连杆机构基本特性
7.2 平面连杆机构的类型及特性
(1) 曲柄摇杆机构 两连架杆中,一个为曲柄,另一个为摇杆的铰链四杆 机构,称为曲柄摇杆机构。 曲柄——能绕着与机架相连的固定铰链作整周转动的连架 杆。 摇杆——只能在小于360°的某一角度内摆动的连架杆。 曲柄摇杆机构能完成两种运动形式的转换: 1)将曲柄整周的转动转换为摇杆的往复摆动。如图7-5所示
图7-16 钻床夹紧机构
图7-17 飞机起落架机构
2.急回特性
在图7-18所示的曲柄摇杆机构中,曲柄AB为主动件,作 匀速回转运动,摇杆CD为从动件作往复摆动,曲柄在转 动一周的过程中的两次与连杆BC共线,两个共线位置分
别为B1AC1和AB2C2,此时曲柄分别位于AB1和AB2,摇杆
CD的位置分别C1D和C2D, C1D和C2D称为摇杆CD的极限位 置,∠C1DC2=ψ 称为摇杆的最大摆角。摇杆处于两个极 限位置的时候,对应的曲柄AB1和AB2之间所夹的锐角称 为极位夹角,角θ 表示。
7.2.3
平面连杆机构的工作特性
1.死点位置
在图7-14所示的曲柄滑块机构中,当滑块C为主动件, 曲柄AB为从动件,连杆BC与曲柄共线时机构处于极限位置。
连杆BC施加在曲柄AB上的力恰好通过转动中心A,无论作
用力多大,其转动力矩都为零,因此不能推动曲柄转动。 把机构所处的这种极限位置,称为死点位置。 平面四杆机构死点存在的条件:从动件与连杆必须共线。 克服死点的方法:在从动件上安装飞轮以加大惯性。 死点的应用:如图7-16所示钻床夹紧机构,工件被夹紧, 不会自动松脱;如图7-17所示飞机起落架机构,落地后作 用力不会使起落架反转保证飞机安全可靠降落。
两连架杆都是摇杆的铰链四杆机构称为双摇杆机 构。 图7-12所示为自卸翻斗车的双摇杆机构。AD杆为 车架,当油缸中的活塞向右运动时,带动双摇杆AB、 CD向右摆动,使车卸货。图7-13所示为汽车前轮转向 机构,该机构是两摇杆长度相等的双摇杆机构。
平面连杆机构
设l1 < l4,连架杆若能整周回 转,必有两次与机架共线。
由△B2C2D可得:
由△B1C1D可得:
l3≤(l4 –l1) + l2 l2≤(l4– l1) + l3
l1+l4≤ l2 + l3
l1+ l3 ≤ l2 + l4 l1+l2 ≤ l3 + l4
当满足杆长条件时,其 最短杆上的转动副都是 整转副。
此时,铰链A、B均为 整转副。
同理,若 l1 > l4,可得:
l4≤ l1 , l4≤ l2 , l4≤ l3
即: AD为最短杆
▲最长杆与最短杆的长度之和 > 其他两杆长度之和, 双摇杆机构。
曲柄存在的条件:(Grashof 定理) ▲最长杆与最短杆的长度之和 ≤ 其他两杆长度之和
曲柄滑块机构的急回特性分析
应用:节省回程时间,提高生产率。
导杆机构的急回特性
称为杆长条件。
▲连架杆之一为最短杆,曲柄摇杆机构。 ▲机架为最短杆,双曲柄机构。 ▲最短杆对边为机架,双摇杆机构。
2.压力角和传动角 压力角:作用在从动 件上的驱动力F与力 作用点绝对速度之间 所夹锐角α。
切向分力 Ft= Fcosα = Fsinγ
法向分力 Fn= Fcosγ γ↑ Ft↑ 对传动有利。 γ是α的余角。 常用γ的大小来表示机构传力性能的好坏, 称γ为传动角。
K = V2 = C1C2 V1 C1C2
t2 t1
= t1 t2
=180°+θ 180°- θ
只要极位夹角θ ≠ 0 , 就有 K>1。
而且θ越大,K值越大,机构的急回性质越明显。
连杆机构的概述、特点和功能
连杆机构的概述、特点和功能一、概述连杆机构是由若干构件用低副(转动副、移动副、球面副、球销副、圆柱副及螺旋副等)联结而成,故又称低副机构。
连杆机构常用于刚体导引、实现已知运动规律或已知轨迹。
根据构件之间的相对运动为平面运动或空间运动,连杆机构可分为平面连杆机构和空间连杆机构。
根据机构中构件数目的多少分为四杆机构、五杆机构、六杆机构等,一般将五杆及五杆以上的连杆机构称为多杆机构。
当连杆机构的自由度为1时,称为单自由度连杆机构;当自由度大于1时,称为多自由度连杆机构。
根据形成连杆机构的运动链是开链还是闭链,亦可将相应的连杆机构分为开链连杆机构(机械手通常是运动副为转动副或移动副的空间开链连杆机构)和闭链连杆机构。
单闭环的平面连杆机构的构件数至少为4,因而最简单的平面闭链连杆机构是四杆机构,其他多杆闭链机构无非是在其基础上扩充杆组而成;单闭环的空间连杆机构的构件数至少为3,因而可由三个构件组成空间三杆机构。
