《原理連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《原理連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（38頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、會計(jì)學(xué)1原理原理 連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例：應(yīng)用實(shí)例：特征：特征：有一作平面運(yùn)動的構(gòu)件，稱為連桿。有一作平面運(yùn)動的構(gòu)件，稱為連桿。特點(diǎn)：特點(diǎn)：采用低副。面接觸、承載大、便于潤滑、不易磨損采用低副。面接觸、承載大、便于潤滑、不易磨損 形狀簡單、易加工、容易獲得較高的制造精度。形狀簡單、易加工、容易獲得較高的制造精度。改變桿的相對長度，從動件運(yùn)動規(guī)律不同。改變桿的相對長度，從動件運(yùn)動規(guī)律不同。連桿曲線豐富。可滿足不同要求。連桿曲線豐富?？蓾M足不同要求。定義：定義：由低副（轉(zhuǎn)動、移動）連接組成的平面機(jī)構(gòu)。由低副（轉(zhuǎn)動、移動）連接組成的平面機(jī)構(gòu)。70 概述概述內(nèi)內(nèi)燃燃機(jī)機(jī)、鶴鶴式式吊吊、火火車

2、車輪輪、手手動動沖沖床床、牛牛頭頭刨刨床床、橢橢圓圓儀儀、機(jī)機(jī)械械手手爪爪、開開窗窗戶戶支支撐撐、公公共共汽汽車車開開關(guān)關(guān)門門、折折疊疊傘傘、折疊床、折疊床、牙膏筒拔管機(jī)、單車制動操作機(jī)構(gòu)等。牙膏筒拔管機(jī)、單車制動操作機(jī)構(gòu)等。第1頁/共38頁缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：構(gòu)件和運(yùn)動副多，累積誤差大、運(yùn)動精度低、效率低構(gòu)件和運(yùn)動副多，累積誤差大、運(yùn)動精度低、效率低。產(chǎn)生動載荷（慣性力），不適合高速。產(chǎn)生動載荷（慣性力），不適合高速。設(shè)計(jì)復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)精確的軌跡。設(shè)計(jì)復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)精確的軌跡。分類分類:本章重點(diǎn)內(nèi)容是介紹本章重點(diǎn)內(nèi)容是介紹四桿機(jī)構(gòu)。四桿機(jī)構(gòu)。平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)空間連桿機(jī)構(gòu)空間連桿機(jī)構(gòu)常以構(gòu)件數(shù)

3、命名：常以構(gòu)件數(shù)命名：四桿機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)、多桿機(jī)構(gòu)多桿機(jī)構(gòu)。第2頁/共38頁曲柄曲柄作整周回轉(zhuǎn)的構(gòu)件；作整周回轉(zhuǎn)的構(gòu)件；（1 1）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)連桿連桿作平面運(yùn)動的構(gòu)件；作平面運(yùn)動的構(gòu)件；連架桿連架桿(與機(jī)架相聯(lián)與機(jī)架相聯(lián)的構(gòu)件的構(gòu)件)搖桿搖桿作擺動的構(gòu)件；作擺動的構(gòu)件；曲柄曲柄連桿連桿搖桿搖桿71 平面四桿機(jī)構(gòu)的類型和應(yīng)用平面四桿機(jī)構(gòu)的類型和應(yīng)用一、平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型式一、平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型式鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式(類型類型)機(jī)架機(jī)架（2 2）雙曲柄機(jī)構(gòu)）雙曲柄機(jī)構(gòu)（3 3）雙搖桿機(jī)構(gòu)）雙搖桿機(jī)構(gòu)1 1、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)作用：作用：將曲柄的整周回轉(zhuǎn)

4、轉(zhuǎn)變?yōu)閾u桿的往復(fù)擺動。將曲柄的整周回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)閾u桿的往復(fù)擺動。如雷達(dá)天線。如雷達(dá)天線。機(jī)架機(jī)架固定件固定件鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)組成:第3頁/共38頁作者：潘存云教授作者：潘存云教授ABC1243DABDC12432 2、雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)特征特征：兩個曲柄：兩個曲柄作用：作用：將等速回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)閷⒌人倩剞D(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榈人俚人倩蚧蜃兯僮兯倩剞D(zhuǎn)?；剞D(zhuǎn)。雷達(dá)天線俯仰機(jī)構(gòu)雷達(dá)天線俯仰機(jī)構(gòu)曲柄主動曲柄主動縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例：應(yīng)用實(shí)例：如如葉片泵、慣性篩葉片泵、慣性篩等。等。2143搖桿主動搖桿主動3124第4頁/共38頁作者：潘存云教授A AD DC CB B1 12 23 34 4旋轉(zhuǎn)式

