平面机构运动分析.－金锄头文库

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1、退出下一页退出总目录退出下一页平面机构：所有构件在同一平面或相互平行的平面内运动的机构。构件：机器中每一个独立的运动单元。它包括： 1. 原动件：运动规律已知的活动构件。 2. 从动件：随原动件运动的其余活动构件。 3. 固定件：(机架)支持运动构件的构件。构件的自由度：构件的自由运动。分目录上一页单击. 退出下一页运动副：两构件直接接触而又能产生一定相对运动的联结转动副移动副凸轮副平面运动副低副面接触（转动副、移动副）高副点、线接触（凸轮副、齿轮副) 单击单击单击分目录上一页退出下一页结论：平面低副具有两个约束，平面高副具

2、有一个约束。齿轮副凸轮副分目录上一页退出下一页平面机构运动简图：用简单的线条和符号来表示构件和运动副，并按比例定出各运动副的位置。这种说明机构各机件间相对运动关系的简单图形称为机构运动简图。运动副表示方法上一页分目录退出下一页退出下一页运动副和构件表示方法上一页分目录退出下一页步骤： 1. 分析机构运动，弄清构件数目; 2. 判定运动副的类型; 按相对运动，接触情况 3. 表达运动副，三选：选视图、选比例、选位置 4. 表达构件连运动副 5. 构件编号，运动副注字母, 原动件标箭头。牛头刨床牛头刨床主运动机构单击上一页分目录单

3、击退出下一页退出下一页牛头刨床结构示意图牛头刨床运动图上一页分目录退出下一页 1. 机构的自由度计算公式：设机构有N个构件，N-1=n个活动构件，用PL个低副，PH个高副联接后，机构有3n个自由度，受到（2PL+PH）个约束，则：机构自由度： 2. 机构具有确定运动的条件：机构的自由度机构所具有的独立运动的数目。通常，每个原动件只具有一个独立运动，因此，机构自由度必定与原动件的数目相等。牛头刨床的原动件为电动机单击上一页分目录退出下一页例 2-2 铰链四杆机构： n ，L，H （应有一个原动件，构件1为原动件，机构有确立的运动。给出一个参

4、变量 1，构件 2、3便有一个相应位置）例 2- 三杆机构： n ，L，H （机构不能运动）铰链四杆机构三杆机构上一页分目录 A B C 退出下一页例 2- 铰链五杆机构： n ，L，H 构件为原动件，处于AB位置时，构件2、3、4可处于BCDE 或 BCDE，位置不确定。当取构件1、4为原动件时，机构各构件的运动确定。铰链五杆机构结论：机构具有确定运动的条件是：且等于原动件上一页分目录退出下一页 1. 复合铰链两个以上的构件重合在一起所形成的转动副。个构件，构成个转动副。复合铰链锯床进给机构单击上一页分目录单击退出下一页例 2

5、-5 计算图示锯床进给机构的自由度。解：此机构、C、D、F 四处均由三个构件组成复合铰链，则：n，L=10，PH=0。由2-1式：锯床进给机构上一页分目录单击退出下一页 . 局部自由度对整个机构运动无关的自由度凸轮机构左图：右图：单击上一页分目录退出下一页 . 虚约束重复限制机构运动的约束中图：（错误）右图：（正确） a）轨迹重合：被联结件上的轨迹和机构上联结点的轨迹平行四边形机构上一页分目录单击单击退出下一页平行四边形机构上一页分目录退出下一页 . 虚约束 b）移动副导路平行移动副其导路相互平行时，只有一个移动副起约束作用

6、，其余都是虚约束。如图2-20所示机构D、D之一为虚约束。这时：上一页分目录退出下一页 . 虚约束 (a) c）转动副轴线重合两构件构成多个转动副其轴线相互重合时，只有一个转动副起约束作用，如图2-21 中曲轴的两转动副A 、 B之一为虚约束，去掉一个后：单击 AB 上一页分目录退出下一页 . 虚约束 d）机构中存在对运动不起作用的对称部分在图2-22 行星轮系中的行星轮2、2为虚约束，去掉后：行星轮系上一页分目录单击退出下一页例1-6 计算大筛机构的自由度 ,并判断机构运动是否确定。解：由左图可知滚子具有局部自由度，处为复合铰链，、G之一为

7、虚约束。按右图分析。则：F=37-29-1=2 因原动件数，所以该机构运动是确定的。上一页分目录退出下一页连杆机构是若干构件用低副（转动副和移动副）联接而成各构件均在相互平行的平面内运动优点： 1、能进行多种运动变换 2、承受载荷大，耐磨损，寿命长； 3、接触表面为圆柱面或平面，便于加工。退出下一页 1、曲柄摇杆机构在两连架杆中，一个为曲柄，另一个为摇杆。应用举例：牛头刨床横向进给机构、搅面机、卫星天线、飞剪缝纫机脚踏板机构、自行车、走步机、送料机构根据连架杆运动形式的不同，可分为三种基本形式铰链四杆机构退出下一页一为摇杆一为曲柄连架杆曲柄摇杆

