本講主要內容及學習指南熟悉平面四桿機構的特性

重點：行程速比系數、傳動角、壓力角、死點的概念了解平面四桿機構常用設計方法難點：最小傳動角的確定上講內容回顧

1鉸鏈四桿機構的基本類型及判別

2鉸鏈四桿機構的演化一.急回運動:

工作行程:

空回行程:B2→B1(φ

2)→C2→C1(ψ)回∵φ

1＞φ

2,而ψ不變B1→B2(φ1)→搖桿C1→C2(ψ)去→工作行程時間＞空回行程時間

曲柄(主)勻速轉動(順)搖桿(從)變速往復擺動極位:搖桿極位C1D、C2D→曲柄與連桿共線→縮短非生產時間,提高生產率例：牛頭刨床、往復式輸送機4.5鉸鏈四桿機構的主要特性其運動特性→行程速比系數Kθ－極位夾角(搖桿處于兩極位時，對應曲柄所夾銳角)θ↑→K↑→急回運動性質↑曲柄搖桿機構曲柄主動→急回特性死點→機構運動卡死機構運動不確定避免措施→加飛輪靠自身慣性存在死點條件：曲柄搖桿機構搖桿主動→死點利用死點——鉆床的快速夾具三、壓力角和傳動角1.壓力角α－2.傳動角γ－：BC是二力桿,驅動力F沿BC方向作用在從動件上的驅動力F與該力作用點絕對速度VC之間所夾的銳角。壓力角的余角γ=90°－α

α↓→有效分力Ft=F·cosα↑→省力傳動角γ↑→Ft=F·sinγ↑→壓力角αVC⊥CDFVCαABCD分析γFnFtCαγγαe曲柄滑塊機構的壓力角α、傳動角γVCF死點：

=90°

機構γmin所在位置曲柄與機架共線4-6平面四桿機構的設計根據給定的運動條件→機構的尺寸參數二.按照給定的行程速比系數設計四桿機構(圖解法)一.按給定連桿位置設計四桿機構(圖解法)三.按給定兩連架桿對應位置設計四桿機構(解析法)四.按給定點的運動軌跡設計四桿機構(實驗法)位置設計——實現從動件預期的運動規律(位置,速度,加速度)軌跡設計——實現給定點的運動軌跡方法：解析法→精確圖解法→直觀實驗法→簡便●DB1C1B2C2無窮多個解A●ABCD一.按給定連桿位置設計四桿機構1.已知:連桿BC長l2及連桿兩個位置B1C1,B2C2固定鉸A必在B1B2垂直平分線上同定鉸D必在C1C2............分析(1)連接B1B2,C1C2并作其垂直平分線b12,c12(2)在b12線上任取一點A,在c12...任取一點D解:b12c12二.按照給定的行程速比

系數設計四桿機構:1.曲柄搖桿機構:2.導桿機構(1)可求出極位夾角θ分析:(2)∠C1AC2=θ→如果三點位于同一圓上,θ是C1C2弧上的圓周角→如何作此圓→作C1C2的垂直平分線作∠C2C1P=90°－θO已知:搖桿長度l3,行程速比系數K,擺角Ψθ-.06θΨC2ADB1B2C1P另解:(1)任選D點,作搖桿兩極位C1D和C2DOθθAB1B2ψC2DC1(2)過C1作C1C2垂線C1M(3)過C1、C2、P作圓(4)AC1=l2－l1,AC2=l2+l1→

l1=1/2(AC2－AC1)→無數解以l1為半徑作圓,交B1,B2點→曲柄兩位置MN在圓上任選一點AC1M與C2N交于P點作∠C1C2N=90－θ,P2.導桿機構:已知:機架長l4,K解:(1)任選固定鉸鏈中心C→作導桿兩極位Cm和Cn

φ=θ(2)作擺角φ的平分線AC,取AC=l4→固定鉸中心A(3)過A作導桿極位垂線AB1(AB2)→l1=AB1→唯一解CmnφAB1B2θ整理得l1+l2=l3+l4l1cosφ+l2cosδ=l3cosψ+l4l1sinφ+l2sinδ=l3sinψcosφ=P0cosψ+P1cos(ψ-φ)+P2P0=l3/l1P1=-l3/l4

P2=其中22

l4+l3+l1-l22l4l122cosφ1=P0cosψ1+P1cos(ψ

1-φ1)+P2cosφ

2=P0cosψ2+P1cos(ψ2–φ2)+P2cosφ

3=P0cosψ3+P1cos(ψ3–φ3)+P2將桿矢量向坐標軸x和y投影求出P0、P1、P2→l1、l2、l3、l4步進式傳送機構

連桿曲線圖譜描繪連桿曲線工具四.按給定點的運動軌跡

設計四桿機構

小結:1.平面四桿機構的基本特性急回特性