1、第2章 平面连杆机构及其设计 2.1 概 述图2-1图2-2 图2-3 2.2 平面连杆机构的基本类型和结构特点 2.2.1 铰链四杆机构(1)判定铰链四杆机构存在整周回转构件的Grashoff定理图2-5图2-6(2)铰链四杆机构的种类图2-7 2.2.2 具有移动副的四杆机构(1)带一个滑块的平面四杆机构图2-8图2-9图2-10(2)带两个滑块的平面四杆机构图2-12图2-11图2-13图2-14图2-15图2-16 2.2.3 平面多杆机构图2-17图2-18图2-19图2-20图2-21图2-22 2-23图2-24 2.3 平面连杆机构的传动特性与运动 规律 在实际应用中,平面连杆
2、机构的运动特性和规律一般可从以下四个方面来描述、了解和认识:运动形式和范围的变换。主、从动件的运动规律变换。主、从动件之间的运动常用其函数关系来描述,故称为函数发生器。刚体(构件)的位姿变化与实现,常称刚体导引机构。刚体上点的运动轨迹曲线形状与特性,常称为轨迹发生器。2.3.1 四杆机构从动件的行程和急回特性(1)从动件的极限位置与行程图2-25图2-26图2-27(2)机构的急回特性 2.3.2 平面四杆机构的传动角和死点(1)连杆机构的传动角图2-28(2)机构工作的死点及力的增益图2-29图2-30图2-31(3)主从动件位移的缩放及机构的瞬停图2-32 2.3.3 平面四杆机构的运动分
3、析(1)机构的位置分析图2-33图2-34(2)机构的速度分析图2-35(3)机构的角加速度分析(4)构件上任意点的运动分析图2-36(5)运动分析的其他方法 1)运动分析的杆组法图2-37 矢量分解可得求解位置的公式:图2-38 对位置公式求导并整理,可得求解速度的公式:对速度公式求导并整理,可得求解加速度的公式:图2-39图2-40 2)速度分析瞬心法图2-41图2-42图2-43图2-44 3)运动分析的向量图解法图2-45图2-46 2.3.4 平面四杆机构的连杆曲线及其特征分析(1)连杆曲线的形成及其求解方法图2-47(2)连杆曲线的特征分析图2-48(3)三个不同的铰链四杆机构复演
4、同一条连杆曲线图2-49 2.4 平面连杆机构的运动学尺寸设计 2.4.1 平面连杆机构运动学尺寸设计的内容图2-50 2.4.2 平面连杆机构运动学设计模型的建立方法(1)建立按两连架杆给定的对应位置设计四杆机构的数学模型图2-51图2-52(2)建立按连杆给定的对应位置设计四杆机构的数学模型图2-53(3)建立按给定的运动轨迹设计四杆机构的数学模型图2-54*2.4.3 非线性方程组解法在平面连杆机构运动学尺寸设计中的应用 2.4.4 平面连杆机构运动学尺寸设计的其他方法(1)几何作图设计法图2-55图2-56图2-57图2-58图2-59(2)实验设计法 1)连杆曲线图谱法图2-60 2
5、)连架杆对应角位移的杆长试凑法图2-61 2.5 平面四杆机构的力分析 2.5.1 机械力分析的基本问题(1)机械中作用力的分类(2)机械效率图2-62图2-63图2-64 3)混联(3)机构的自锁图2-65 2.5.2 运动副中的摩擦及机构的静力分析(1)移动副中的摩擦力与总反力图2-66图2-67(2)转动副中的摩擦与总反力图2-68图2-69图2-70(3)螺旋副的摩擦与效率图2-71(4)四杆机构的静力分析(考虑摩擦)图2-72图2-73图2-74*2.6 空间连杆机构简介图2-75图2-76题图2-2题图2-5题图2-6 题图2-7 题图2-8题图2-9题图2-10题图2-12 题图2-13题图2-14 题图2-15题图2-16 题图2-17 题图2-18