8、机构 1、特点：退出下一页 2、曲柄摇杆机构应用 1）缝纫机踏板机构：摇杆主动将摇杆的往复摆动转变为曲柄的整周转动。退出下一页 2)汽车玻璃窗雨刷:摇杆主动退出下一页 3)搅拌器: 曲柄主动退出下一页 4)雷达退出下一页 5)自行车退出下一页一为摇杆一为曲柄连架杆二、双曲柄机构 1、特点：退出下一页运动特点：从动曲柄变速回转退出下一页插床机构双曲柄机构应用实例退出下一页二、双曲柄机构 1、特点两连架杆均为曲柄 2、应用惯性筛退出下一页摄影台升降机构退出下一页平行双曲柄机构退出下一页双曲柄机构运动

9、不确定性退出下一页退出下一页 1)飞机起落架三、双摇杆机构 1、特点：两连架杆都是摇杆 2、应用退出下一页飞机起落架机构退出下一页 A B D C E A B D C E A B D C E 退出下一页如何得到不同类型的铰链四杆机构？当各杆长度不变时，取不同杆为机架就可以得到不同类型的铰链四杆机构。（1）取最短杆相邻的构件（杆2或杆 4）为机架时：为曲柄摇杆机构退出下一页（2）取最短杆为机架为双曲柄机构。其连架杆2和4均为曲柄退出下一页（3）取最短杆的对边（杆3）为机架（即最短杆为连杆）两连架杆2和4都不能整周转动，为双摇杆机构。

10、退出下一页四杆机构的演化 1）曲柄滑块机构 1.扩大转动副，使转动副变成移动副退出下一页曲柄滑快机构演化退出下一页当杆2的长度小于机架长度时，导秆4只能作来回摆动，又称为摆动导秆机构，牛头刨中的主运动机构是他的应用实例 2）导杆机构退出下一页转动导杆机构摆动导杆机构导杆机构退出下一页曲柄摇块机构当曲柄滑块机构中取构件2为机架时，可转化为曲柄摇块机构。（3）摇块机构曲柄滑块机构退出下一页（4）定块机构作者：潘存云教授缝纫机踏板机构 2 1 4 3 摇杆主动 3 1 2 4 作者：潘存云教授应用实例 B 2 3 4 C 1 A

11、自卸卡车举升机构应用实例 B 3 4 C 1 A 2 应用实例 4 A 1 B 2 3 C 应用实例 1 3 C 4 A B 2 应用实例 A 1 C 2 3 4 B 作者：潘存云教授手摇唧筒 B C 3 2 1 4 A A B C 3 2 1 4 退出下一页平面四杆机构的基本特性一急回特性： 1曲柄摇摇杆机构 1）极限位置：摇杆的两个极限位置。 2）极位夹角：两极限位置之间的夹角。退出下一页 3）急回特性 AB位置 AB转角所化时间 CD位置 C点均速工作行程： AB2AB1 1=180+ t1=1/ C2DC1D V1=C2C1/t1 返回行程： AB1AB2 2

12、=180 t2=2/ C1DC2D V2=C1C2/t2 急回特性: (12 t1t2 V2V1 急回) 从动件在往复两行程中，一个行程（通常是返回行程）较快的特性 4）行程速度变化系数K：（用来反映急回的程度）退出下一页曲柄滑块机构和导杆机构中的极位夹角退出下一页 2、压力角和传动角压力角：原动件AB 通过连杆BC作用到从动件CD上的力F的作用线与力作用点C 点绝对速度vc所夹的锐角。传动角：连杆与从动件之间所夹的锐角越小，越大，传力性能越好。退出下一页 3、死点位置所谓死点位置就是指从动件的传动角等于0 时机构所处的位置。这时，连杆作用在从

13、动件上的有效力距为零，因而从动件不能运动。退出下一页曲柄摇杆机构和曲柄滑块机构中的死点位置退出下一页为了消除死点位置对机构传动的不利影响，使机构顺利通过死点位置的方法与机构通过转折点的方法相同：（1）在机构中安装一个大质量的飞轮，利用其惯性闯过转折点；（2）利用多组机构来消除运动不确定现象。退出下一页上一页分目录第三节凸轮机构凸轮机构的组成：凸轮是一个具有曲线轮廓的构件。含有凸轮的机构称为凸轮机构。它由凸轮、从动件和机架组成。 O1 凸轮1 从动件2 机架3 1 1.按凸轮的形状分类移动（板状）凸轮机构圆柱凸轮机构盘形凸轮机构 11

14、 3 2 e 凸轮机构的组成：滚子从动件凸轮机构 e e e 尖顶从动件凸轮机构平底从动件凸轮机构 2.按从动件的结构分类传力不大的凸轮机构中传力较大传动效率高，用于高速凸轮机构中凸轮机构的应用：内燃机配气凸轮机构 1 1 3 2 e 1 1 3 2 e 1 1 3 2 e 1 1 3 2 e 1 1 3 2 e 1 3 2 e 1 3 2 e 1 3 2 e 1 3 2 e 1 3 2 e 1 3 2 e h 1 3 2 e h 1 3 2 e h 1 3 2 e h 1 3 2 e h 1 3 2 e h 1 3 2 e h 1 3 2 e h 1 3 2 e h 1 3 2 e h 名词术语：运动规律：推杆在推程或回程时，其位移S、速度V、和加速度a 随时间t 的变化规律。二、凸轮机构工作过程基圆、推程运动角

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