5、葉片泵旋轉(zhuǎn)式葉片泵作者：潘存云教授A AD DC CB B1 12 23 3ABDC1234E6慣性篩機(jī)構(gòu)慣性篩機(jī)構(gòu)31第5頁/共38頁作者：潘存云教授ABCD耕耕地地料料斗斗DCAB作者：潘存云教授耕耕地地料料斗斗DCAB實(shí)例：實(shí)例：火車輪火車輪特例：特例：平行四邊形機(jī)構(gòu)平行四邊形機(jī)構(gòu)AB=CD特征：特征：兩連架桿等長且平行，兩連架桿等長且平行，連桿作平動連桿作平動BC=ADABDC攝影平臺攝影平臺作者：潘存云教授ADBC作者：潘存云教授BC天平天平播種機(jī)料斗機(jī)構(gòu)播種機(jī)料斗機(jī)構(gòu)第6頁/共38頁作者：潘存云教授作者：潘存云教授作者：潘存云教授反平行四邊形機(jī)構(gòu)反平行四邊形機(jī)構(gòu)-車門開閉機(jī)構(gòu)車門開

6、閉機(jī)構(gòu)反向反向FAEDGBCABEFDCG平平行行四四邊邊形形機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)在在共共線線位位置置出出現(xiàn)現(xiàn)運(yùn)運(yùn)動不確定。動不確定。采用兩組機(jī)構(gòu)錯開排列。采用兩組機(jī)構(gòu)錯開排列。火車輪火車輪第7頁/共38頁作者：潘存云教授作者：潘存云教授作者：潘存云教授ABDCE3 3、雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)特征：特征：兩個搖桿兩個搖桿應(yīng)用舉例：鑄造翻箱機(jī)構(gòu)應(yīng)用舉例：鑄造翻箱機(jī)構(gòu)特例：特例：等腰梯形機(jī)構(gòu)汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)等腰梯形機(jī)構(gòu)汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、風(fēng)扇搖頭機(jī)構(gòu)、風(fēng)扇搖頭機(jī)構(gòu)BCABDC風(fēng)扇座風(fēng)扇座蝸輪蝸輪蝸桿蝸桿電機(jī)電機(jī)ABDCEABDCE電機(jī)電機(jī)ABDC風(fēng)扇座風(fēng)扇座蝸輪蝸輪蝸桿蝸桿電機(jī)電機(jī)ABDC風(fēng)扇座風(fēng)扇座蝸輪蝸輪蝸桿蝸桿AB

7、DC第8頁/共38頁作者：潘存云教授1 1、改變構(gòu)件的形狀和運(yùn)動尺寸改變構(gòu)件的形狀和運(yùn)動尺寸偏心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)雙滑塊機(jī)構(gòu)雙滑塊機(jī)構(gòu) 正弦機(jī)構(gòu)正弦機(jī)構(gòu)s=l sin l二、平面四桿機(jī)構(gòu)的演化型式二、平面四桿機(jī)構(gòu)的演化型式第9頁/共38頁作者：潘存云教授2 2、改變運(yùn)動副的尺寸改變運(yùn)動副的尺寸3 3、選不同的構(gòu)件為機(jī)架選不同的構(gòu)件為機(jī)架偏心輪機(jī)構(gòu)偏心輪機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)314A2BC曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)314A2BC第10頁/共38頁牛頭刨床牛頭刨床應(yīng)

8、用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例:作者：潘存云教授ABDC1243C2C1小型刨床小型刨床作者：潘存云教授ABDCE123456第11頁/共38頁作者：潘存云教授應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例B234C1A自卸卡車舉升機(jī)構(gòu)自卸卡車舉升機(jī)構(gòu)3 3、選不同的構(gòu)件為機(jī)架選不同的構(gòu)件為機(jī)架ACB1234應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例B34C1A2應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例4A1B23C應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例13C4AB2應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例A1C234B導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)314A2BC曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)314A2BC搖塊機(jī)構(gòu)搖塊機(jī)構(gòu)314A2BC第12頁/共38頁作者：潘存云教授3 3、選不同的構(gòu)件為機(jī)架選不同的構(gòu)件為機(jī)架314A2BC直動滑桿機(jī)構(gòu)直動滑桿機(jī)構(gòu)手