连杆机构使用实例如图:二、平面连杆机构的特点优点:(1)运动副形状简单,易制造;(2)面接触,承载能力大,可承受冲击力,应用实例:冲床;(3)实现远距离传动或操纵,应用实例:自行车手闸;(4)实现多样的运动轨迹连杆上不同点的轨迹(5)构件运动形式多样性连杆构件可以实现往复移动之间的相互转换,构件具有多种运动形式;雷达天线仰俯机构牛头刨床刨削机构内燃机曲柄连杆机构(6)改变构件相对长度,可实现不同的运动规缺点:(1)连杆机构不适于高速场合;(2)连杆机构中运动的传递要经过中间构件,运动传递的积累误差较大。
三、平面连杆机构的功能(1)实现有轨迹、位置或运动规律的运动;(2)实现从动件运动形式及运动特性的改变;(3)实现较远距离的传动;(4)调节、扩大从动件行程;(5)获得较大的机械增益。
平面连杆机构基本特性
125
B
D C
2020/12/8
126
B
D C
2020/12/8
127
B
D C
2020/12/8
128
连杆BC与从动件曲柄AB共线,机构位于两个死点位置。靠轮的惯性或手动脱离死点位置。
Bቤተ መጻሕፍቲ ባይዱB
D
D
C
C
D
2020/12/8
D 129
死点位置的功能 分合闸机构——搬动手柄使触 头接上。
A
弹簧拉力 D
取'与''两者中的较小值为最小传动角 min = ' ,'' min
'
'' ''
C'
C''
b
b
'
max
c
B'
d
aA
D
外共线
a A
min
c
d D
B'' 内共线
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107
最小传动角出现在曲柄与机架共线的两位置之一。
' C'
b
'
max
c
B'
d
aA
D
外共线
2020/12/8
'' ''
C''
§2-2 铰链四杆机构的特性
运动特性 传力特性
2020/12/8
1
一. 铰链四杆机构 有整转副的条件
一.整转副:两构件能相对转动360°的转动副。 二.研究整转副之目的:具有整转副的铰链四
第一节 平面连杆机构的基本类型和特性
机架4:固定不动
平面连杆机构的基本类型
1、曲柄摇杆机构
连架杆一为曲柄,一为摇杆的平面四杆机构。
平面连杆机构的基本类型
曲柄摇杆机构应用实例: 雷达天线仰俯角的调整装置
平面连杆机构的基本类型
汽车前窗刮雨器
平面连杆机构的基本类型 2、双曲柄机构
在铰链四杆机构中,两个连架杆都能做整周 回转,即有两个曲柄。
C
l2 B C1 l3
l1
A B1 l4
D
连杆机构的基本特性
当杆1处于AB2 位置时,设 l4 >l1 ,△AC2D 有:
L1+L2<=L3+L4 (3)
将(1)、(2)、(3)分别相加,得:
l1 l3
C l2 B l1 B2 C1 l3
C2
l1 l2 l1 l4
B1
A
l4
D
连杆机构的基本特性
双摇杆机构应用实例:气动搬运机构
平面连杆机构的基本类型
双摇杆机构应用实例:飞机起落架机构
减小空气阻力
平面连杆机构的基本类型
双摇杆机构应用实例: 港口用门式起重机变幅机构
平面连杆机构的基本类型
起吊中要求点E近似沿水平直线运动,以 保持货物在移动中高度不变,免使吊钩因不必 要的升降而损失能量。
二、连杆机构的基本特性
平面连杆机构的基本类型
双曲柄机构应用实例:机车车轮的联动机构
匀速
匀速
机车车轮的联动机构
平面连杆机构的基本类型
汽车车门开启与关闭装置
平面连杆机构的基本类型
双曲柄机构应用实例:惯性筛
变速 匀速
平面连杆机构的基本类型
3、双摇杆机构
在铰链四杆机构中,两个连架杆都只能做往 复摆动的四杆机构。
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
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
连杆的结构特点、作用及连杆测量
连杆的结构特点、作用及连杆测量一,连杆的结构特点:连杆是汽车发动机中的主要传动部件之一,他在柴油机中,把作用活塞顶面的膨胀的压力传递给曲轴,又受曲轴的驱动而带动活塞压缩气缸中的气体。
连杆在工作中承受着着急剧变化的动载荷。
连杆由连杆体及连杆盖两部分组成。
连杆及连杆盖上的大头孔用螺栓和螺母与曲轴装在一起。
为了减少磨损和便于维修,连杆的大头孔内装有薄壁金属轴瓦。
轴瓦有钢质的底,底的内表面浇有一层耐磨巴氏合金轴瓦金属。
在连杆体大头和连杆盖之间有一组垫片,可以用来补偿轴瓦的磨损。
