页数:20页文件大小:882.1 KB来源: 机械原理ppt课件
本课件介绍连杆机构的应用与传动特点,系统梳理平面四杆机构的基本型式与演化方法,重点讲解铰链四杆机构有曲柄的条件、急回运动与行程速比系数、传动角与死点及其工程应用,随后给出四杆机构按预定运动规律、连杆位置和轨迹要求的解析法、作图法与实验法设计,最后介绍多杆机构的功用与类型。
本章目录:
连杆机构常用其所含的杆数而命名,故此类机构统称为连杆机构。应用举例:契贝谢夫四足步行机构、曲柄滑块机构、摆动导杆机构等。
此类机构的共同特点:
| 评价 | 主要内容 |
|---|---|
| 优点 | 运动副一般为低副;构件多呈现杆的形状;可实现多种运动变换和运动规律;连杆曲线形状丰富,可满足各种轨迹要求 |
| 缺点 | 运动链长,累积误差大,效率低;惯性力难以平衡,动载荷大,不宜用于高速运动;一般只能近似满足运动规律要求 |
选用不同的构件为机架即机构的倒置,例如铰链四杆机构的倒置、曲柄滑块机构的倒置、双滑块机构的倒置。
四杆机构的应用包括:
若各杆长度不满足杆长条件,则机构无周转副。
结论:如果铰链四杆机构各杆长度满足杆长条件,则:
偏置曲柄滑块机构有曲柄的条件:①连架杆长度+偏距≤连杆的长度;②连架杆为最短杆。对心曲柄滑块机构有曲柄的条件:①连架杆长度≤连杆的长度;②连架杆为最短杆。
教材中给出例 8-5 牛头刨床机构、例 8-6 对心曲柄滑块机构、例 8-7 偏置曲柄滑块机构。
克服死点的方法:
死点的应用:例 8-11 飞机起落架收放机构、例 8-12 折叠式桌的折叠机构,均利用死点位置实现可靠锁定。
此外还需考虑连杆机构的运动连续性。
连杆机构设计的基本问题是根据给定的要求选定机构的型式,确定各构件的尺寸,同时还要满足结构条件、动力条件和运动连续条件等。
教材中给出流量指示机构、牛头刨床机构、小型电炉炉门的开闭机构、鹤式起重机、搅拌机构等实例。
连杆机构的设计方法有图解法、解析法和实验法。
用解析法设计四杆机构包括:
在四杆机构 ABCD 中,固定铰链 A、D 与活动铰链 B、C 的位置关系由各铰链间的运动关系确定:活动铰链 B、C 的轨迹分别为圆心圆或圆弧 Bi、Ci(i=1,2,…,N)。
为了求活动铰链的位置,可将待求活动铰链所在的杆视作新机架,而将其相对的杆视为新连杆。接下来,将原机构的各位置的构型均视为刚体,并向某一选定位置相对移动,使新机架的各杆位置重合,便可得新连杆相对于新机架的各个位置,即实现了机构的倒置。
这样,就将求活动铰链的位置问题转化为求固定铰链的位置问题了,这种方法又称为反转法。
求解条件讨论:教材按给定位置数 N=2、3、4、5 分别讨论求解情况,相应结论有“有唯一解”“有无穷多解”“可能有无穷多解”“可能有解或无解”。
结论:由于多杆机构的尺度参数较多,因此它可以满足更为复杂的或实现更加精确的运动规律要求和轨迹要求,但其设计也较困难。
斯蒂芬森(Stephenson)型六杆机构有Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型三种,本页以机构简图形式给出三种型式的构件组成与联接关系。
本页最后还涉及六杆机构的应用举例,建议对照原图查看各构件的运动传递路线。
契贝谢夫四足机器人是利用连杆曲线特性设计的:当一对角足运动处在曲线的直线段时则着地静止不动,而另一对角足则处在曲线段作迈足运动,从而可实现类似动物的足行运动。
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