6模块六平面连杆机构_理学_高等教育_教育专区。模块六 平面连杆机构 任务1 分析牛头刨床横向进给机构 任务2 分析柴油机中的曲柄滑块机构 任务3 设计牛头刨床中的摆动导杆机构 任务1 分析牛头刨床横向进给机构 1.了解铰链四杆机构的基本

  模块六 平面连杆机构 任务1 分析牛头刨床横向进给机构 任务2 分析柴油机中的曲柄滑块机构 任务3 设计牛头刨床中的摆动导杆机构 任务1 分析牛头刨床横向进给机构 1.了解铰链四杆机构的基本类型及运动特性 任务目标 2.掌握铰链四杆机构基本类型的判别方法 任务引入 右图所示为牛头刨床外形 图及横向进给机构运动简图。 当牛头刨床工作时,滑枕 做直线往复的切削运动,工作 台做横向进给运动,当切削运 动和进给运动恰当的配合起来 时,便可实现其刨削平面的功 能。 为了实现工作台的进给运 动,牛头刨床的横向进给机构 采用了哪种类型的运动机构? 视频演示 任务分析 1 牛头刨床横向进给机构由哪些构件组 成? 2 牛头刨床横向进给机构属于什么类型? 一、铰链四杆机构的组成 1、固定件 —— 机架 2、连杆 —— 不与机架相连的杆件 3、连架杆 —— 与机架相连的杆件 ? 整周旋转——曲柄 ? 摆动——摇杆 动画演示 二、铰链四杆机构的分类及应用 1.曲柄摇杆机构 搅拌机的搅拌机构 动画演示 动画演示 汽车窗雨刷 二、铰链四杆机构的分类及应用 1.曲柄摇杆机构 缝纫机的踏板机构 动画演示 二、铰链四杆机构的分类及应用 1.曲柄摇杆机构 雷达天线俯仰角的调整机构 曲柄摇杆机构特点: 既能将曲柄的整周转动变换为摇杆的往复摆动,又能将摇杆的往复 摆动变换为曲柄的连续回转运动。 动画演示 二、铰链四杆机构的分类及应用 2.双曲柄机构 平行双曲柄机构 双曲柄机构 天平机构 动画演示 惯性筛机构 动画演示 二、铰链四杆机构的分类及应用 2.双曲柄机构 汽车门启闭机构 反向双曲柄机构 双曲柄机构特点: 能将等角速度转动转变为周期性的变角速度转动。 动画演示 二、铰链四杆机构的分类及应用 3.双摇杆机构 夹紧机构 起重机机构 动画演示 动画演示 二、铰链四杆机构的分类及应用 3.双摇杆机构 飞机起落架机构 动画演示 双摇杆机构特点: 电风扇机构 动画演示 两个连架杆均为摇杆 ,将主动摇杆的往 复摆动,必威体育官网,经连杆转变为从动摇杆的往复摆动。 三、铰链四杆机构三种类型的 判别方法 1、曲柄摇杆机构的条件: Lmax+Lmin≤∑L其余,最短杆是连架杆。 2、双曲柄机构的条件: Lmax+Lmin≤∑L其余,最短杆是机架。 3、双摇杆机构的条件: Lmax+Lmin≤∑L其余,最短杆是连杆。 或 Lmax+Lmin>∑L其余 。 动画演示 任务实施 在牛头刨床的横向进给机构中,齿轮1带 动齿轮2及与齿轮2同轴的销盘3转动,连杆4使 带有棘爪的摇杆5往复摆动,再通过固定在棘 轮6上的丝杠7完成单向间歇进给运动。 运用上述相关知识,我们来分析该机构的 类型。 各杆尺寸分别是:AB=35mm,BC=350mm, CD=65mm,AD=330mm。 任务实施 由已知条件可知:最短杆AB=35mm,最长 杆BC=350mm. 因为:35+350〈65+330 即:AB+BC〈CD+AD 又因为该机构以AD杆(最短杆的邻边)作 为机架,所以判断此机构为曲柄摇杆机构。 由此可以看出,铰链四杆机构基本类型不 仅取决于机构中各构件相对长度之间的关系, 还与选定哪个构件作为机架有关。 根据图中注明的尺寸判断铰链四杆机构的类型 任务2 分析柴油机中的曲柄滑块机构 1.熟悉铰链四杆机构的演化形式 任务目标 2.熟悉铰链四杆机构演化后派生机构的实 际应用 任务引入 右图所示为柴油机中的 汽缸机构,气缸内燃气膨 胀推动活塞作功,再通过 曲柄连杆机构输出机械功, 从而实现柴油发动机的往 复运动。 为实现柴油机的往复循 环运动,柴油机汽缸的主 要运动构件曲柄、连杆和 活塞组成了哪种类型的运 动机构? 动画演示 任务分析 1 柴油机汽缸中的曲柄连杆机构属于哪 种类型机构? 2 曲柄连杆机构是由哪种类型的机构 演化而来的? 