连杆小头用活塞销与活塞连接。
小头孔内压入青铜衬套,以减少小头孔与活塞的磨损,同时便于在磨损后进行修理和更换。
在发动机工作过程中,连杆受膨胀气体交变压力的作用和惯性力的作用,;连杆除应具有足够的强度和刚度外,还应尽量减小连杆自身的质量,以减小惯性力的作用,。
连杆杆身一般都采用从大头到小头逐步变小的工字型截面形状。
为了保证发动机的运转均衡,同一发动机中各连杆的质量不能相差太大,因此,在连杆部件的大,小头两端设置了去不平衡的质量的凸块,以便于在称重后切除不平衡质量,连杆大,小头两端对称分布在连杆中截面的两侧。
考虑到装夹,安放,搬运等要求,连杆大,小头的厚度相等(基本尺寸相同)。
在连杆小头的顶端设有油孔(或油槽),发动机工作时,依靠曲轴的高速转动,把气缸体下部的润滑油飞溅到小头顶端的油孔内,以润滑连杆小头衬套与活塞之间的摆动运动副。
连杆的作用是把活塞与曲轴联接起来,使活塞的往复直线运动变为曲柄的回转运动,以输出动力。
因此,连杆的加工精度将直接影响柴油机的性能,而工艺的选择又是直接影响精度的主要因素。
反映连杆精度的参数主要有5个:(1)连杆大端中心面和小端中心面相对连杆杆身中心面的对称度;(2):连杆大、小头孔中心距尺寸精度;(3)连杆大、小头孔平行度;(4)连杆大。
小头孔尺寸精度、形状精度;(5)连杆大头螺栓孔与接合面的垂直度。
连杆综合测量装置功能与特点1.台式综合测量装置可采用气动测量或电子测量形式,配置东精科技浮标式气动量仪、电子式气动量仪或东精科技小型工控机2.手动上料,自动测量检测参数1.大头孔(曲拐孔)直径及圆度、锥度2.小头孔(活塞销孔)直径及圆度、锥度3.两孔中心局(平均值)4.两孔轴线间的平行度5.两孔轴线间的扭曲度6.连杆大端两端面平行及连杆大端厚度7.连杆大孔与上下两端面各自的垂直度技术指标1.重复性精度:≤1/10δ(δ为被测参数公差带)2.长时间稳定性:≤2μm(4小时内)3.测量节拍:15秒/件。
连杆机构教学-经典教学教辅文档
E C
E C
A
B
A
B+
D
D
D
在F=1的前提下,六杆、八杆机构均可分解为由一系列的 四杆机构组成。
3. 低副机构具有运动 可逆性
运动可逆性:两 构件上任一重合点, 其相对运动轨迹是相 同的,亦即,不论哪 一个构件固定,另一 构件上一点的运动轨 迹都是相同的。
M(M1,M2)
1
2
轨迹线
1 M1
M2 2
A
LAB ≤ 120
3. 设AB为之间杆
即 110 + 60 ≤ LAB + 70
100 ≤ LAB
所以AB杆的取值范围为:
LAB ≤ 20,100 ≤ LAB ≤ 120
C 70
60
110
D
2. 推广 (1) 推广到曲柄滑块机构 a. 对心式
a + LAD∞ ≤ b + LCD∞
a≤b
b. 偏置式
M(M1,M2)
1 M1点轨迹线——摆线
2 M2点轨迹线——渐开线
一、基本类型 1. 构件及运动副名称 构件名称:连架杆——与机架连接的构件
曲柄——作整周回转的连架杆 摇杆——作来回摆动的连架杆 连杆——未与机架连接 的构件 机架 运动副名称: 回转副(又称铰链) 移动副
(avi)
2. 基本 类型
改变运动副类型 移动导杆机构
B A
改变运动副类型 C
C
∞
定为机架 改变机架
θ
双滑块机构
改变构件 相对尺寸 正弦机构
2. 扩大铰链副
B A
C D
B A
C D
B AA
C D
偏心轮机构
平面连杆机构基本特性的教学解析:
也 R B 的位 置 尽 可 能地 高 。基 于 此 ,猜 想 当B H点 点运 动 到
图2 的 时,压 力角 最 大 ( 动 角最 小 ) 。 中 传
证 明 :过B 点作 导路 的垂 线B ,垂足 为 E 。过A E 点 点作 导路 的平 行 线 交直 线B 于 D 。显然D = 。设 曲柄 A 与 导 E 点 Ee B 路方 向 ( 即水 平方 向)的夹 角 为 。 在 △B E ,根 据对 顶 角 的定义 , /B E a。 C中 C=
长度 A = ,连 杆 长度B = 2 BI 1 CI。
B3
与 曲柄 共 线 ,此 时 连 杆 给 从动 件 曲柄 的力 通 过 曲柄 的 转 动 中 心 , 因此 不 能 产 生 力 矩作 用 ,从 而 此 时 曲柄 不 能 转 动 。这 种 现 象 被 称 为 死 点 。此 时 的压 力 角 等 于9 。 , 传 O 动角 等 于0 。在 实 际工程 中 ,死 点有 时在 某 种程 度 上 是 。 有 利 的 ,像 飞 机 起 落 架 、夹 紧 装 置等 ;有 时 死 点又 是 不