9、搖唧筒手搖唧筒這種通過選擇不同構(gòu)件作為機(jī)架以獲得不同機(jī)構(gòu)的這種通過選擇不同構(gòu)件作為機(jī)架以獲得不同機(jī)構(gòu)的方法稱為：方法稱為：機(jī)構(gòu)的倒置機(jī)構(gòu)的倒置BC3214A導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)314A2BC曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)314A2BC搖塊機(jī)構(gòu)搖塊機(jī)構(gòu)314A2BCABC3214第13頁/共38頁作者：潘存云教授abdcCBADb(d a)+c則由則由BCD可得：可得：則由則由B”C”D可得：可得：a+d b+cc(d a)+b即即AB為為最短桿最短桿 a+b c+d72 平面四桿機(jī)構(gòu)的工作特性平面四桿機(jī)構(gòu)的工作特性一、一、整轉(zhuǎn)副的條件整轉(zhuǎn)副的條件C”abdcADd-a在在曲曲柄柄搖搖桿桿機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)中中,連

10、連架架桿桿若若能能整整周周回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，必必有有兩兩次次與與機(jī)架共線機(jī)架共線 a+c b+d將以上三式兩兩相加得：將以上三式兩兩相加得：a b,ac,ad 同時,由1,2,3 式可以獲得:最短桿最短桿+任意桿任意桿其余兩桿之和其余兩桿之和第14頁/共38頁與最段相鄰的兩個轉(zhuǎn)動副為與最段相鄰的兩個轉(zhuǎn)動副為整轉(zhuǎn)副整轉(zhuǎn)副整轉(zhuǎn)副的條件整轉(zhuǎn)副的條件：最長桿與最短桿的長度之和最長桿與最短桿的長度之和其他兩桿長度之和其他兩桿長度之和 也稱為也稱為桿長和條件桿長和條件。整轉(zhuǎn)副的位置：整轉(zhuǎn)副的位置：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類型的判定：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類型的判定：當(dāng)當(dāng)滿滿足足桿桿長長條條件件時時，說說明明存存在在整整轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)副副，當(dāng)當(dāng)選

11、選擇擇不不同同的的構(gòu)件作為機(jī)架時，可得不同的機(jī)構(gòu)。如：構(gòu)件作為機(jī)架時，可得不同的機(jī)構(gòu)。如：曲柄搖桿曲柄搖桿1 1、曲柄搖桿曲柄搖桿2 2、雙曲柄雙曲柄、雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)。第15頁/共38頁作者：潘存云教授ABCD二、急回運(yùn)動與行程速比系數(shù)二、急回運(yùn)動與行程速比系數(shù)在在曲曲柄柄搖搖桿桿機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)中中，當(dāng)當(dāng)曲曲柄柄與與連連桿桿兩兩次次共共線線時時，搖搖桿桿位于兩個極限位置，簡稱極位。位于兩個極限位置，簡稱極位。當(dāng)曲柄以當(dāng)曲柄以逆時針轉(zhuǎn)過逆時針轉(zhuǎn)過180+180+時，搖桿從時，搖桿從C1D位置位置擺到擺到C2D。所花時間為所花時間為t1,平均速度為平均速度為V1,那么有：那么有：B1C1AD曲柄搖

12、桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 3D180180C2B2此兩處曲柄之間的夾角此兩處曲柄之間的夾角 稱為稱為極位夾角極位夾角。第16頁/共38頁作者：潘存云教授B1C1ADC2當(dāng)曲柄以當(dāng)曲柄以繼續(xù)轉(zhuǎn)過繼續(xù)轉(zhuǎn)過180-180-時，搖桿從時，搖桿從C2D,置擺到置擺到C1D，所花時間為所花時間為t2,平均速度為平均速度為V2,那么有：那么有：180-180-因曲柄轉(zhuǎn)角不同，故搖桿來回?cái)[動的時間不一樣，平均速度也不等。顯然：顯然：t t1 1 tt2 2 V V2 2 V V1 1搖桿的這種特性稱為搖桿的這種特性稱為急回運(yùn)動急回運(yùn)動。用以下比值表示急回程度稱稱K為為行程速比系數(shù)行程速比系數(shù)。且且越大，越大，K值越

