算3.2.3 齿轮的强度校核3.3锥齿轮传动………………………………………………………………3.3.1几何参数的计算........................................3.3.2 核算弯曲应力..........................................3.4蜗杆蜗轮传动……………………………………………………………3.4.1蜗杆传动的特点.......................................3.4.2蜗杆蜗轮的材料.......................................3.4.3蜗杆蜗轮尺寸的计算...................................3.4.4 校核蜗轮蜗杆..........................................4 曲柄压力机滑块机构的设计与计算。
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。
任务1曲柄压力机中的曲柄滑块机构的设计
运动学优化设计
优化目标确定
根据实际应用需求，确定曲柄滑块机构的优化目标，如减小体积、减轻重量、提高运动精度等。
优化方法选择
选择合适的优化算法或设计方法，如数学规划、遗传算法、模拟退火等，对曲柄滑块机构进行优化设 计。
05 曲柄滑块机构的动力学分 析
动力学模型建立
建立曲柄滑块机构的运动学模型，包括曲柄、连杆和滑块等部件的运动关 系。
在汽车制造、航空航天、化工、食品 加工等领域也有广泛应用。
02 曲柄滑块机构设计基础
机构设计原则
功能性原则
确保曲柄滑块机构能够实现预定的运动和功能要 求。
效率性原则
优化机构设计，提高系统的效率和性能。
可靠性原则
确保机构在各种工作条件下能够稳定、安全地运 行。
机构设计流程
01
需求分析
明确设计需求，包括运动形式、工 作负载、空间限制等。
特点
结构简单、紧凑，能够实现较大 的传动比，且具有较高的传动效 率和可靠性。
工作原理
01
当曲柄绕固定轴转动时，通过连 杆带动滑块沿直线方向往复运动 。
02
曲柄的旋转运动通过连杆转化为 滑块的直线运动，从而实现机械 能的传递和转换。
应用领域
曲柄滑块机构广泛应用于各种机械传 动和加工设备中，如压力机、冲床、 剪床、压缩机等。
影响滑块的移动范围和稳定性。
运动副间隙
影响机构的运动精度和摩擦特性。
03 曲柄滑块机构的结构设计
曲柄设计
曲柄长度
根据压力机的规格和要求，确定 曲柄的长度，以满足工作行程和 传动效率的需求。
曲柄材料
选择具有高强度和耐久性的材料， 如铸钢、合金钢等，以确保曲柄 的刚性和稳定性。
解析法设计偏心曲柄滑块机构
分析法设计偏爱曲柄滑块机构
1,成立数学模型
如下图，由该机构在X 轴， Y轴上的长度关系有：
l1cos1l 2cos2xc
e l 1sin1l 2sin20
以图中 ABC 为初始地点，有：
00
10
s xc l c0o
代入可得：
l1cos(0) l2cos2l c0o s
e l 1sin(0)l 2sin20
已知条件： e=20mm, L1=23mm， L2=56.5mm, Lc o=26.875mm,
θo,o
ω=336 /s=336x2pi/360rad/s
2, 用 matlab/Simulink成立偏爱曲柄滑块机构模型
X轴的长度关系建模：
（t het_1 代表θ 1，弧度制； thet_2 代表θ 2，弧度制）对应 X模块
Y轴的长度关系建模：
对应 Y模块
整体模型：（Ramp模块中 Slope 为ω =336；thet代表θ，角度制；v，a 分别代表滑块的速度和加快度）
运转时间设为 60/56s( 对应曲柄转动一周 ) ，定步长（ 1μs）。
3，在 matlab 工作区调用模型结果画图，程序：
Plot （thet ，s）； %作位移曲线
Plot （thet ，v）； %作速度曲线
Plot （thet ，a）； %作加快度曲线
结果：
位移曲线
速度曲线加快度曲线。
曲柄滑块机构(可控制的动态图)
版权所有
作者：潘存云教授
按ESC返回,
正转↓， 反转↑
连续动画：按键不松手， 点动：单击键
设计：潘存云
版权所有
作者：潘存云教授
按ESC返回,
正转↓， 反转↑
连续动画：按键不松手， 点动：单击键
设计：潘存云
版权所有
作者：潘存云教授
版权所有
作者：潘存云教授
按ESC返回,
正转↓， 反转↑
连续动画：按键不松手， 点动：单击键
设计：潘存云
版权所有
作者：潘存云教授
按ESC返回,
正转↓， 反转↑
连续动画：按键不松手， 点动：单击键
版权所有
作者：潘存云教授
按ESC返回,
正转↓， 反转↑
连续动画：按键不松手， 点动：单击键
设计：潘存云
按ESC返回,
正转↓， 反转↑
连续动画：按键不松手， 点动：单击键
设计：潘存云 设计：潘存云
版权所有
作者：潘存云教授
按ESC返回,
正转↓， 反转↑
连续动画：按键不松手， 点动：单击键
设计：潘存云
版权所有
作者：潘存云教授
按ESC返回,
正转↓， 反转↑
连续动画：按键不松手， 点动：单击键
设计：潘存云
按ESC返回,
正转↓， 反转↑
连续动画：按键不松手， 点动：单击键
版权所有
作者：潘存云教授
按ESC返回,
正转↓， 反转↑
连续动画：按键不松手， 点动：单击键
版权所有
作者：潘存云教授