空 回行 程 的速 度 大 于 工 作 行 程 ,这 就 是 连 杆 机 构 的 急 回 特 性 。通常 用 行程 速 比变化 系 数 来 衡量 急 回特 性 ,定义
K : —80 1 +O
—
B= 2 sn ① E 1* a i
B = D D = D e ② EB +E B+
,
从 中可 反 求 O:10 8
由于 从动 件 滑 块 的速 度 始 终 是 沿水 平 方 向 ,且 连 杆
给 滑块 的力 沿 着 连 杆B 方 向 , 因此 根 据 定 义 可作 出机 构 c 在 该瞬 时位 置 时 的压 力 角 和 传 动角, , 图2 示 。从 图 ,如 所 2 中发 现 ,压 力 角是 力 与水 平 方 向的锐 角 夹 角 ,传 动角 则
平面连杆机构的类型和工作特性
A 1B
A 1
4 B
4
2
2
3
3C
C
三.含两个移动副的四杆机构
B
2
1
C3
A
4
曲柄滑块机构(对心)
B2 1
3 A
C 4
BC杆长增至
2
1 B
3 A
S
双滑块机构
C
slAB si n
4
双滑块机构应用
缝纫机针杆机构
椭圆仪机构
双转块机构
十字滑块联轴器
四.具有偏心轮的四杆机构
曲柄摇杆机构
偏心盘机构是转动 副扩大的等效形式
利用机构错位排列法来克服死点位置。
2)死点位置在机构中的作用
钻床工件夹紧机构
飞机起落架机构
谢谢观赏!
2020/11/5
47
C
A
l1 B
l2 l4
B
C
l3
即
D
由AC得D,
l3(l2 l1 ) l4
l1l4l2l3
l1l3l2l4 l1 l2 l3 l4
将上式两两相加可得:
l1 l 2
l1
l3
l1
是四杆中最短的杆
l1 l 4
铰链四杆机构有曲柄的条件
杆长条件:最短杆和最长杆长度之和小于或等
于其它两杆长度之和。 最短杆是连架杆或机架。
特点:
有急回特性。
3.压力角和传动角
B
1
1 A
2
4
C
3 D
F 从动件CD受的力F 作用线与该点的绝对
VC 速度Vc 所夹锐角, 称为此位置的压力角。
连杆与摇杆之间所 夹的锐角为传动角。
平面连杆机构的工作特性(精)
摩擦力
Ff Fn f F cos f
平面连杆机构的工作特性
分析对象-------力的作用点-------力的方向-------速度方向
F23
vC 3
平面连杆机构的工作特性
分析对象-------力的作用点-------力的方向-------速度方向
B 1 A
2
C 3
vC3 F23
D
A
D
B
A 曲柄与机架外共线
曲柄与机架内共线
平面连杆机构的工作特性
(二)止点(死点)位置
◆定义 γ = 0(α = 90°)的位置
C1
vB1
C2
F
A
B1
vB2
A
B2
D
vB1
F
D
90 vB1 0
90 0
曲柄摇杆机构,摇杆主动时的死点位置
◆后果 卡死不动;运动方向不确定。缝纫机
平面连杆机构的工作特性
二、急回特性
意义:牛头刨床 极限位置
C2 C1
快速
ψ
慢速
摇杆摆角ψ
极位夹角θ 曲柄转角φ φ1=180°+θ φ2=180°﹣θ
φ1 φ2 B2 θ
B1
曲柄摇杆机构
平面连杆机构的工作特性
◆行程速比系数k
快程与慢程的平均角速度之比,衡量急回程度。
t 2 t1 1 1 180 m k t1 t2 2 1 180 m
平面连杆机构的工作特性
曲柄滑块机构滑块 主动时的死点位置
D 摆动导杆机构导杆 主动时的死点位置
平面连杆机构的工作特性
第八章 平面连杆机构
4.定块机构 定块机构 在图8-1(c)所示的曲柄滑块机构中,如果取滑块3为机 架,便得到如图8-6所示的定块机构。如图8-7所示的手摇唧 筒就是这种定块机构的应用实例。
图8-6定块机构
图8-7 手摇唧筒
第三节 平面四杆机构的运动特性
一、曲柄摇杆机构的运动特性 曲柄摇杆机构的运动特性 1.急回特性 急回特性 急回特性 如图8-8所示的曲柄摇杆机构,设曲柄AB为原动件,摇杆 CD为从动件。在曲柄回转一周的过程中,曲柄AB与连杆BC 有两次共线,此时摇杆CD分别处于左、右两个极限位置C1D 和C2D,摆角为ψ。
图8-12死点位置错开的曲柄滑块机构
图8-10偏置曲柄滑块机构的急回特性 偏置曲柄滑块机构的急回特性
图8-11对心曲柄滑块机构的急回特性
铰链四杆机构的动力学特性
死点:传动角为零的
机构位置。即γ=0 在不计摩擦的情况下,若以CD为主动件, AB杆上所受的力恰好通过其回转中心, 构件AB不能连续转动,出现“顶死”现象。 此时,CD杆已不能驱动AB杆作连续运动。