一、曲柄滑块机构 曲柄摇杆机构 曲柄滑块机构 曲柄滑块机构的演化过程 1.摇杆CD的长度趋向无穷大; 曲柄滑块机构演化过程特点 2.转动副D演化为移动副; 3.摇杆CD演化为直线运动的滑块C。 动画演示 曲柄滑块机构 曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构演变而来。 左图的动画是演变过程的示意图。 一、曲柄滑块机构 滚轮送料机 压力机 动画演示 电动牙刷 二、导杆机构 导杆机构中的转动导杆机构(L2>L1)、摆动导杆机构(L2<L1)、 曲柄摇块机构和移动导杆机构,都可以看作是在曲柄滑块机构中选取 不同构件为机架演化而成。 1.导杆的基本形式 摆动导杆机构 曲柄滑块机构 转动导杆机构 曲柄摇块机构 移动导杆机构 二、导杆机构 1.导杆的基本形式 (1)转动导杆机构 特点:曲柄与导杆均能作整周转动。 (2)摆动导杆机构 特点:曲柄作整周转动,导杆作往复摆动。必威体育官网 转动导杆机构 动画演示 牛头刨床中的摆动导杆机构 牛头刨机构.swf 牛头刨床的摆动导杆机构 二、导杆机构 1.导杆的基本形式 (3)曲柄摇块机构 特点:导杆相对摇块滑动,并随同摇块摆动。 (4)移动导杆机构 特点:连杆摆动,导杆作直线移动。 东风自卸汽车中的曲柄摇块机构 手动抽水机中的唧筒移动导杆机构 动画演示 动画演示 二、导杆机构 2.导杆机构的演化方法 (1)转动导杆机构:固定曲柄AB,连杆BC长度曲柄AB长度。 (2)摆动导杆机构:固定曲柄AB,连杆BC长度曲柄AB长度。 (3)曲柄摇块机构:固定连杆BC (4)移动导杆机构:固定滑块C 曲柄滑块机构 转动导杆机构 摆动导杆机构 曲柄摇块机构 移动导杆机构 曲柄滑块机构向导杆机构的演化 任务实施 曲柄滑块机构是柴油机实现工作循环,完成能量转 换的主要运动构件。 柴油机中的曲柄滑块机构在作功行程中,活塞(滑 块)承受燃气压力在气缸内作直线运动,通过连杆转换 成曲轴(曲柄)的旋转运动,并通过曲轴(曲柄)对外 输出动力。而在进气、压缩和排气行程中,飞轮释放能 量又把曲轴(曲柄)的旋转运动转化成活塞(滑块)的 直线运动,即曲柄AB旋转时,通过连杆BC带动滑块C作 往复直线运动,所以由曲柄、连杆和活塞构成了曲柄滑 块机构。 在下图所示的曲柄滑块机构中,分别以杆BC、AB和滑 块C作为机架,会得到什么机构?画出演化后的机构简图。 任务3 设计牛头刨床中的摆动导杆机构 任务目标 掌握用图解法设计摆动导杆机构的方法 任务引入 下图为牛头刨床主体机构运动简图。电动机通过 带传动使小齿轮4带动大齿轮1(曲柄)转动,大齿轮 1的侧面利用销轴装有滑块5,当滑块5随大齿轮1转动 时,导杆2作往复摆动,使刨头作往复直线产生刨削动作。 试设计一个能实现牛头刨床刨削动作的运动机构。 牛头刨床主体机构运动简图 动画演示 任务分析 如何设计牛头刨床中的摆动导杆机构? 一、急回特性 急回特性 主动件作等速运动,作往复运动的从动件的空 回行程平均速度大于工作行程平均速度的特性。 二、行程速比系数 V2 C1C2 / t2 t1 ?1 180? ? ? K? ? ? ? ? V1 C1C2 / t1 t2 ?2 180? ? ? 讨论: 1、θ0°,k1 有急回特性 2、θ=0°,k=1 无急回特性 急回特性 θ角越大,k值越大,则急回运动的特性越显著。 三、极位夹角 从动件在极限位置时,主动件两位置之间 所夹锐角,称为极位夹角,计算公式如下。 K ?1 ? ? 180 K ?1 0 急回特性 除曲柄摇杆机构以外,摆动导杆机构、偏置曲柄滑 块机构等都具有急回运动的特性,在单向工作机器中, 可缩短非生产时间,提高生产率。 任务实施 设计牛头刨床中摆动导杆机构 1.计算极位夹角θ 2.计算导杆摆角 3.用作图法确定固定铰链中心A 4.用作图法定曲柄长度AC1(或AC2) 牛头刨床摆动导杆机构 动画演示 在下图所示的牛头刨床的摆动机构中,已知机架AB的长 度为400mm,行程速比系数K=1.65,试用图解法设计此机 构。 牛头刨床中的摆动导杆机构