h=Lsin→ 用于仪表和计算装置中(如印刷机械、机床、纺织机械等) 如缝纫机中针杆机构,机床变速箱操纵机构 4.正切机构 二.平面连杆机构的优缺点: 1.优点 1>承载能力大,易润滑,摩擦小:低副→面接触(柱面或平面)→寿命长 2〉易制造:凸轮难制 3〉自身能实现力的封闭:不象凸轮要弹簧等配件 4>能实现多种运动规律和运动轨迹 2缺点: 1>惯性力难平衡(低速),动载荷 2〉设计复杂。 3〉积累误差(空隙),效率低。 要扬长避短。 [3-2铰链四杆机构有曲柄的条件 转动副A为周转副的条件: 机架 曲柄 连架杆摇杆
第三章— 32 h=Lsin 用于仪表和计算装置中(如印刷机械、机床、纺织机械等) 如缝纫机中针杆机构,机床变速箱操纵机构. 4.正切机构: h = l tan 二. 平面连杆机构的优缺点: 1.优点: 1> 承载能力大,易润滑,摩擦小:低副→面接触(柱面或平面) →寿命长 2> 易制造: 凸轮难制 3> 自身能实现力的封闭:不象凸轮要弹簧等配件 4> 能实现多种运动规律和运动轨迹. 2 缺点: 1> 惯性力难平衡(低速),动载荷。 2> 设计复杂。 3> 积累误差(空隙),效率低。 要扬长避短。 3—2 铰链四杆机构有曲柄的条件 一.转动副 A 为周转副的条件： 机架 曲柄 连架杆 摇杆
曲柄摇杆机构:有曲柄,1个 铰链四杆机构双曲柄机构:有曲柄,2个 双摇杆机构:无曲柄 三种形式区别的关键:有无曲柄的存在和曲柄的数量 如图,假设 AB=8 BC=b AD=d A为周转副(AB杆相对与AD杆能作整周回转)的条件: A为周转副=>AB线与AD共线 AB能转至AB位置:在△CBD中,B'D≤BC+CD BC<BD+C D AB能转至AB"位置:在△CBD中,CD≤B"D+BC a+d≤b+c a+d≤b+e >b≤d-a+c a+b≤d+c c≤d-a+b a+c≤d+b 即AB为最短杆 a≤d 综上所述:A为周转副的条件: 1杆长条件:最短杆与最长杆的长度之和应小于或等于其它两杆的长度之和。 a+d≤b+c a+b≤d+c a+c≤db 2.最短杆条件:组成该周转副的两杆中必有一杆为四杆中的最短杆。 引深:(1)四杆机构中,当满足杆长条件时,其最短杆参与构成的转动 副都是周转副。 Here A、B是;C、D不是 (2)平行四边形机构,不论取何杆为机架,均为双曲柄机构。 铰链四杆机构有曲柄的条件: 1.杆长条件。 2.最短杆为连架杆或机架。 推论(判断铰链四杆机构的类型的方法) 1.不满足杆长条件,无论取何杆为机架,均为:双摇杆机构。 2.满足杆件条件,若取量短杆为连架杆时:曲柄摇杆机构
第三章— 33 曲柄摇杆机构：有曲柄，1 个 铰链四杆机构 双曲柄机构： 有曲柄，2 个 双摇杆机构： 无曲柄 三种形式区别的关键：有无曲柄的存在和曲柄的数量 如图，假设： AB=a BC=b CD=c AD=d A 为周转副（AB 杆相对与 AD 杆能作整周回转）的条件： A 为周转副==>AB 线与 AD 共线 AB 能转至 AB 位置：在△ CBD 中, BD ≤ BC + CD ==> BC BD+CD AB 能转至 AB 位置：在△ CBD 中, CD BD+ BC a+d≤b+c a+d≤b+c ==> b≤d-a+c ==> a+b≤d+c c≤d-a+b a+c≤d + b a≤b ==> a≤c 即 AB 为最短杆 a≤d 综上所述：A 为周转副的条件： 1.杆长条件：最短杆与最长杆的长度之和应小于或等于其它两杆的长度之和。 a+d≤b+c ∵ a+b≤d+c a+c≤d+b 2. 最短杆条件：组成该周转副的两杆中必有一杆为四杆中的最短杆。 引深：（1）四杆机构中，当满足杆长条件时，其最短杆参与构成的转动 副都是周转副。Here A、B 是; C、D 不是 （2）平行四边形机构，不论取何杆为机架，均为双曲柄机构。 二．铰链四杆机构有曲柄的条件： 1．杆长条件。 2．最短杆为连架杆或机架。 三．推论（判断铰链四杆机构的类型的方法） 1．不满足杆长条件，无论取何杆为机架，均为：双摇杆机构。 2．满足杆件条件，若取最短杆为连架杆 ．．．时：曲柄摇杆机构
满足杆件条件,若取量短杆为连杆时:双摇杆机构。 满足杆件条件,若取最短杆为机架时:双曲柄机构 举例:若以图示铰链四杆机构的1、2、3、4依次作为机架时,可分别得 到什么机构? 20 1作机架:双曲柄机构 2作机架:曲柄摇杆机构 3作机架:双摇杆机构 4作机架:曲柄摇杆机构 实用: 破碎机的鄂式破碎机构 曲柄摇杆机构 搅拌机的搅拌机构 摄影平台的升降机构 双曲柄机构 机车车轮联动机构 翻台式造型机 双摇杆机构 电风扇的摇头机构 娲蜗轮 XB 风壁电机/蜗杆