2.导杆机构 导杆机构 当取图8-1(c)所示的曲柄滑块机构中的构件AB为机架 时,可得到如图8-3所示的导杆机构。构件2为原动件,构件4 称为导杆,滑块3相对导杆4滑动并随其一起绕A点转动。当 l1≤l2时,构件2和4均可作整周转动,称为转动导杆机构;当l1 >l2时,导杆4只能作往复摆动,称为摆动导杆机构。 导杆机构常用作牛头刨床(摆动导杆机构)和插床(转 动导杆机构)等工作机构。
平面连杆机构
机构的倒置
双曲柄机构
曲柄连杆机构
曲柄连杆机构
双摇杆机构
二、铰链四杆机构的类型判别 铰链四杆机构的类型判别 通过对铰链四杆机构运动的分析可知,铰链四杆机构有 曲柄存在的条件是: (1)最短杆与最长杆的长度之和小于等于其余两杆的 长度之和; (2)在机架和连架杆当中必有一杆是最短杆。 铰链四杆机构的类型与组成机构的各杆长度有关,也与 机架的选取有关。根据四杆机构有曲柄存在的条件,一般可 按下述方法判定其类型:
连杆机构及设计
连杆机构的稳定性分析
01
连杆机构的稳定性是指在一定条件下,机构能够保持其平衡状 态的能力。
02
稳定性分析是连杆机构设计中的重要环节,可以通过静态分析
和动态分析进行评估。
连杆机构的稳定性受到多种因素的影响,如驱动力、阻力和机
03
构参数等。
05 连杆机构的实例分析
实例一:汽车发动机的连杆机构分析
连杆机构组成
连杆机构的传力分析
连杆机构的传力路径
01
分析连杆机构中力的传递路径和方式,了解其传力特性和效率。
连杆机构的传力性能
02
通过计算和分析连杆机构的传力性能,了解其传力效果和优化
方向。
连杆机构的传力损失
03
研究连杆机构在传力过程中的能量损失和效率问题,提出优化
措施。
03 连杆机构的设计
连杆机构的设计原则
工作原理
通过连杆机构的运动,将主轴的旋转运动转化为工作台的往复直线 运动或旋转运动,完成工件的切削、磨削、铣削等加工过程。
特点
传动精度高,刚性好,能够承受较大的切削力和转矩。
06 总结与展望
总结
01
02
03
04
连杆机构在机械工程中具有广 泛应用,如内燃机、压缩机、
印刷机等。
连杆机构设计需要综合考虑运 动学、动力学、强度和刚度等
,力求实现经济效益最大化。
连杆机构的设计流程
1. 明确设计要求
根据实际需求,明确连杆机构的设计任务和目标,包括运 动轨迹、传动效率、可靠性等方面的要求。
2. 选择合适的连杆机构类型
根据设计要求,选择合适的连杆机构类型,如曲柄摇杆机 构、双曲柄机构、双摇杆机构等。
3. 设计连杆机构
机械原理 第2章-连杆机构
图2-8a
图2-8b
内燃机内的核心构件活塞、连杆、曲轴和缸套就 是曲柄滑块机构。其活塞就是滑块,缸体就相当 于上图的机架,它的制造要求十分精密。
22
2、导杆机构
图2-9(a)就是和图2-8一样的曲柄滑块机构。但如果改AB杆(1杆)为 机架,就变为图(b)所示的导杆机构。在图(b)中,杆4称为导杆,滑 块3相对导杆滑动并一起绕 A点转动,通常把杆2作为原动件。在图(b) 中,由于L1<L 2,两连架杆2 和4 均可相对于机架 1整周回转,称为曲柄转 动导杆机构或转动导杆机构。 但图(b)中如果L1>L2,则图(b)就变成为图2-10了,此时连架杆4 就只能往复摆动,称为曲柄摆动导杆机构或摆动导杆机构。摆动导杆机 构在牛头刨床中应用较多,其简图见右下图。
〖1〗最短杆的对边作为机架,两连架杆就是二个摇杆。 〖2〗这时最短杆与最长杆长度之和不论小于或大于其余两杆长度之和都只 能得到双摇杆机构,且有,如果最短杆和最长杆长度之和大于其余两杆长 度之和,无论哪个构件作机架都只能得到双摇杆机构。
18
(3)双摇杆机构的应用
双摇杆机构有广泛的应用。如下面二图中都是由摇杆机构组成,它们 都是把最短边BC的对边AD作机架。请注意它们的运动轨迹,对左图鹤式 起动机,它能使E点沿水平线EE’移动,这对吊放物体很有利;而对于右 图飞机起落架,放下时ABC成一线,保证了稳定,收起时轮胎成水平,节 约了空间。这些设计十分巧妙,这是我们要学习的。
图2-2e
图2-2e1
图2-2e2 机车车轮联动机构
16
(3)双曲柄机构的应用 双曲柄机构也有一定的应用,如下面惯性筛就是一种, 但用的最多是平行四边形机构,所以又叫平行双曲柄机构。 下面的摄影平台升降机构,就是利用了平行四边形机构运 动中,构件始终保持水平的特点,使人站在上面不觉得倾 斜。
平面连杆机构的特点及设计
C
C2
C
