铰链四杆机构的基本性质
:
—摇杆的摆角, —极位夹角。
为描述从动摇杆的急回特性,在此引入行程速比系数 K,即:
K =
180 +
180 -
铰链四杆机构的基本性质
:
—摇杆的摆角, —极位夹角。
为描述从动摇杆的急回特性,在此引入行程速比系数 K,即:
K =
180 +
180 -
K值的大小反映了急回运动特性的显著程度。K值的大小取决于极位夹角 , 角越大,K值越大,急回运动特性越明显;反之,则愈不明显。当时 ,K=1 ,机构无急回特性。
若在设计机构时先给定K值,则 :
在生产实际中,常利用机构的急回运动来缩短非生产时间,提高生产率,如牛头刨床、往复式运输机等。
铰链四杆机构的基本性质
压力角愈小,机构的传力效果愈好。所以,衡量机构传力性能,可用压力角作为标志。
压力角:从动件受力方向与受力点线速度方向之间所夹的锐角。
传动角:压力角的余角即连杆与从动件间所夹的锐角。
曲柄摇杆机构,以曲柄为原动件时,其最小传动角发生在曲柄与机架两次共线位置之一。
A
B
C
D
铰链四杆机构的基本性质
机构传动角 (即 )的位置称为死点位置。
机构处于死点位置,从动件会出现卡死(机构自锁)或运动方向不确定的现象。
措施和应用
设计类型 :
:给定行程速比系数以实现预期的急回特性、实现连杆的几组给定位置等。
:要求连杆上某点沿着给定轨迹运动等。
设计目标 :
根据给定的运动条件,选定机构的类型,确定机构中各构件的尺寸参数。
设计方法 :图解法、实验法和解析法等。
有无穷多个解。实际上,还应考虑几何、动力等辅助条件,例如各杆所允许的尺寸范围、最小传动角或其他结构上的要求,就可以合理选定A、D两点的位置而得到确定的解。
如果给定连杆三个、四个或五个位置呢?
例:设计一铰链四杆机构作为加热炉炉门的启闭机构。已知炉门上两活动铰链B、C的中心距为50。要求炉门打开后成水平位置,且热面朝下(如虚线所示)。如果规定铰链A、D安装在炉体的y-y坚直线上,其相关尺寸如图所示。用图解法求此铰链四杆机构其余三杆的尺寸。
设计具有急回特性的四杆机构,关键是要抓住机构处于极限位置时的几何关系,必要时还应考虑其他辅助条件。
例:已知摇杆长度L=100,摆角 =50 和行程速比系数k=,试设计曲柄摇杆机构。
解:
由给定的行程速比系数求出极位夹角 :
= 30
D
C2
C1
90-
A
以A为圆心,AC1为半径作圆弧交A与E,平分EC2得曲柄长度 。再以A为圆心, 为半径作圆,交C1A的延长线和C2A于B1和B2,连杆长度
.
E
B1
B2
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