《鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)》PPT課件.ppt

機(jī)械學(xué)基礎(chǔ)課程電子教案,機(jī)械與電子工程學(xué)院 閆鋒欣,西北農(nóng)林科技大學(xué),2,Review,平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖,運(yùn)動(dòng)副,低副(面接觸),高副（點(diǎn)、線接觸）,活塞泵機(jī)構(gòu),機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖,平面機(jī)構(gòu)的自由度,機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算公式,機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件,3,復(fù)合鉸鏈,局部自由度,虛約束,導(dǎo)路重合的虛約束,4,習(xí)題1：計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度,橢圓規(guī)機(jī)構(gòu),觀察視頻： 作用？ 輸出構(gòu)件？,W3n2PLPH 3 2 ,3,4,0,1,平面連桿機(jī)構(gòu)的基本型式是鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) 其余四桿機(jī)構(gòu)均是由鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)演化而成的,二桿,三桿, 不可能.,鉸鏈四桿機(jī)構(gòu),1.2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式和特征,6,1.2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式和特征,一.基本型式,連架桿,機(jī)架,連桿,連架桿,7,1 . 曲柄搖桿機(jī)構(gòu),結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：連架桿1為曲柄，3為搖桿 運(yùn)動(dòng)變換：轉(zhuǎn)動(dòng)搖動(dòng) 舉例：攪拌器機(jī)構(gòu)、雷達(dá)天線機(jī)構(gòu),特性： 急回特征 死點(diǎn),8,2.雙曲柄機(jī)構(gòu),結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：二連架桿均為曲柄 運(yùn)動(dòng)變換：轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，通常二轉(zhuǎn)速不相等 舉例：振動(dòng)篩機(jī)構(gòu),9,特殊雙曲柄機(jī)構(gòu),平行四邊形機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：二曲柄等速 運(yùn)動(dòng)不確定問題 車門開閉機(jī)構(gòu),反平行四邊形機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：二曲柄轉(zhuǎn)向相反,10,(3) 雙搖桿機(jī)構(gòu),結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：二連架桿均為搖桿 運(yùn)動(dòng)變換：擺動(dòng)擺動(dòng) 舉例: 鶴式起重機(jī),11,特殊機(jī)構(gòu),等腰梯形機(jī)構(gòu) 實(shí)例: 汽車前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu),12,2.雙曲柄機(jī)構(gòu),插床機(jī)構(gòu),慣性篩,3. 雙搖桿機(jī)構(gòu),鶴式起重機(jī),飛機(jī)起落架,13,二. 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在條件,曲柄存在必要條件:,最短桿長(zhǎng)度+最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度 其余兩桿長(zhǎng)度之和。,雙搖桿機(jī)構(gòu):,14,變更機(jī)架后機(jī)構(gòu)的演化,曲柄搖桿機(jī)構(gòu),曲柄搖桿機(jī)構(gòu),雙曲柄機(jī)構(gòu),雙搖桿機(jī)構(gòu),15,推論1： 當(dāng)Lmax+Lmin L(其余兩桿長(zhǎng)度之和)時(shí) 最短桿是連架桿之一 曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 最短桿是機(jī)架 雙曲柄機(jī)構(gòu) 最短桿是連桿 雙搖桿機(jī)構(gòu) 推論2： 當(dāng)Lmax+Lmin L(其余兩桿長(zhǎng)度之和)時(shí) 雙搖桿機(jī)構(gòu),16,三. 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的特性,1. 壓力角和傳動(dòng)角,壓力角從動(dòng)件受力方向和絕對(duì)速度方向的夾角,傳動(dòng)角90- ,傳動(dòng)靈活:,衡量傳力性能,F在Vc向分力Ft=Fcos,諸如顎式破碎機(jī)的最小傳動(dòng)角不低于50；對(duì)于小功率儀表指針可小于40。,ABD 和BCD及余弦定理可計(jì)算最小傳動(dòng)角。,17,死點(diǎn):傳動(dòng)角為零g=0(連桿與從動(dòng)件共線),機(jī)構(gòu)頂死,2. 死點(diǎn),傳動(dòng)角：( 90- )=0或180 ,18,防止死點(diǎn):,(1)利用慣性(例如縫紉機(jī))；,(2)用機(jī)構(gòu)錯(cuò)列的方法；,蒸汽機(jī)車兩側(cè)利用錯(cuò)位排列的兩套曲柄滑塊機(jī)構(gòu)使車輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過死點(diǎn),19,死點(diǎn)的應(yīng)用防松,夾緊機(jī)構(gòu),觸點(diǎn)開關(guān),20,飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu),折疊家具機(jī)構(gòu),死點(diǎn)的應(yīng)用防松,21,3. 