• /  44
  • 下載費用: 19.9積分  

西工大機械原理 第8章平面連桿機構及其設計(1).ppt

'西工大機械原理 第8章平面連桿機構及其設計(1).ppt'
第八章 平面連桿機構及其設計§8-1 連桿機構及其傳動特點§8-2 平面四桿機構的類型和應用§8-3 有關平面四桿機構的一些基本知識§8-4 平面四桿機構的設計應用實例:特征:有一作平面運動的構件,稱為連桿。特點:▲采用低副。面接觸、承載大、便于潤滑、不易磨損 形狀簡單、易加工、容易獲得較高的制造精度?!淖儣U的相對長度,從動件運動規律不同?!B桿曲線豐富??蓾M足不同要求。定義:由低副(轉動、移動)連接組成的平面機構?!?-1 連桿機構及其傳動特點內燃機、鶴式吊、火車輪、手動沖床、牛頭刨床、橢圓儀、機械手爪、開窗戶支撐、公共汽車開關門、折疊傘、折疊床、 牙膏筒拔管機、單車制動操作機構等。缺點:▲構件和運動副多,累積誤差大、運動精度低、效率低?!a生動載荷(慣性力),不適合高速?!O計復雜,難以實現精確的軌跡。分類:本章重點內容是介紹四桿機構。平面連桿機構空間連桿機構常以構件數命名:四桿機構、多桿機構?;拘褪剑q鏈四桿機構,其它四桿機構都是由它演變得到的。名詞解釋:曲柄—作整周定軸回轉的構件;共有三種基本型式:(1)曲柄搖桿機構特征:曲柄+搖桿作用:將曲柄的整周回轉轉變為搖桿的往復擺動。 如雷達天線。連桿—作平面運動的構件;連架桿—與機架相聯的構件;搖桿—作定軸擺動的構件;周轉副—能作360?相對回轉的運動副;擺轉副—只能作有限角度擺動的運動副。曲柄連桿搖桿§8-2 平面四桿機構的類型和應用1.平面四桿機構的基本型式作者:潘存云教授作者:潘存云教授ABC1243DABDC1243(2)雙曲柄機構特征:兩個曲柄作用:將等速回轉轉變為等速或變速回轉。雷達天線俯仰機構曲柄主動縫紉機踏板機構應用實例:如葉片泵、慣性篩等。2143搖桿主動3124作者:潘存云教授ADCB1234旋轉式葉片泵作者:潘存云教授ADCB123ABDC1234E6慣性篩機構31作者:潘存云教授ABCD耕地料斗DCAB作者:潘存云教授耕地料斗DCAB實例:火車輪特例:平行四邊形機構AB = CD特征:兩連架桿等長且平行, 連桿作平動BC = ADABDC攝影平臺作者:潘存云教授ADBC作者:潘存云教授B’C’天平播種機料斗機構作者:潘存云教授作者:潘存云教授作者:潘存云教授反平行四邊形機構--車門開閉機構反向F’A’E’D’G’B’C’ABEFDCG平行四邊形機構在共線位置出現運動不確定。采用兩組機構錯開排列?;疖囕喿髡撸号舜嬖平淌谧髡撸号舜嬖平淌谧髡撸号舜嬖平淌贏BDCE(3)雙搖桿機構特征:兩個搖桿應用舉例:鑄造翻箱機構特例:等腰梯形機構-汽車轉向機構、風扇搖頭機構B’C’ABDC風扇座蝸輪蝸桿電機ABDCEABDCE電機ABDC風扇座蝸輪蝸桿電機ABDC風扇座蝸輪蝸桿ABDC作者:潘存云教授(1) 改變構件的形狀和運動尺寸偏心曲柄滑塊機構對心曲柄滑塊機構曲柄搖桿機構曲柄滑塊機構雙滑塊機構 正弦機構s=l sin φ ↓ ∞ →∞φl2.平面四桿機構的演化型式作者:潘存云教授(2)改變運動副的尺寸(3)選不同的構件為機架偏心輪機構導桿機構擺動導桿機構轉動導桿機構314A2BC曲柄滑塊機構314A2BC牛頭刨床應用實例:作者:潘存云教授ABDC1243C2C1小型刨床作者:潘存云教授ABDCE123456作者:潘存云教授應用實例B234C1A自卸卡車舉升機構(3)選不同的構件為機架ACB1234應用實例B34C1A2應用實例4A1B23C應用實例13C4AB2應用實例A1C234Bφ導桿機構314A2BC曲柄滑塊機構314A2BC搖塊機構314A2BC作者:潘存云教授(3)選不同的構件為機架314A2BC直動滑桿機構手搖唧筒這種通過選擇不同構件作為機架以獲得不同機構的方法稱為:機構的倒置BC3214A導桿機構314A2BC曲柄滑塊機構314A2BC搖塊機構314A2BCABC3214橢圓儀機構實例:選擇雙滑塊機構中的不同構件 作為機架可得不同的機構作者:潘存云教授1234正弦機構3214(4)運動副元素的逆換將低副兩運動副元素的包容關系進行逆換,不影響兩構件之間的相對運動。導桿機構4321搖塊機構3214作者:潘存云教授abdcC’B’AD平面四桿機構具有整轉副→可能存在曲柄。