13、大，急回性質(zhì)越明顯。值越大，急回性質(zhì)越明顯。只要只要 0，就有就有 KK1所以可通過分析機(jī)構(gòu)中是否存在以及的大小來判斷機(jī)構(gòu)是否有急回運(yùn)動或運(yùn)動的程度。設(shè)計(jì)新機(jī)械時，往往先給定設(shè)計(jì)新機(jī)械時，往往先給定K值，于是值，于是:第17頁/共38頁作者：潘存云教授作者：潘存云教授曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的急回特性曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的急回特性應(yīng)用：應(yīng)用：節(jié)省返程時間，如節(jié)省返程時間，如牛頭刨牛頭刨、往復(fù)式輸送機(jī)等。、往復(fù)式輸送機(jī)等。180180180-180-導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的急回特性的急回特性 180180180-180-思考題：思考題：對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的急回特性如何？的急回特性如何？對于需要有急回運(yùn)動的機(jī)

14、構(gòu)，常常是根據(jù)需要的行程速比系數(shù)K,先求出，然后在設(shè)計(jì)各構(gòu)件的尺寸。第18頁/共38頁作者：潘存云教授FF F”當(dāng)當(dāng)BCD90BCD90時，時，BCDBCD三、三、壓力角和傳動角壓力角和傳動角壓力角壓力角：從動件驅(qū)動力從動件驅(qū)動力F與力作用點(diǎn)絕對速度之間所夾銳角。與力作用點(diǎn)絕對速度之間所夾銳角。設(shè)計(jì)時要求設(shè)計(jì)時要求:minmin5050minmin出現(xiàn)的位置：出現(xiàn)的位置：當(dāng)當(dāng)BCD90BCD90時，時，180-BCD180-BCD切向分力切向分力:F F=Fcos=Fcos法向分力法向分力:F F”=Fcos=Fcos F F對傳動有利對傳動有利。=Fsin=Fsin稱稱為為傳動角傳動角。此位

15、置一定是：此位置一定是：主動件與機(jī)架共線兩處之一。主動件與機(jī)架共線兩處之一。為了保證機(jī)構(gòu)良好的傳力性能ABCDCDBAFF”F可用可用的大小來表示機(jī)構(gòu)傳動力性能的好壞的大小來表示機(jī)構(gòu)傳動力性能的好壞,當(dāng)當(dāng)BCDBCD最小或最大時，都有可能出現(xiàn)最小或最大時，都有可能出現(xiàn)minmin第19頁/共38頁作者：潘存云教授車門車門C1B1abcdDA由余弦定律有：由余弦定律有：B B1 1C C1 1D Darccosbarccosb2 2+c+c2 2-(d-a)-(d-a)2 2/2bc/2bc BB2 2C C2 2D Darccosbarccosb2 2+c+c2 2-(d+a)-(d+a)2

16、2/2bc/2bc若若B B1 1C C1 1D90D90,則則若若B B2 2C C2 2D90D90,則則1 1B B1 1C C1 1D D2 2180-B180-B2 2C C2 2D D機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)的的傳傳動動角角一一般般在在運(yùn)運(yùn)動動鏈最終一個從動件上度量。鏈最終一個從動件上度量。v1 1minminBB1 1C C1 1D,180-BD,180-B2 2C C2 2DDminminC2B22 2F F第20頁/共38頁作者：潘存云教授F四、四、機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置搖桿為主動件，搖桿為主動件，且連桿且連桿與曲柄兩次共線與曲柄兩次共線時時，有：，有：此時此時機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動

17、.避免措施：避免措施：兩組機(jī)構(gòu)錯開排列，如兩組機(jī)構(gòu)錯開排列，如火車輪機(jī)構(gòu)火車輪機(jī)構(gòu);稱此位置為：稱此位置為：“死點(diǎn)死點(diǎn)”0 0靠靠飛輪的慣性飛輪的慣性（如內(nèi)燃機(jī)、縫紉機(jī)等）。（如內(nèi)燃機(jī)、縫紉機(jī)等）。FAEDGBCABEFDCG0 0F0 0第21頁/共38頁作者：潘存云教授作者：潘存云教授工件工件ABCD1234PABCD1234工件工件P鉆孔夾具鉆孔夾具=0=0TABDC飛機(jī)起落架飛機(jī)起落架ABCD=0=0F也可以利用死點(diǎn)進(jìn)行工作也可以利用死點(diǎn)進(jìn)行工作：飛機(jī)起落架、鉆夾具起落架、鉆夾具等。等。第22頁/共38頁73 平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 1.連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問題連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