C1
b
B
c
A
D
B
a
1 A
q
B2
d
D
B1
2
从动杆往复运动的平均速度不等的现象称为机构的 急回特性.
极位夹角q0
对应从动杆的两个极.cn限中国位最大置的,资料主库下动载件两相应位置所夹锐角.
行程速比系数
K=
V快 V慢
= V回
V工
= C2C1 / t回 C1C2 / t工
=
180º+ q
=
1 180º- q
•
人不能把金钱带入坟墓,但金钱却可 以把人 带入坟 墓。。1 7:21:23 17:21:2 317:21 Wednes day, March 23, 2022
•
没有激流就称不上勇进,没有山峰则 谈不上 攀登。 。22.3.2 322.3.2 317:21: 2317:2 1:23Ma rch 23, 2022
③
R
S
q
正弦机构
双转块机构
正弦机构
双移块机构
S
q 正切机构
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§3 平面四杆机构的基本知识
一、运动特性
1.平面四杆机构有曲柄的条件
(以曲柄摇杆机构为例) 设 AB 为曲柄, 且 a<d .
由 △BCD :
b+c>f 、 b+f >c 、 c+f >b 以 fmax = a + d , fmin = d - a 代入并整理得:
=
b2
c2
- 2b c cosd
b
cosd = b2 c 2 2 a d cos - a 2 - d 2
机械基础-平面连杆机构
化工机械
如搅拌机、反应器等, 利用平面连杆机构实现
物料的混合和反应。
02
平面连杆机构的基本类型
曲柄摇杆机构
总结词
曲柄摇杆机构是平面连杆机构中最基本的一种形式,它由一个曲柄和一个摇杆 组成,曲柄通过转动将动力传递给摇杆,使摇杆进行摆动或转动。
详细描述
曲柄摇杆机构广泛应用于各种机械装置中,如缝纫机、搅拌机、车窗升降器等。 曲柄通常作为主动件,通过转动将动力传递给摇杆,使摇杆进行摆动或转动, 从而实现特定的运动形式。
机械基础-平面连杆机构
• 引言 • 平面连杆机构的基本类型 • 平面连杆机构的运动特性 • 平面连杆机构的传力特性 • 平面连杆机构的设计 • 平面连杆机构的实例分析
01
引言
平面连杆机构简介
01
平面连杆机构是由若干个刚性构 件通过低副(铰链或滑块)连接 而成的机构,构件在互相平行的 平面内运动。
机构的承载能力分析
总结词
机构的承载能力分析是评估 平面连杆机构在承受载荷时
的承载能力和稳定性。
详细描述
通过承载能力分析,可以确 定机构在各种工况下的最大 承载能力,为机构的安全使
用和优化设计提供保障。
总结词
在进行承载能力分析时,需要综合考虑机 构中各个构件的强度、刚度和稳定性等因 素。
详细描述
通过对这些因素的评估和分析,可以确定 机构在各种工况下的承载能力和稳定性, 为机构的安全使用和优化设计提供依据。
压力角和传动角
总结词
压力角是指在平面连杆机构中,主动件与从动件之间所形成的夹角。传动角是指连杆与曲柄之间所形成的夹角。
详细描述
压力角的大小直接影响到机构的传动能力和效率。较小的压力角可以减小作用在从动件上的力,提高传动效率。 而传动角的大小则与机构的传动性能和曲柄的形状有关。在设计平面连杆机构时,需要综合考虑压力角和传动角 的影响,以获得最佳的传动效果。
平面连杆机构特性
15/44
2.机构的死点位置
(1). 死点位置 所谓死点位置就是指从动件的传动角等于零或者压力角 等于90∘时机构所处的位置。
如何确定机构的 死点位置? 分析B、C点的压力角
B1 C1
B
C
b
c
B2
C2
a
a A
b d
D
c
机械基础教研室
杜微
CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY
7/44
C1 b B
1 2
C v1 v2
3
C2
c
1
1
aLeabharlann B2 dB1A 2
4
摆角 D
曲柄转角 对应的时间
1 180 t1 1 / 1
v1 C1C2 / t1
2 180
t2 2 / 1
摇杆上点C的 平均速度
机械基础教研室
v2 C2C1 / t 2
钻孔夹具
P
B 2 工件 工件
A B 2
C
工件
P
C 0
3
11 A
3
D D
4 T
机械基础教研室
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CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY
