曲柄摇杆四杆机构凸轮.ppt

曲柄摇杆四杆机构凸轮曲柄摇杆机构中,曲柄AB在转动一周中,在B1、B2两次与连杆BC共线,相应铰链中心A与C之间的距离AC1和AC2分别为最短和最长,摇杆CD的位置C1D和C2D分别为其左右极限位置。摇杆在两极限位置间的夹角ψ,称为摇杆的摆角。当曲柄由位置AB1顺时针转到位置AB2时,曲柄转角=180°+θ,这时摇杆由左极限位置C1D摆到位置右极限位置C2D,摆杆角度为ψ;而当曲柄顺时针再转过角度=180°-θ时,摇杆由位置C2D摆回至位置C1D,其摆角仍然是ψ。虽然摇杆来回摆动的摆角相同,但对应的曲柄转角不等(>);当曲柄匀速转动时,对应的时间也不等(t1>t2)。令摇杆自ClD摆至C2D为工作行程,这时铰链C的平均速度是v1=C1C2/tl。摇杆自C2D摆回至C1D是其空回行程,这时C点的平均速度是v2=C1C2/t2,显然v1<v2,它表明摇杆具有急回运动的特性。牛头刨床、往复式输送机等机械就利用这种急回特性来缩短非生产时间,提高生产率。急回运动特性可用行程速度变化系数(也称行程速比系数)K表示。v2C1C2/t2t1180°+θK=──=────=──=──=─────(2-1)v1C1C2/t1t2180°-θθ──摇杆处于两极限位置时,对应的曲柄所夹的锐角,称为极位夹角。K值越大,急回特性愈明显。一般机械中,1≤K≤2。将式(2-1)整理,可得极位夹角计算公式K-1θ=180°────(2-2)K+(矩)及重力,则通过二力杆BC作用于从动件CD上的力F沿BC方向,把F力分解为沿C点速度vC方向的分力F′和铰链四杆机构中,原动件1受到驱动力矩Md作用时,垂直于vC的分力F″它们的大小与角度α或γ有关,即有效分力F′=Fcosα=Fsinγ,有害分力F″=Fsinα=Fcosγ。因此,F″越小越好,即角度α越小(或γ越大)对机构的工作越有利。α称为压力角,γ称为传动角,二者互为余角, γ=90°-α。压力角α的定义是:不计摩擦、重力与惯性力时,输出构件所受主动力F的方向与输出构件在受力点处的速度方向之间所夹的锐角。由于传动角γ在简图中非常直观,所以平面连杆机构****惯于用传动角γ来表示机构的传动性能。机构工作时,其传动角是作周期变化的。一般许用值=40°~50°。重载大功率时取大值。1为保证机构的传力性能良好,应使最小传动角γmin≥。曲柄摇杆机构中,最小传动角γmin总是发生于曲柄与机架共线和重叠共线的两位置之一,如图所示。(具体证明见P30页),若摇杆为主动件,当从动件与连杆共线时,机构的传动角γ为零,此时不论驱动力F有多大,其有效分力,