18、的基本問題2.用解析法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)用解析法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)3.用作圖法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)用作圖法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)4.用實(shí)驗(yàn)法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)用實(shí)驗(yàn)法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)第23頁/共38頁73 平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 一、一、連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問題連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問題 機(jī)構(gòu)選型機(jī)構(gòu)選型根據(jù)給定的運(yùn)動要求選擇機(jī)根據(jù)給定的運(yùn)動要求選擇機(jī) 構(gòu)的類型；構(gòu)的類型；尺度綜合尺度綜合確定各構(gòu)件的尺度參數(shù)確定各構(gòu)件的尺度參數(shù)(長度長度 尺寸尺寸)。同時要滿足其他輔助條件：同時要滿足其他輔助條件：a)結(jié)構(gòu)條件（如要求有曲柄、桿長比恰當(dāng)、結(jié)構(gòu)條件（如要求有曲柄、桿長比恰當(dāng)、運(yùn)動副結(jié)構(gòu)合理等）運(yùn)動副結(jié)構(gòu)合理等）;b)動力條件（

19、如動力條件（如minmin）;c)運(yùn)動連續(xù)性條件等。運(yùn)動連續(xù)性條件等。第24頁/共38頁給定的設(shè)計(jì)條件：給定的設(shè)計(jì)條件：1)幾何條件幾何條件（給定連架桿或連桿的位置）（給定連架桿或連桿的位置）2)運(yùn)動條件運(yùn)動條件（給定（給定K）3)動力條件動力條件（給定（給定minmin）設(shè)計(jì)方法：設(shè)計(jì)方法：圖解法、解析法、實(shí)驗(yàn)法圖解法、解析法、實(shí)驗(yàn)法二二、用用解解析析法法設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)四四桿桿機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)思思路路：首首先先建建立立包包含含機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)的的各各尺尺度度參參數(shù)數(shù)和和運(yùn)運(yùn)動動變變量量在在內(nèi)內(nèi)的的解解析析關(guān)關(guān)系系式式，然然后后根根據(jù)據(jù)已已知知的的運(yùn)運(yùn)動動變變量量求求解解所所需需的機(jī)構(gòu)尺度參數(shù)。的機(jī)構(gòu)尺度參數(shù)。1)

20、按預(yù)定的運(yùn)動規(guī)律設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)按預(yù)定的運(yùn)動規(guī)律設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)第25頁/共38頁作者：潘存云教授xyABCD12341)按給定的運(yùn)動規(guī)律設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)按給定的運(yùn)動規(guī)律設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)給定連架桿對應(yīng)位置：給定連架桿對應(yīng)位置：構(gòu)件構(gòu)件3和和構(gòu)件構(gòu)件1滿足以下位置關(guān)系：滿足以下位置關(guān)系：abcd建立坐標(biāo)系建立坐標(biāo)系,設(shè)構(gòu)件長度為：設(shè)構(gòu)件長度為：a、b、c、d在在x,yx,y軸上投影可得：軸上投影可得：a+b=c+d機(jī)構(gòu)尺寸比例放大時，不影響各構(gòu)件相對轉(zhuǎn)角機(jī)構(gòu)尺寸比例放大時，不影響各構(gòu)件相對轉(zhuǎn)角.a coc1i i+bcos2i i=c cos3i i+d a sin1i i+b sin2i i=c sin3i

21、i 3i if(1i i)i=1,2,3n設(shè)計(jì)此四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)此四桿機(jī)構(gòu)(求各構(gòu)件長度求各構(gòu)件長度)。1i i3i i2i i 令：令：a/a=1 b/a=l c/a=m d/a=n第26頁/共38頁P(yáng)1P2令令:P0消去消去2i2i整理得：整理得：coscos(1i1i)m cos(3i)-(m/n)cos(3i-1i)+(m2+n2+1-l2)/(2n)代入移項(xiàng)得：代入移項(xiàng)得：lcos2 i=n+mcos(3i)cos(1i)lsin2 i=msin(3i)sin(1i)則上式簡化為：則上式簡化為：coccoc(1i 1i)P0cos(3i)P1 cos(3i-1i)+P2式式中中包包含含有