School of Mechatronics Engineering (3).避免死点位置的方法
21/44
机构错位排列
火车轮
机械基础教研室
,无急回特性。
0
,有急回特性。
杜微
CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY
二、传力特性—实现力的传递和变换。
连杆机构原理
连杆机构原理连杆机构是一种常见的机械传动装置,由连杆和关节组成,广泛应用于各种机械设备中。
它通过连接不同形状的连杆,实现了旋转运动和直线运动之间的转换,具有重要的工程应用价值。
本文将从连杆机构的原理入手,介绍其结构特点、工作原理及应用领域。
首先,连杆机构的结构特点。
连杆机构由连接杆件和关节组成,其中连接杆件可以是直杆、曲杆或者曲柄等,关节可以是旋转副或者滑动副。
这种结构使得连杆机构能够实现复杂的运动,如直线运动、往复运动、转动运动等。
同时,连杆机构的结构紧凑,传动效率高,具有较小的摩擦损失和能量损耗,因此在各种机械系统中得到了广泛应用。
其次,连杆机构的工作原理。
连杆机构的工作原理主要是通过连接不同形状的连杆,使得输入的旋转运动能够转化为输出的直线运动或者往复运动。
其中,曲柄连杆机构是应用最为广泛的一种形式,它通过曲柄的旋转运动驱动连杆实现往复运动。
而直杆连杆机构则是通过两个直杆的连接,实现了旋转运动和直线运动之间的转换。
这种工作原理使得连杆机构能够实现各种复杂的机械运动,为机械系统的设计和应用提供了重要的支持。
最后,连杆机构的应用领域。
连杆机构在工程领域有着广泛的应用,如发动机、压缩机、液压机械、振动筛等。
在发动机中,连杆机构通过曲柄的旋转运动,将往复运动转化为旋转运动,驱动汽缸的工作。
在压缩机中,连杆机构通过连杆的连接,实现了往复运动,完成了气体的压缩工作。
在液压机械中,连杆机构通过连接杆件和关节,实现了复杂的运动轨迹,完成了液压机械的工作。
在振动筛中,连杆机构通过振动筛的运动,实现了颗粒物料的筛分工作。
这些应用领域充分展示了连杆机构在工程领域中的重要作用。
总之,连杆机构作为一种常见的机械传动装置,具有重要的工程应用价值。
通过了解其结构特点、工作原理及应用领域,我们可以更好地理解连杆机构在机械系统中的作用,为机械系统的设计和应用提供重要的参考。
希望本文的介绍能够对大家有所帮助,谢谢阅读!。
机械设计-平面四杆机构的特性
4 - 4
01
平面四杆机构的运动特性
平面四杆机
构 的 特 性
02
平面四杆机构的传力特性
平面连杆机构能实现转动、摆动、移
动等,在应用机构时我们需要知道它的运动
特点和传力性能,平面连杆机构的运动特点
有急回特性,传力特点有压力角、传动角、
死点位置。
在图4-4.1所示的曲柄摇杆机构中,
(2)死点位置:当从动件与连杆共线时,=0,该位置叫做死点位置,工程中有的地方可以利
用死点位置,如夹具机构;有的需要克服死点位置,如缝纫机的踏板机构。
感谢您的观看
从动摇杆3所受的力F与力作用点C 的速
度vC 间所夹 的锐角称为压力角,用α表示。
习惯用压力角α的余角γ来判断传力性
能,γ称为传动角。越大,机构传力性能越
好,为了保证机构传力性能良好,一般要求
机构的最小传动角min≥40°,传递大功率
时所用机械 如颚式破碎机、冲床等,
min≥50°。
图4-4.2 压力角和传动角
=2/1=(180°+)/(180°−),
=180°(−1)/(+1)。
平面四杆机构有无急回特性取决于极位夹角θ。
若θ≠0,则K>1,机构有急回特性,且θ越大,机构
的急回特性就越明显;若θ=0,机构无急回特性。
利用机构的急回特性,可以缩短空回行程的时
间,提高机器的生产率。
图4-4.1 曲柄摇杆机构的运动特性
(a)
(b)
图4-4.5 克服死点位置
本节课学习了以下几个内容:
1. 平面连杆机构的运动特性——急回特性:空回行程的平均速度大于工作行程的平均速度,极
位夹角θ越大,机构的急回特性越明显,若θ=0,机构无急回特性。
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图 3 - 28 有急回特性的机构
3、压力角与传动角(传力性能) 条件:不计摩擦力
F F cos F F sin
机构运动时,
是变化的。
传动角 : 90 角度按锐角计 为了防止机构卡死: min 40 ~ 50
死点:出现踏不动或倒转现象 如何使机构顺利通过死点位置?
