第三讲
一、教学目标
(一)能力目标
熟练掌握平面四杆机构的设计
(二)知识目标
平面四杆机构的设计步骤方法
二、教学内容
平面连杆机构设计
三、教学的重点与难点
(一)重点
平面四杆机构的设计。
(二)难点
按给定两连架杆的对应位置设计四杆机构。
四、教学方法与手段
利用动画演示设计步骤,展示设计结果。
4.6 平面四杆机构的设计
平面四杆机构的设计方法:图解法、解析法、试验法。
4.6.1图解法设计平面四杆机构
1、按给定的连杆位置设计四杆机构
例:已知连杆长度及连杆的三个对应位置、、,设计铰链四杆机构。
分析:由于在铰链四杆机构中,两连架杆均作定轴转动或摆动,只有连杆作平面一般运动,故能够实现上述运动要求的刚体必是机构中的连杆。设计问题为实现连杆给定位置的设计。首先根据刚体的具体结构,在其上选择活动铰链点B,C 的位置。一旦确定了B、C 的位置,对应于刚体3个位置时活动铰链的位置B1C1,B2C2,B3C3也就确定了。
(2)连接、和、, 作、的垂直平分线和,;作和的垂直平分线、;
(3)和交于一点,、交于一点D,连接,得四杆机构。
3、按照给定的行程速比系数设计四杆机构
设已知摇杆CD的长度,摆角,行程速比系数,设计曲柄摇杆机构。
设计步骤如下:
1、根据行程速比系数计算极位夹角
2、做摇杆的两个极限位置
任选一点D,并按摇杆CD的长度和摆角,画出摇杆的两个极限位置、。
3、做辅助圆
连接、,并作,做,得与的交点P。做的外接圆,则圆弧上任一点A与和的连线夹角都等于。
4、计算各构件的长度
故
或
4.6.2解析法设计平面四杆机构
略
4.6.3实验法设计平面四杆机构
略
小结:
平面连杆机构设计
作业与思考:
设计一偏置曲柄滑块机构,已知滑块的行程速度变化系数K=1.5,滑块的冲程lC1C2=50mm,导路的偏距e=20mm,曲柄长度lAB和连杆长度lBC如何计算?