第三章— 34 满足杆件条件，若取最短杆为连杆．．时：双摇杆机构。 满足杆件条件，若取最短杆为机架．．时：双曲柄机构。 举例：若以图示铰链四杆机构的 1、2、3、4 依次作为机架时，可分别得 到什么机构? 1 作机架：双曲柄机构 2 作机架：曲柄摇杆机构 3 作机架：双摇杆机构 4 作机架：曲柄摇杆机构 实用： 破碎机的鄂式破碎机构 曲柄摇杆机构 搅拌机的搅拌机构 摄影平台的升降机构 双曲柄机构 机车车轮联动机构 翻台式造型机 双摇杆机构 电风扇的摇头机构
四铰链四杆机构的压力角和传动角 为劲离态好 力角 度方向 理想状态(fG,a惯性力均不考虑) 力传递:AB→BC→C→传给CDP P分解为P1速度方向有效分力)P=Posa= Psin Y PaDC方向 压力角a:力的方向与速度方向之间所夹的锐角 a越小越好 传动角Y:压力角的余角称为传动角Y(锐角)。y=90a。 有效分力P= psnr P ∴γ↑→P,P↓→传动越有利。 Ymin:通常:ymin≥40°,具体设计铰链四杆机构时,一定要检验 大力时:ymin≥50° 当∠BCD≤90°时,y=∠BCD ∠BCD=8→y=8(8≤90) ∠BCD>9时,y=1800∠BCD Y=180-8(8>90° P.(图3-26) 在△ABD和△BDC中, BD=a+ d-2adcot
第三章— 35 四.铰链四杆机构的压力角和传动角. 理想状态(f,G,a 惯性力均不考虑) 力传递:AB→BC→C→传给 CD P P 分解为 Pt速度方向(有效分力) Pt=Pcosα=Psinγ Pn DC 方向 压力角α：力的方向与速度方向之间所夹的锐角。 α越小越好 传动角γ: 压力角的余角称为传动角 γ（锐角）。γ=90o -α。 ∵有效分力 Pt=psinγ. Pn=pcosγ. ∴γ↑→Pt,Pn↓→传动越有利。 γmin：通常：γmin≥40 o ,具体设计铰链四杆机构时，一定要检验。 大力时：γmin≥50o 当∠BCD≤90o时，γ=∠BCD ∠BCD=δ→γ=δ（δ≤90o ） ∠BCD>90o时，γ=180o -∠BCD γ=180o -δ（δ>90o） P3 3.( 图 3-26 ) 在△ABD 和△BDC 中， BD2 =a 2 + d 2 -2adcosФ
BD=b+c2-2bccos 8 =>cos 8=( b+c-a-d+2adcos )/(2bc) 可见,δ与各杆长(Bb,c,d),原动件转角(Φ)有关 cos 8 min=[b+c(d-a)]/(2bc) =)1 cos 8 max=[b+c2-(G+)2]/(b 得[ymin=6min y"min=180-8 max 最小传动角大小:y'min,y"min中较小着 最小传动角位置:曲柄和机架共线时。(∵=0或Φ=180) 6一—连杆和摇杆的夹角 原动件的转角 Y一—传动角 a一—压力角 演化知: 曲柄滑块机构:曲柄主动时,ymin出现在曲柄两次垂直于滑块导路的瞬时位 置 对心:两次相等 偏置:不等。 §3-3平面四杆机构的演化型式 实际中多种连杆机构成←,四杆机构(满足实际要求) 扩大转动副: 当曲柄AB很短且传力较大时,可将其做成圆盘。几何中心与回转中心距AB
第三章— 36 BD2 =b2 + c 2 -2bccosδ ==> cosδ=( b 2 + c 2 -a 2 - d 2 +2adcosФ) /(2bc) 可见，δ与各杆长（a,b,c,d），原动件转角（Ф）有关 cosδmin= [ b 2 + c 2 -(d-a)2 ] ∕（2bc） ==> cosδmax= [ b 2 + c2 -(d+a)2 ] /（2bc） 得 min=δmin min=1800 -δmax 最小传动角大小： min , min 中较小者 最小传动角位置： 曲柄和机架共线时。(∵Φ=0o 或 Φ=180o ) δ——连杆和摇杆的夹角 Φ——原动件的转角 γ——传动角 α——压力角 演化知： 曲柄滑块机构：曲柄主动时，γmin 出现在曲柄两次垂直于滑块导路的瞬时位 置。 对心：两次相等。 偏置：不等。 §3—3 平面四杆机构的演化型式 实际中多种连杆机构成 演化⎯→ 四杆机构( 满足实际要求 ) 一. 扩大转动副： 当曲柄 AB 很短且传力较大时，可将其做成圆盘。几何中心与回转中心距 AB