利用飞轮惯性
§2-2 平面四杆机构的基本特性 1、铰链四杆机构有整转副的条件 2、急回特性 3、压力角和传动角 4、死点位置
曲柄摇杆机构
{ 基本形式
双曲柄机构
双摇杆机构
如何形成这三种基本形式?
一、铰链四杆机构有整转副的条件
回转副: 整转副:
2
2
或
2
1
1
1
整转副存在的条件:
假设A是整转副
运动原理演示
{ l1 l4 l2 l3 l1 l3 l2 l4 l1 l2 l3 l4
4、死点位置
死点位置: 0
1)利用死点位置实例:
飞机起落架
C DD
A 0°F B
C
B
钻孔夹具 0°
F
问题讨论:下列机构标出压力角、传动角。
对心曲柄滑块机构
a
C
B
b
A
摆动导杆机构
偏置曲柄滑块机构
传动角及死点位置练习:
本章小结:
一、教学内容
1. 平面连杆机构特点; 2. 平面四杆机构的基本类型及应用; 3. 平面四杆机构的基本特性;
二、教学目标
1. 了解平面连杆机构的组成及其工作原理 ; 2. 明确平面四杆机构的基本型式及其应用; 3. 掌握常用四杆机构的基本特性;
急回运动特性可用行程速比系数K(定量)表示:
K 2 1
/t2 t1
t1 t2
1 2
180o 180o
极位夹角计算公式:
θ=180°(K-1)/(K+1)
讨论:
=0时,K=1,机构无急回特性。 >0时,K>1,机构存在急回特性。
值越大,急回特性越显著。
平面连杆机构输出构件具有 急回特性的条件:
1)原动件等角速整周转动; 2)输出构件具有正、反行程的往复运动; 3)极位夹角θ>0° 。
问题讨论:下列机构有无急回特性,若有,标出极 位夹角。
对心曲柄滑块机构偏置曲柄滑块机构来自aCB
b
摆动导杆机构
A
急回特性练习:
对心曲柄滑块机构=0 没有急回特性 偏置曲柄滑块机构>0有急回特性
导杆机构 =急回特性明显
{ l1 l2 l1 l3 l1 l4
结论: 1. 构成整转副的两个构件中,必有一个最短杆;
2. 最短杆与最长杆杆长之和≤其余两杆杆长之和。
推论: (1)若A是整转副,B必定是整转副; (2)具有两个整转副的构件必为最短杆,并且满足 杆长和条件; (3) C、D不是整转副。
曲柄存在条件: 有无整转副? 还要看以哪个杆件做机架
运动 参数 构件
曲 工作
行程
柄
空回 行程
转过的位置 对应的角度
AB1 AB2 φ 1= 180°+θ AB2 AB1 φ2=180°-θ
所用的时 平均角速度 间
t1=φ1/ω
ω
t2=φ2/ω
ω
摇 工作 C1D C2D
ψ
杆 行程
空回 C2D C1D
ψ
行程
t1
ω1= ψ /t1
t2 ω2= ψ /t2
3、急回特性产生的条件
C
2
B
3
1
A
4D
C
2
2
B
1
B
3 1
A
D
4
A
C
3
D
4
2
B
1
A
C
3 4D
二、急回特性
工程上对急回特性定义:空回行程比工作行程快, 以提高生产率。
应用实例:牛头刨床
二、急回特性
1、极位夹角(演示) 当摇杆处于两个 极限位置时所对 应的曲柄位置之
间夹角 。
表示。
原理演示
2、产生急回特性原因 机构急回运动原理分析图表转换: