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1、 Chap3. Planar Linkage and Its Design - The Theory of Machines and Mechanisms Design four-bar mechanism Graphical methods To determine the fixed pivots positionsFunction generationDesign of quick return mechanism (the time ration K is given)Todays topicsThe tasks of designing a four-bar mechanism1.
2、Type selection2. Dimensional synthesisConditions have knowna) Structure conditions（如要求有曲柄、 杆长比恰当，给定连架杆或连杆的位置）;b) Dynamical requirements（min ）;c) Kinematical requirements ( K ) A DCB飞机起落架BC1)满足预定的运动规律，两连架杆转角对应，如: 飞机起落架、函数机构。函数机构要求两连架杆的 转角满足函数 y=logxxy=logxABCDThree kinds of design requirements2)满足预定的
3、连杆位置要求，如铸造翻箱机构。要求连杆在两个位置垂 直地面且相差180 B CABDCThree kinds of design requirements1)满足预定的运动规律，两连架杆转角对应，如: 飞机起落架、函数机构。3)满足预定的轨迹要求， 即连杆上某点的轨迹满足 特殊要求。Design methods1、Graphical methods2、Analytical methods3、Experimental methods To determine the fixed pivots positions Function generation Design of quick return
4、 mechanism (the time ration K is given)1) To determine the fixed pivots positionsa) Two-position synthesis有唯一解。B2C2AD将铰链A、D分别选在B1B2，C1C2连线 的垂直平分线上任意位置都能满足 设计要求。b) Three-position synthesis有无穷多组解。ADB2C2B3C3DB1C1AB1C1Return1、Graphical methodsADB1C1已知: 固定铰链A、D和连架杆位置，确定活动铰链B、C 的位置。机构的转化原理2) Function gene
5、ration1、Graphical methodsB22B22E21B11E1任意选定构件AB的长度 连接B2 E2、DB2的得B2 E2D 绕D将B2 E2D旋转1 -2得B2点已知:机架长度d和两连架杆三组对应位置。AdDB333E3设计步骤： 1、Graphical methods2) Function generation连接B3 E3、DB3得B3 E3D将B3E3D绕D旋转1 - 3得B3点2B22E21B11E1AdDB333E3B2 B3任意选定构件AB的长度 连接B2 E2、DB2的得B2 E2D 绕D将B2 E2D旋转1 -2得B2点已知:机架长度d和两连架杆三组对应位置。
6、 设计步骤： 2) Function generation1、Graphical methods2B22E21B11E1AdDB333E3B2B3由B1 B2 B3 三 点 求圆心C3 。C1C2C3 连接B3 E3、DB3得B3 E3D将B3E3D绕D旋转1 - 3得B3点任意选定构件AB的长度 连接B2 E2、DB2的得B2 E2D 绕D将B2 E2D旋转1 -2得B2点已知:机架长度d和两连架杆三组对应位置。 设计步骤： 2) Function generationReturn1、Graphical methods计算180(K-1)/(K+1);已知：CD杆长，摆角及K，设计此机构。步
7、骤如下：任取一点D，作等腰三角形腰长为CD，夹角为;作C2PC1C2，作C1P使C2C1P=90,交于P90-PDC1C2(1) Crank-rocker mechanism3) Quick return mechanism1、Graphical methodsE3) Quick return mechanism(1) Crank-rocker mechanism作P C1C2的外接圆，则A点 必在此圆上。90-PDAC1C2选定A，设曲柄为a ，连杆 为b ，则:以A为圆心，A C2为半径作弧交于E,得：a =EC1/ 2 b = A C1EC1/ 2A C2=b- a= a =( A C1
8、A C2)/ 2A C1= a+b1、Graphical methodsE 22ae(2) Crank-slider mechanismH已知: K，滑块行程H，偏距 e，设计此机构 。 计算:180(K-1)/(K+1);作C1C2H作射线C1O 使C2C1O=90, 以O为圆心，C1O为半径作圆。以A为圆心，A C1为半径作弧交于E,得：作射线C2O使C1C2O=90。 作偏距线e，交圆弧于A，即为所求。C1C290-o90-Al1 =EC2/ 2l2 = A C2EC2/ 2ADmn=D(3) Oscillating guide-bar mechanism分析：由于与导杆摆角相等，设计此 机构时，仅需要确定曲柄 a。计算180(K-1)/(K+1);任选D作mDn，取A点，使得AD=d , 则: a=d sin(/2)=Ad作角平分线;已知：机架长度d，K，设计此机构。ReturnHomework 8-15 8-23 8-24 8-28
