第二章 平面连杆机构及其 设计 单忄御技大字 与典戏:模家军
第二章 平面连杆机构及其 设计
一、连杆机构是若干个构件全用低副(转动副、 移动副、球面副、球销副、圆柱副及螺旋副) 联接而成的机构,也称之为低副机构。 二、连杆机构的分类 1、根据构件之间的相对运动分为: 平面连杆机构,空间连杆机构。 2、根据机构中构件数目分为: 四杆机构、五杆机构、六杆机构等
二、连杆机构的分类 1、根据构件之间的相对运动分为： 平面连杆机构，空间连杆机构。 2、根据机构中构件数目分为： 四杆机构、五杆机构、六杆机构等。 一、连杆机构是若干个构件全用低副（转动副、 移动副、球面副、球销副、圆柱副及螺旋副） 联接而成的机构，也称之为低副机构
平面连杆机构的特点 1)适用于传递较大的动力,常用于动力机械。 2)依靠运动副元素的几何形面保持构件间的相互 接触,且易于制造,易于保证所要求的制造精度 3)能够实现多种运动轨迹曲线和运动规律,工程 上常用来作为直接完成某种轨迹要求的执行机构 4)可实现远距离传递的操纵机构。 不足之处: 1)不易于传递高速运动。 2)可能产生较大的运动累积误差。 3)平面连杆机构的设计较为繁难
三．平面连杆机构的特点 1）适用于传递较大的动力，常用于动力机械。 2）依靠运动副元素的几何形面保持构件间的相互 接触，且易于制造，易于保证所要求的制造精度 3）能够实现多种运动轨迹曲线和运动规律，工程 上常用来作为直接完成某种轨迹要求的执行机构。 4）可实现远距离传递的操纵机构。 不足之处： 1）不易于传递高速运动。 2）可能产生较大的运动累积误差。 3）平面连杆机构的设计较为繁难
§2-1平面四杆机构的基本形式、演变 及其应用 、平面四杆机构的基本形式 连杆 在连架杆中,能 绕其轴线回转360° 连架杆 3\连架杆者称为曲柄;仅能 4机架 绕其轴线往复摆动 者称为摇杆。 1)曲柄摇杆机构:两连架杆中,一个为曲柄, 而另一个为摇杆。 2)双曲柄机构两连架杆均为曲柄。 3)双摇杆机构两连架杆均为摇杆
§2-1 平面四杆机构的基本形式、演变 及其应用 机架 连架杆 连架杆 连杆 在连架杆中，能 绕其轴线回转360° 者称为曲柄；仅能 绕其轴线往复摆动 者称为摇杆。 一、平面四杆机构的基本形式 1）曲柄摇杆机构:两连架杆中，一个为曲柄， 而另一个为摇杆。 2）双曲柄机构 两连架杆均为曲柄。 3）双摇杆机构 两连架杆均为摇杆。 4 1 2 3
s2-2平面四杆机构设计中的共性问题 平面四杆机构有曲柄的条件 二、平面四杆机构输出件的急回特性 、平面机构的压力角和传动角、死点
§2-2 平面四杆机构设计中的共性问题 一、平面四杆机构有曲柄的条件 二、平面四杆机构输出件的急回特性 三、平面机构的压力角和传动角、死点
平面连杆机构有曲柄的条件: 1)连架杆与机架中必有一杆为四杆机构中的最 短杆; 2)最短杆与最长杆之和应小于或等于其余两杆 的杆长之和。(杆长和条件)
平面连杆机构有曲柄的条件： 1）连架杆与机架中必有一杆为四杆机构中的最 短杆； 2）最短杆与最长杆之和应小于或等于其余两杆 的杆长之和。（杆长和条件）
铰链四杆机构类型的判断条件: 1)在满足杆长和的条件下 (1)以最短杆的相邻构件为机架,则最短杆为曲柄,另 连架杆为摇杆,即该机构为曲柄摇杆机构; (2)以最短杆为机架,则两连架杆为曲柄,该机构为双 曲柄机构; (3)以最短杆的对边构件为机架,均无曲柄存在,即该 机构为双摇杆机构。 2)若不满足杆长和条件,该机构只能是双摇杆 机构。 注意:铰链四杆机构必须满足四构件组成的封闭多边形 条件:最长杆的杆长<其余三杆长度之和
铰链四杆机构类型的判断条件： 2）若不满足杆长和条件，该机构只能是双摇杆 机构。 注意：铰链四杆机构必须满足四构件组成的封闭多边形 条件：最长杆的杆长<其余三杆长度之和。 1）在满足杆长和的条件下： （1）以最短杆的相邻构件为机架，则最短杆为曲柄，另 一连架杆为摇杆，即该机构为曲柄摇杆机构； （2）以最短杆为机架，则两连架杆为曲柄，该机构为双 曲柄机构； （3）以最短杆的对边构件为机架，均无曲柄存在，即该 机构为双摇杆机构
、平面四杆机构输出件的急回特性 C C2 B t 127U1 B2 摆角 B12极位夹角 2/02 q1=180°+6,q2=180°-0 1甲2 t1>t2,v1<v2
二、平面四杆机构输出件的急回特性 摆角 θ ψ C1 C2 A D B1 B2 B 1 C 2 ∵: 1>2 , ∴: t1>t2 , v1<v2 极位夹角 ⌒ v2 =C1C2/t2 1=180°+θ, 2=180°-θ ⌒ v1 =C1C2/t1
行程速比系数 输出件空回行程的平均速度 输出件工作行程的平均速度 =v2/v1=(C1C/t2)/(C1C2/t1) =t1/t2=q1/p2=(180°+0)/(180°-0) 0=180°(K-1)/(K+1) 连杆机构输出件具有急回特性的条件 1)原动件等角速整周转动; 2)输出件具有正、反行程的往复运动 3)极位夹角0>0
= v2/v1 =（C1C2/t2）/ （C1C2/t1 ） = t1/t2 =1/2 =（180°+θ）/（180°-θ） 输出件空回行程的平均速度 — ——————————— 输出件工作行程的平均速度 K = θ=180°（K-1）/（K+1） 行程速比系数 连杆机构输出件具有急回特性的条件 1）原动件等角速整周转动； 2）输出件具有正、反行程的往复运动； 3）极位夹角θ>0
C B B2: C1 C2 B cl C C2 B2 BI 0 B2 BI C
B A C B1 B2 C1 C2 B1 C2 A B C1 B2 C θ θ A B1 D C B2 =