急回特性,當(dāng)回程所用時(shí)間小于工作行程所用時(shí)間時(shí)，稱該機(jī)構(gòu)具有急回特征 擺角： 極位夾角： 1 = const 1 = 1 t1 =1800 + 2 = 1 t2 =1800 - t1 t2 , v2 v1 急回特性 行程速比系數(shù)K,=0 or K=1 無急回特性（平行） q K 急回特征越顯著,應(yīng)用：牛頭刨、插床（工作形成慢、勻）,22,1 轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)化為移動(dòng)副 2 變換構(gòu)件形態(tài) 3 變更機(jī)架 4 擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副尺寸,1.4 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化, 曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu),23,鉸鏈四桿機(jī)構(gòu),曲線導(dǎo)軌曲柄滑塊機(jī)構(gòu),e 0,偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu),對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu),對(duì)CD桿等效轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副,24,選不同構(gòu)件作機(jī)架機(jī)構(gòu)倒置,曲柄滑塊機(jī)構(gòu),導(dǎo)桿機(jī)構(gòu),變更機(jī)架,曲柄滑塊機(jī)構(gòu),導(dǎo)桿機(jī)構(gòu),曲柄搖塊機(jī)構(gòu),移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu),曲柄搖桿機(jī)構(gòu),移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu),25,導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)（轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)） l1<l2,曲柄滑塊機(jī)構(gòu),導(dǎo)桿機(jī)構(gòu),擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)l1l2,原動(dòng)件,牛頭刨、插床、回轉(zhuǎn)式油泵,l1,l2,26,應(yīng)用實(shí)例一,曲柄滑塊機(jī)構(gòu),2作機(jī)架,曲柄搖塊機(jī)構(gòu),液壓作動(dòng)筒,車箱舉升機(jī)構(gòu),27,應(yīng)用實(shí)例二,曲柄滑塊機(jī)構(gòu),C,定塊機(jī)構(gòu),手動(dòng)唧筒機(jī)構(gòu),28,應(yīng)用實(shí)例三,曲柄滑塊機(jī)構(gòu),作機(jī)架,導(dǎo)桿機(jī)構(gòu),回轉(zhuǎn)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu),lBC lAB， 導(dǎo)桿AC整周轉(zhuǎn)動(dòng),lBC < lAB， 導(dǎo)桿AC擺動(dòng),擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu),29,偏心輪機(jī)構(gòu),曲柄搖桿機(jī)構(gòu),(擴(kuò)大回轉(zhuǎn)副),偏心輪機(jī)構(gòu),30,對(duì)心式曲柄滑塊機(jī)構(gòu),偏心輪機(jī)構(gòu),1,B,B副擴(kuò)大,偏心輪機(jī)構(gòu),31,其它,雙移動(dòng)副機(jī)構(gòu),正弦機(jī)構(gòu),雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu) (十字滑塊機(jī)構(gòu)),正弦機(jī)構(gòu),雙滑塊機(jī)構(gòu),正切機(jī)構(gòu),了解,32,全低副（面接觸），承受沖擊力，易潤(rùn)滑，不易磨損 運(yùn)動(dòng)副結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易加工 運(yùn)動(dòng)規(guī)律多樣化、點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡多樣化 運(yùn)動(dòng)副累積誤差大，效率低 慣性力難以平衡，不宜用于高速 不能精確實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)計(jì)計(jì)算較復(fù)雜,機(jī)架,連桿,平面四桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn),33,1 實(shí)現(xiàn)有軌跡、位置或運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求的運(yùn)動(dòng) 2 實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)形式及運(yùn)動(dòng)特性的改變 3 實(shí)現(xiàn)較運(yùn)距離的傳動(dòng)或操縱 4 調(diào)節(jié)、擴(kuò)大從動(dòng)件行程 5 獲得較大的機(jī)械增益：輸出力(矩)與輸入力(矩)之比,滿足應(yīng)用？,34,1 實(shí)現(xiàn)有軌跡、位置或運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求的運(yùn)動(dòng),圓軌跡復(fù)制機(jī)構(gòu),AMF保齡球置瓶機(jī)掃瓶機(jī)構(gòu),