22、有p0，p1，p2三三個個待待定定參參數(shù)數(shù),故故四四桿桿機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)最最多多可按兩連架桿的三組對應(yīng)未知精確求解?？砂磧蛇B架桿的三組對應(yīng)未知精確求解。當(dāng)當(dāng)i3i3時，一般不能求得精確解，只能用最小二乘法近似求解。時，一般不能求得精確解，只能用最小二乘法近似求解。當(dāng)當(dāng)i3i=a=(A A C1A A C2)/2 A A C1=a+b第30頁/共38頁作者：潘存云教授E2 22ae(2)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)H已已知知K K，滑滑塊塊行行程程H H，偏偏距距e e，設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)此此機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu) 。計(jì)算計(jì)算:180(K-1)/(K+1);180(K-1)/(K+1);作作C1 C2 H H作射線作射線C1O O

23、 使使C2C1O=90,以以O(shè) O為圓心，為圓心，C1O O為半徑作圓。為半徑作圓。以以A A為圓心，為圓心，A A C1為半徑作弧交于為半徑作弧交于E,E,得：得：作射線作射線C2O O使使C1C2 O=90。作偏距線作偏距線e e，交圓弧于，交圓弧于A A，即為所求。，即為所求。C1C290-90-o90-90-Al1=EC2/2l2=A=A C2EC2/2第31頁/共38頁作者：潘存云教授作者：潘存云教授ADmn=D(3)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)分析：分析：由由于于與與導(dǎo)導(dǎo)桿桿擺擺角角相相等等，設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)此此 機(jī)構(gòu)時，僅需要確定曲柄機(jī)構(gòu)時，僅需要確定曲柄 a。計(jì)算計(jì)算180(K-1)/(K+1);

24、180(K-1)/(K+1);任任選選D D作作mDnmDn，取取A A點(diǎn)，使得點(diǎn)，使得AD=d,AD=d,則則:a=dsin(a=dsin(/2)/2)=Ad作角分線作角分線;已知：已知：機(jī)架長度機(jī)架長度d，K，設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)。第32頁/共38頁作者：潘存云教授D四、實(shí)驗(yàn)法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)四、實(shí)驗(yàn)法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)當(dāng)給定連架桿位置超過三對時，一般不可能有精確解。只能用優(yōu)化或試湊的方法獲得近似解。1)首首先先在在一一張張紙紙上上取取固固定定軸軸A的的位位置置，作原動件角位移作原動件角位移i i2)任意取原動件長度任意取原動件長度AB3)任意取連桿長度任意取連桿長度BC，作一系列圓弧，作一系列圓

25、弧;4)在透明紙上取固定軸在透明紙上取固定軸D，作角位移，作角位移iDk15)取一系列從動件取一系列從動件 長度作同心圓弧。長度作同心圓弧。6)兩圖疊加，移動透明兩圖疊加，移動透明 紙，使紙，使ki落在同一圓落在同一圓 弧上?；∩稀iAC1B11）按兩連架桿多組對應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)）按兩連架桿多組對應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)位置位置 i i 位置位置 i i 12 15 10.8 45 15 15.8 23 15 12.5 56 15 17.5 34 15 14.2 67 15 19.2 第33頁/共38頁作者：潘存云教授ABCDNEM連桿作平面運(yùn)動連桿作平面運(yùn)動,其上各點(diǎn)的軌跡均不相同其上各點(diǎn)的軌

26、跡均不相同。B,C點(diǎn)的軌跡為圓弧點(diǎn)的軌跡為圓弧;其其余余各各點(diǎn)點(diǎn)的的軌軌跡跡為為一一條條 封閉曲線封閉曲線。設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)目目標(biāo)標(biāo):就就是是要要確確定定一一組組桿桿長長參參數(shù)數(shù),使使連連桿桿上上某某點(diǎn)點(diǎn)的的軌跡滿足設(shè)計(jì)要求軌跡滿足設(shè)計(jì)要求。2）按預(yù)定的運(yùn)動軌跡設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)）按預(yù)定的運(yùn)動軌跡設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)第34頁/共38頁作者：潘存云教授連桿曲線生成器ABCD第35頁/共38頁作者：潘存云教授連桿曲線圖譜連桿曲線圖譜第36頁/共38頁作者：潘存云教授作者：潘存云教授2）按預(yù)定的運(yùn)動軌跡設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)）按預(yù)定的運(yùn)動軌跡設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)ABCDE14325 輸輸送送機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)攪拌機(jī)構(gòu)攪拌機(jī)構(gòu)CBADE6步進(jìn)式步進(jìn)式第37頁/共38頁