机械设计基础第三章平面连杆机构

v 四、死点位置（r =0°的极限位置）
仅以曲柄摇杆机构为例，但摇杆作原动件。在摇杆的两极限位 置时（曲柄连杆共线）出现。
∴Ft=0通过连杆加于曲柄上的 力通过A，有效回转力矩为0， 将不能推动曲柄转动。该位置 被称为死点。
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对传动机构来说，有死点是 不利 的，应采 取措施使其顺利通过。 v 加装飞轮，增大惯性使之闯过死点 v 安装辅助连杆 v 几组机构错位安装
代入各杆长度值，得
AB ≤20mm
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双曲柄机构，满足“最长杆与最短杆长度之和小
于或等于其它两杆长度之和，且杆AD为最短杆”。
则
1） 若BC为最长杆，即AB ≤100mm，则 BC+ AD ≤ AB + CD AB ≥80mm
2） 若AB为最长杆，即AB ≥100mm，则 AB + AD ≤ BC + CD AB ≤120mm
a最短
◆最短杆与最长杆之和小于等于其它两杆长度之和 ◆最短杆是连架杆或机架
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讨论
◆最短杆与最长杆之和小于等于其它两杆长度之和 这是铰链四杆运动链有周转副的几何条件
b c
a d
当最短杆与最长杆之和小于等于其它两杆长度 之和即
该式表明铰链四杆运动链有两个周转动 副,并且这两个周转副在最短杆的两端。
1 两个位置的设计 2 三个位置的设计
三、实验法设计平面四杆机构
1 覆盖法 2 图谱法
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3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/11/18
机械设计基础第三章平面连杆机构
2 偏置曲柄滑块机构 3 导杆机构
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设已知行程速比系数K，摇杆长度LAD，机架长度LAD，摇杆摆角ψ，试求曲 柄摇杆机构的尺寸。
解：（1）求出极位夹角
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机械设计基础第三章平面连杆机构
机械设计基础第三章平面连杆机构
二、按照给定连杆位置设计铰链四杆机构
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利用死点： 飞机起落架机构连杆与从动件CD位于一 直线上，机构处于死点。承受机轮着地 时产生的巨大冲击力。
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§3—5 平面四杆机构的运动设计
v ---根据给定运动形式的要求选择机构的类型 v ---根据给定的运动参数确定机构运动简图中各杆尺
通常把从动件往复运动平均速度的比值(大于1) 称为行程速比系数，用K表示。
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行程速比系数K：表示机构急回运动特性。
说明：
①若K>1，说明机构有急回特性，其值越大，急回 性质越显著。
②有无急回，取决于θ，（只要θ≠0就有急回） ③有急回，可节省回程时间，提高工效。
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§3—3 平面机构的演化
一、曲柄滑块机构 二、导杆机构 三、偏心轮机构 四、摇块机构 五、双滑块机构
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§3—4 平面四杆机构有曲柄的条件及 几个基本概念
连杆
摆转副
周转副
连架杆 曲柄 周转副
连架杆 摇杆
摆转副
机架
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一、平面四杆机构有曲柄的条件
所以 100mm≤AB ≤120mm 将以上两种情况综合后，AB 的值应在以下范围选
取，即
80mm≤AB ≤120mm 机械设计基础第三章平面连杆机构
二、压力角和传动角
压力角：力与速度方向之间的锐角。
传动角：与压力角互余。
三、急回运动特性
1 极位夹角θ：曲柄连杆两次共线时，曲柄夹的锐角。 2 行程速比系数K：表示机构急回运动特性。
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◆最短杆是连架杆或机架
周转副
b
a
d
周转副
摆转副
c
摆转副
最短杆a是机架时，连架杆b,d都是曲柄 最短杆a是连架杆时，b或d是机架，a是曲柄
c是机架时，无曲柄
双摇杆机构
双曲柄机构 曲柄摇杆机构
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在图中已知 BC=100mm, CD=70mm, AD =50mm,AD为机架。
寸,且考虑几何条件和动力条件. v 设计方法:
1 解析法:准确,计算麻烦 2 图解法:方法简单,误差大 3 实验法:比较麻烦,误差大
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一、按照给定行程速比系数设计四杆机构
1 曲柄摇杆机构设计 1）确定D点及摇杆极限位置 2）摇杆极限位置确定后，根据极位夹角含义，定出A点位置。 3）根据其它辅助条件，确定各杆长度。
以铰链四杆机构为例
a+d≤b+c (1)
b-c<d-a即a+b≤c+d (2)
c-b<d-a即a+c≤b+d (3)
b
cb c
(1)+(2)得2a+b+d≤2c+b+d 即a≤c (1)+(3)得 a≤b
a
a
(2)+(3)得 a≤d
d
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最短杆与最长杆之和小于等 于其它两杆长度之和
3 四、死点位置
4
当摇杆主动时，曲柄与连杆共线的位置。
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压力角和传动角
a 角越小，则有效分力Ft 越大，而径向压力Fn 越
小，对机构的传动越有利。
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v a 角在运动中是不断变化的，实际工作中， 一般使 a ≤[a]
v 最小传动角γmin 为了保证机构具有良好的传力性能，设计 时通常应使 γmin≥40°； 对于高速和大功率的传动机械，应使 γmin≥50 °
（1） 如果该机构能成为曲柄摇杆机构，且AB 为曲柄，求 AB； （2） 如果该机构能成为双曲柄机构，求AB；
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v （1） 如果能成为曲柄摇杆机构，则机构必 须满足“最长杆与最短杆长度之和小于或 等于其它两杆长度之和，且AB为最短杆”。 则有
v
AB + BC ≤CD + AD
e
摆动导杆机构的极位夹角
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2. 急回运动
当曲柄等速回转的情况下，
通常把从动件往复运动速度快慢 不同的运动称为急回运动。
主动件a
从动件c
运动：
时间：
转角：
运动： 时间： 转角：
bBaidu Nhomakorabea
c
b
a
aA
d
曲柄顺时针转
从动件c的 平均角速度：
c D
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3. 行程速比系数K
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2020/11/18
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§3—2 铰链四杆机构的基本类型和应用
一、组成
机架：静止不动 连架杆：回转。整周回转：曲柄
往复摆动：摇杆 连杆：复杂平面运动
二、基本型式
根据连架杆的运动，分为 １ 曲柄摇杆机构 ２ 双曲柄机构 ３ 双摇杆机构
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机械设计基础第三章平面连杆机构
曲柄摇杆机构的力最小传动角
b B
a
A
d
Fn
C
F
Ft
c
D
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三、急回运动和行程速比系数
1. 极位夹角
当机构从动件处于两极限位置时，主动件曲柄在两相 应位置所夹的锐角
曲柄摇杆机构的极位夹角
b
aA
d
D
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曲柄滑块机构的极位夹角