b≤(d – a)+ c則由△B’C’D可得:則由△B”C”D可得:a+d ≤ b + cc≤(d –a)+ bAB為最短桿最長桿與最短桿的長度之和≤其他兩桿長度之和→ a+b ≤ c + d§8-3 有關平面四桿機構的一些基本知識1.平面四桿機構有曲柄的條件C”abdcADd- a設ad,同理有: d≤a, d≤b, d≤cAD為最短桿ad中必有一個是機架將以上三式兩兩相加得: a≤ b, a≤c, a≤d ▲連架桿或機架之一為最短桿??芍寒敐M足桿長條件時,其最短桿參與構成的轉動副都是整轉副。曲柄存在的條件:▲最長桿與最短桿的長度之和應≤其他兩桿長度之和此時,鉸鏈A為整轉副。若取BC為機架,則結論相同,可知鉸鏈B也是整轉副。 稱為桿長條件。作者:潘存云教授ABCDabcd作者:潘存云教授當滿足桿長條件時,說明存在整轉副,當選擇不同的構件作為機架時,可得不同的機構。如: 曲柄搖桿1 、曲柄搖桿2 、雙曲柄、 雙搖桿機構。作者:潘存云教授ABCD2.急回運動與行程速比系數在曲柄搖桿機構中,當曲柄與連桿兩次共線時,搖桿位于兩個極限位置,簡稱極位。當曲柄以ω逆時針轉過180°+θ時,搖桿從C1D位置擺到C2D。所花時間為t1 , 平均速度為V1,那么有:B1C1AD曲柄搖桿機構 3Dθ180°+θωC2B2此兩處曲柄之間的夾角θ 稱為極位夾角。作者:潘存云教授B1C1ADC2當曲柄以ω繼續轉過180°-θ時,搖桿從C2D,置擺到C1D,所花時間為t2 ,平均速度為V2 ,那么有: 180°-θ因曲柄轉角不同,故搖桿來回擺動的時間不一樣,平均速度也不等。顯然:t1 >t2 V2 > V1搖桿的這種特性稱為急回運動。用以下比值表示急回程度稱K為行程速比系數。且θ越大,K值越大,急回性質越明顯。 只要 θ ≠ 0 , 就有 K>1所以可通過分析機構中是否存在θ以及θ的大小來判斷機構是否有急回運動或運動的程度。設計新機械時,往往先給定K值,于是: 作者:潘存云教授作者:潘存云教授曲柄滑塊機構的急回特性應用:節省返程時間,如牛頭刨、往復式輸送機等。θ180°+θ180°-θ導桿機構的急回特性 θ180°+θ180°-θ思考題: 對心曲柄滑塊機構的急回特性如何?對于需要有急回運動的機構,常常是根據需要的行程速比系數K, 先求出θ ,然后在設計各構件的尺寸。作者:潘存云教授αFγF’ F”當∠BCD≤90°時, γ=∠BCD3.壓力角和傳動角壓力角:從動件驅動力F與力作用點絕對速度之間所夾銳角。設計時要求: γmin≥50°γmin出現的位置:當∠BCD>90°時, γ=180°- ∠BCD切向分力: F’= Fcosα法向分。省略部分。授ADCB飛機起落架B’C’三類設計要求:1)滿足預定的運動規律,兩連架桿轉角對應,如: 飛機起落架、函數機構。函數機構要求兩連架桿的轉角滿足函數 y=logxxy=logxABCD作者:潘存云教授三類設計要求:1)滿足預定的運動規律,兩連架桿轉角對應,如: 飛機起落架、函數機構。前者要求兩連架桿轉角對應,后者要求急回運動2)滿足預定的連桿位置要求,如鑄造翻箱機構。要求連桿在兩個位置垂直地面且相差180? B’C’ABDC給定的設計條件:1)幾何條件(給定連架桿或連桿的位置)2)運動條件(給定K)3)動力條件(給定γmin)設計方法:圖解法、解析法、實驗法二、 用解析法設計四桿機構思路:首先建立包含機構的各尺度參數和運動變量在內的解析關系式,然后根據已知的運動變量求解所需的機構尺度參數。1 )按預定的運動規律設計四桿機構作者:潘存云教授xyABCD12341)按給定的運動規律設計四桿機構給定連架桿對應位置:構件3和構件1滿足以下位置關系:abcd建立坐標系,設構件長度為:a 、b、c、d在x,y軸上投影可得:a+b= c+d機構尺寸比例放大時,不影響各構件相對轉角. a cocθ1i + bcosθ2i =c cosθ3i + d a sinθ1i + b sinθ2i = c sinθ3i θ3i=f (θ1i ) i =1, 2, 3…n設計此四桿機構(求各構件長度)。θ1iθ3iθ2i 令: a/a=1 b/a= l c/a= m d/a= nP1P2令: P0消去θ2i整理得:cos(θ1i+α0)=m cos(θ3i+φ0 )-(m/n)cos(θ3i+φ0 -θ1i -α0 ) +(m2+n2+1-l2)/(2n)代入移項得: lcosθ2 i= n+mcos(θ3i+φ0 )-cos(θ1i+α0 )lsinθ2 i= msin(θ3i+φ0 )-sin(θ1i+α0 )則上式簡化為:coc(θ1i+α0 )=P0cos(θ3i+φ0 ) + P1 cos(θ3i+φ0 -θ1i -α0 )+ P2式中包含有p0,p1,p2,α0,φ0五個待定參數,故四桿機構最多可按兩連架桿的五組對應未知精確求解。