第8章 连杆机构及其设计 · 机械原理知识点整理

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第8章 连杆机构及其设计 · 机械原理知识点整理

2024-07-17 13:45:38| 来源: 网络整理| 查看: 265

第8章 连杆机构及其设计 8-1连杆机构及其传动特点

连杆机构特点:

原动件的运动都要经过一个不与机架直接相连的中间构件(连杆 coupler),才能传动从动件

连杆机构传动优点:

运动副一般均为低副。运动副元素为面接触,压强小,承载能力大,润滑好,磨损小,加工制造容易。连杆机构中的低副一般几何封闭,有利于工作的可靠性 故连杆机构又被称为 低副机构 (lower pair mechanism) 原动件运动规律不变的条件下,可以改变各构件的相对长度,来使从动件得到不同的运动规律 连杆曲线 形状随着各构件相对长度的改变而改变,形式多种多样,可用来满足一些特定工作的需要 容易改变运动传递方向、扩大行程、实现增力、远距离传动等

连杆机构缺点:

传动路线长:易产生较大的误差积累、降低机械效率 惯性力难以用一般平衡方法加以消除,因而不适用于高速运动 为满足一些运动规律和运动轨迹的设计要求,设计十分繁难

连杆机构分类(按各构件间相对运动空间关系):

平面连杆机构 空间连杆机构 8-2平面四杆机构的类型及应用

连杆架(side link):

与机架相连的杆 如果能做整周回转则称为曲柄 (crank) 如果只能在一定范围内摆动则称为摇杆(rocker)

曲柄摇杆机构:

两个连架杆一为曲柄一为摇杆

双曲柄机构:

两个连架杆均为曲柄 若相对两杆长度相等: 且平行,则构成平行四边形机构 两曲柄以相同速度同向转动 连杆作平动 连杆上任一点的轨迹均为以曲柄长度为半径的圆 但不平行,构成逆平行四边形机构

双摇杆机构:

两个连架杆都是摇杆 若两摇杆长度相等且最短,则构成等腰梯形机构

曲柄滑块机构

正弦机构

偏心轮机构

8-3平面四杆机构的基本知识

有曲柄的条件:

满足杆长条件

最短杆长度 + 最长杆长度 ≤ 其余两杆长度之和

最短杆为连杆架/机架

急回运动和形成速度变化系数:

四杆机构极位夹角

极位:摇杆处于极限位置

极位夹角 θ\thetaθ

急回运动

行程速度变化系数/行程速比系数 KKK

K=(180∘+θ)/(180∘−θ) K = (180^{\circ} + \theta) / (180^{\circ} - \theta) K=(180​∘​​+θ)/(180​∘​​−θ)

压力角和传动角(pressure angle, transmission angle):

压力角 α\alphaα :力与速度正方向之间的夹角,越大越好

传动角 γ\gammaγ :压力角的余角,越小越好

死点(dead point):

四杆机构死点

传动角 γ\gammaγ = 0° 主动件通过连杆作用于从动件上的力恰好通过其回转中心,出现不能使从动件转动的“顶死”现象 机构的极位和死点是同一位置(机构原动件不同) 极位附近可获得很大的增力效果

铰链四杆机构的连杆曲线

铰链四杆机构的运动连续性

8-4平面四杆机构的设计


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