按ESC返回,
正转↓， 反转↑
连续动画：按键不松手， 点动：单击键
版权所有Βιβλιοθήκη 作者：潘存云教授按ESC返回,
偏置曲柄滑块机构
一．设计题目：偏置曲柄滑块机构
二．设计内容：
设计曲柄滑块机构，已知曲柄,K=1.5 H=50 e=20 解得θ=36°L AB＝22mm,连杆L BC＝48mm
三．机构运动特征：
1.机构运动简图
2.曲柄以A点为运动中心作周转运动，传到连杆，使连杆带动滑块
作往复移动。
曲柄转动一周，滑块往返运动一次。
四．设计方法：
1.画出机构运动简图：
（1）规划布局后，作两条相互平行的直线，并使其间距为e=20mm，选择其中一条直线并确定曲柄转动中心A,另一条直线为滑块的运动方向线，以A为圆心，AB长为半径作圆，在此圆上随
意确定一点B,以B点为圆心,BC长为半径作圆弧，与滑块的运动方向线相交，于C点，连接AB,BC。
最后确定机架，并标注原动件AB。
如上图所示。
2.选择适当的材料（硬质纸盒，硬质纸板，直径为3mm的塑料管）；
3.根据机构运动简图设计制作各构件；
4．用胶水及塑料管连接各个构件；
5.检查构件连接，测试机构性能。
五．设计结果图：。
第二章-曲柄摇杆机构、四杆机构设计-PPT
18
另外，具有整转副的铰链四杆机构是否存 在曲柄，还应根据选择何杆为机架来判断。 (1) 取最短杆为机架时，机架上有两个整转副， 故得双曲柄机构。
19
(2) 取最短杆的邻边为机架时，机架上只有一 个整转副，故得曲柄摇杆机构。
共线。此时杆１与杆２的夹角β的变化范围为也是 0o ～360 0
杆３为摇杆，它与相邻两杆的夹角ψ 、γ 的 变化范围小于360°。
显然，Ａ、Ｂ为整转副， Ｃ、Ｄ不是整转副。
为了实现曲柄 １整周回转，AB杆 必须顺利通过与连 杆共线的两个位置 AB′和AB″。
15
当杆１处于AB′位置时，形成三角形 ACD 。
摇杆自C2D摆回至C1D是其空回行程，这时 Ｃ点的平均速度是v2=C1C2 ／t2，显然v1 < v2 ， 它表明摇杆具有急 回运动的特性。牛 头刨床、往复式输 送机等机械就利用 这种急回特性来缩 短非生产时间，提 高生产率。
4
急回运动特性可用行程速度变化系数（也称 行程速比系数）K 表示。
v2
பைடு நூலகம்
C1C2/t2
根据三角形任意两边之和必大于(极限情况下等于)
第三边的定理可得
l4≤(l2 －l1)＋l3
l3≤(l2 －l1)＋l4
即 l1＋l4≤l2＋l3 （2-4） l1＋l3≤l2＋l4 （2-5）
当杆１处于AB″位置
时，形成三角形ACD 。
可得
l1 ＋ l2 ≤l4 ＋ l3
（2-6）
16
将式(2-4)、(2-5)、(2-6)两两相加
l1＋l4≤l2＋l3
（2-4）
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
本篇再考察一道曲柄滑块机构的设计。
同样是给定行程速比系数来确定杆长。
设计一偏置曲柄滑块机构，已知滑块的行程速比系数为1.5，滑块的行程50 ，导路的偏距20 ，求曲柄和连杆长度，并求其最大压力角。
问题分析
首先设计机构，然后再求最大压力角。
机构的设计。
先计算出行程速比系数如下
那么根据题意，最后的结果应当如下图。
滑块的两个极位之间距离是50mm，而固定铰链A 在与CD平行20mm的直线上，而且A点到C,D的夹角是36度。
图解总是从已知条件开始，然后逐步确定未知因素。
本问题中知道三个数字：50mm,20mm,36度。
而这个36度时与DC的距离相关的，所以图解时先画出滑块的两个极限位置，然后确定铰链A所在的水平线，接着就是根据36度这个条件最终确定A的位置。
（1）确定滑块的极位及固定铰链A所在的直线
先绘制水平线段C2C1，使得其距离为50mm.
然后在其上方20mm的地方绘制一条水平直线I.那么铰链A就应该在这条直线上。
（2）根据极位夹角确定铰链A所在的圆
下面要根据极位夹角来确定A所在的曲线，这样，该曲线与上述曲线相交就可以唯一确定A点的位置。
A点到C1，C2形成的夹角是36度。
那么所有与C1，C2形成夹角为36度的点有什么特征呢？---圆周角具有这种特征。
从几何知道，在一个圆上面，对应于同一个圆弧的圆周角都相等。
基于这一点，过C2做直线垂直于C2C1，而作射线C1E与C2C1夹角为90-36=54度，二者交于点E,则C2EC1这个角度就是36度。
现在以C1E为直径做一个圆，则在该圆上任意取一点，该点与C2C1连线的夹角就都是36度，从而A点必然在该圆上面。
根据上述规则做出的上图发现，该圆与水平线I并不相交。
这意味着作图有问题。
实际上，刚才作的C1E在C2C1之下，所以导致不相交。
因此改变策略，在C2C1之上作C1E,使得它与C2C1的夹角为54度。
然后以C1E为直径作出一个圆。
该圆与直线I有两个交点：A1和A2。
这样，该问题有两组解。
但是观察下图可以发现，取A1或者A2，实际上结果是一样的，只是关于C2C1的中垂线对称而已。
所以这里只取A1这个点，它就是固定铰支座A。
（3）测量曲柄和连杆的尺寸
量取A1C1，A1C2如下图。
则可以推知曲柄和连杆的长度
到此为止，连杆机构设计完毕。
（4）得到最大的压力角
从图中可以发现，当滑块在最左边时，有最大的压力角（滑块受到的推力与滑块速度方向的夹角），测量得到角度为53度。
至此，该曲柄滑块机构的设计和分析结束。