當i>5時,一般不能求得精確解,只能用最小二乘法近似求解。當i a =( A C1-A C2)/ 2 A C1= a+b作者:潘存云教授E2θ2ae(2) 曲柄滑塊機構H已知K,滑塊行程H,偏距e,設計此機構 。①計算: θ=180°(K-1)/(K+1);②作C1 C2 =H③作射線C1O 使∠C2C1O=90°-θ, ④以O為圓心,C1O為半徑作圓。⑥以A為圓心,A C1為半徑作弧交于E,得:作射線C2O使∠C1C2 O=90°-θ。 ⑤作偏距線e,交圓弧于A,即為所求。C1C290°-θo90°-θAl1 =EC2/ 2l2 = A C2-EC2/ 2作者:潘存云教授作者:潘存云教授ADmnφ=θD(3) 導桿機構分析: 由于θ與導桿擺角φ相等,設計此 機構時,僅需要確定曲柄 a。①計算θ=180°(K-1)/(K+1);②任選D作∠mDn=φ=θ,③取A點,使得AD=d, 則: a=dsin(φ/2)θφ=θAd作角分線;已知:機架長度d,K,設計此機構。作者:潘存云教授D四、實驗法設計四桿機構當給定連架桿位置超過三對時,一般不可能有精確解。只能用優化或試湊的方法獲得近似解。1)首先在一張紙上取固定軸A的位置,作原動件角位移φi2)任意取原動件長度AB3)任意取連桿長度BC,作一系列圓弧;4)在透明紙上取固定軸D,作角位移ψiDk15) 取一系列從動件 長度作同心圓弧。6) 兩圖疊加,移動透明 紙,使ki落在同一圓 弧上。 φiψiAC1B11)按兩連架桿多組對應位置設計四桿機構位置 φi ψi 位置 φi ψi 1→2 15° 10.8°4→5 15° 15.8°2→3 15° 12.5°5→6 15° 17.5°3→4 15° 14.2°6→7 15° 19.2°作者:潘存云教授ABCDNEM連桿作平面運動,其上各點的軌跡均不相同。B, C點的軌跡為圓弧; 其余各點的軌跡為一條 封閉曲線。設計目標: 就是要確定一組桿長參數, 使連桿上某點的軌跡滿足設計要求。2)按預定的運動軌跡設計四桿機構作者:潘存云教授連桿曲線生成器ABCD作者:潘存云教授連桿曲線圖譜作者:潘存云教授作者:潘存云教授2)按預定的運動軌跡設計四桿機構ABCDE14325 輸送機構攪拌機構CBADE6步進式本章重點:1.四桿機構的基本形式、演化及應用;2.曲柄存在條件、傳動角γ、壓力角α、死點、急回特性:極位夾角和行程速比系數等物理含義,并熟練掌握其確定方法;3.掌握按連桿二組位置、三組位置、連架桿三組對應位置、行程速比系數設計四桿機構的原理與方法。
關 鍵 詞:
設計 平面 連桿機構 及其 機械 原理
 天天文庫所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網友學習交流,未經上傳用戶書面授權,請勿作他用。
關于本文
本文標題:西工大機械原理 第8章平面連桿機構及其設計(1).ppt
鏈接地址: http://www.476824.live/p-51497443.html
關于我們 - 網站聲明 - 網站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網站客服點擊這里,給天天文庫發消息,QQ:1290478887 - 聯系我們

本站為“文檔C2C交易模式”,即用戶上傳的文檔直接賣給(下載)用戶,本站只是中間服務平臺,本站所有文檔下載所得的收益歸上傳人(含作者)所有【成交的100%(原創)】。本站是網絡服務平臺方,若您的權利被侵害,侵權客服QQ:1290478887 歡迎舉報。

[email protected] 2017-2027 http://www.476824.live 網站版權所有

粵ICP備19057495號 

收起
展開
球探网即时蓝球比分 黑体彩11选5开奖结果 山东福利彩票下载安装 加拿大28开奖结果预测 广西快三开奖结果360 海口哪里有玩飞鱼体彩的 浙江20选5胆拖 国人策略 北京11选5走势图表一定牛 股票开户选哪个证券公司比较好 山东十一运夺金