机械
设计
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基础-平面连杆机构的
教案
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《机械设计基础》教案 第__,_次课
介绍连杆机构的概念及特点以及铰链四杆机构基本类型及其
授课内容
判断方法 。
理解连杆机构的概念及特点;
目的要求
掌握铰链四杆机构基本类型及其判断方法
重点:铰链四杆机构基本类型及其判断方法 重点难点
难点: 铰链四杆机构判断方法的推导 课 型 授课
计划
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学时 2 课前准备 教具
平面连杆机构(一) 平面机构的定义(,)及特点(,)
一、铰链四杆机构类型及应用(8—24)
定义:
特点:
应用举例:
二、铰链四杆机构曲柄存在的条件(类型判断)(25)
课堂小结 强调铰链四杆机构类型判断方法的应用 作业、思考 思考题,;类型判断
课后小结
《机械设计基础》教案 第__,、,_次课
介绍滑块四杆机构的演化;分析机构的基本特性;讲解在各种情况下四杆 授课内容
机构的设计方法。
了解滑块四杆机构与铰链四杆机构的一致性;掌握如何分析机构的急回特
性。掌握有急回特性四杆机构的设计方法;了解在其它情况下四杆机构的设构的目的要求
设计方法。
滑块四杆机构与铰链四杆机构的一致性分析;机构急回特性的理 重点:
解;有急回特性四杆机构、按连杆位置设计四杆机构的设计方法的理解 重点难点
难点:连杆机构传动性能(压力角、传动角)、死点位置的分析 课 型 授课 计划学时 , 课前准备 教具
平面连杆机构(二)
三、铰链四杆机构的演化(28—,,)
四、四杆机构的基本特性(16,,,)
1、摇杆的极限位置和摆角(16)
2、曲柄的极位夹角(16)
3、急回特性(16)
4、压力角和传动角(18)
5、死点位置(20)
五、平面四杆机构的设计(40—,,)
有急回特性四杆机构的设计、按连杆的位置设计四杆机构(43、44)、按连架杆的对应位置设计四杆机构(45)、按给定的轨迹设计四杆机构—图谱设计(47)、实验法设计四杆机构
简要
总结
初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf
课堂讲授的内容,强调四杆机构传动性能的判断以课堂小结
及有急回特性四杆机构的设计
3-10(9 作业、思考
课后小结 总结四杆机构应用的局限性;引出凸轮机构
《机械设计基础教案》
第三章 平面连杆机构
定义(2):
特点(3):
平面四杆机构:用低副联接四个构件而组成的平面机构。 一、铰链四杆机构(8)
1、定义:
2、各构件的名称:机架:固定不动
连杆:与机架相对的构件
连架杆:与机架相连的构件(2个)
? 曲柄 ?摇杆
3、类型:
?曲柄摇杆机构(9)
定义:两连架杆一为曲柄,另一为摇杆
特点: ?将转动转化为摆动?将摆动转化为转动
应用举例(10、11):?鄂式破碎机?雷达天线仰俯角调节机构
?搅拌机机构
(2)双曲柄机构(12)
定义:两连架杆均为曲柄
特点: ?可传动变速运动; ?等速运动; ?平移运动
应用举例(13): ?蒸汽机车驱动装置—平行双曲柄机构
?摄影机升降机构
?车门起闭机构—反平行双曲柄机构
?双摇杆机构(14、15)
定义:两连架杆均为摇杆
特点:传动变速运动
应用举例: ?汽车前轮转向机构—等腰梯形机构
?鹤式起重机机构
二、铰链四杆机构曲柄存在的条件(类型判断)(25)
1、存在一个曲柄的条件
?最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和
?最短杆为连架杆
2、铰链四杆机构类型的判断
?最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和
?以最短杆为连架杆,该机构为曲柄摇该机构
?以最短杆为机架,该机构为双曲柄机构
?以最短杆为连杆,该机构为双摇杆机构
?最短杆与最长杆长度之和大于其它两杆长度之和
则该机构无曲柄,为双摇杆机构。
三、铰链四杆机构的演化(28)
1、曲柄滑块机构(28)
?对心曲柄滑块机构(29)
?偏心曲柄滑块机构(29)
?偏心轮机构(30)
?双滑块机构(32)
若选不同构件为机架~可得:
2、曲柄摇块机构,如自卸车33,
3、导杆机构(34)
?转动导杆机构?摆动导杆机构(例:牛头刨床机构35)
4、定块机构(36)
5、正弦机构(37)
6、双滑块机构(38)
7、双转块机构(39)
四、四杆机构的基本特性(16)
四杆机构的基本特性是四杆机构在运转过程所表现出来的运动特性,主要表性在五个方面:摇杆的极限位置和摆角;曲柄的极位夹角;急回特性;死点位置;压力角和传动角。(以曲柄摇杆机构为例)
1、摇杆的极限位置和摆角(16)
在运转过程中,曲柄每转一周,有两次和连杆重合,此时摇杆所
处的两位置CD和CD称为摇杆的极限位置;其所夹的角度叫摇杆的12
摆角,用ψ表示。
2、曲柄的极位夹角(16)
当摇杆处于两极限位置时,所对应的曲柄两位置AB和AB所夹12的角度(锐角),用θ表示
3、急回特性(16)
具有急回特性的机构:曲柄摇杆机构;偏置式曲柄滑块机构、摆动导杆机构
4、压力角和传动角(18)
? 定义:(18)
0? γ规定: 一般机械: γ?40; minmin
0 大功率机械:γ?50min
? γ的位置(19): 曲柄与机架重合的位置 min
5、死点位置(20)
? 定义:在曲柄摇杆机构中,以摇杆为原动件,当摇杆CD位于两个极限位置时,从动件曲柄AB的传动角为零,机构此时处于死点位置。
?死点的危害(21):
克服死点的措施(21)
?死点的应用(22、23、24)
五、平面四杆机构的设计(40)
1、设计形式:位置设计;轨迹设计(40)
2、设计方法:解析法;图解法;实验法
3、所需已知条件:
?主要条件:即运动条件,包括运动轨迹或运动位置
?辅助条件:包括几何条件(如:曲柄长度、机架长度等)和动力条件
4、设计内容:确定所设计机构的类型;确定所设计机
构中各构件的尺寸及运动副形式
5、按给定的行程速比系数,设计四杆机构(有急回特性四杆
机构的设计)
?有急回特性四杆机构
有急回特性的四杆机构:
曲柄摇杆机构;偏置式曲柄滑块机构;摆动导杆机构
?曲柄摇杆机构的设计(41、42)
已知条件:
?偏置式曲柄滑块机构的设计
已知条件:行程速比系数K;滑块的导程S;偏心矩e
?摆动导杆机构的设计
已知条件:机架的长度L;行程速比系数K ac
6、按连杆的位置设计四杆机构(43、44)
?按连杆的两位置
?按连杆的三位置
7、按连架杆的对应位置设计四杆机构(45) 已知:连架杆AB和CD的三对对应位置jyjyjy要1、1;2、2;3、3,求确定各杆的长度。
(介绍解析法设计)
8、按给定的轨迹设计四杆机构—图谱设计(47) 连杆曲线:
连杆曲线图谱(50)
9、实验法设计四杆机构
当设计要求两连架杆的对应位置为三个或三个以下时,我们可 以用解析法或图解法来设计四杆机构(这在理论上是可以解释的),但当要求两连架杆的对应位置为四个或四个以上时,就不能用上述方法求解了,只能用实验法(试凑法或几何覆盖法)来设计了。如:
已知条件:两连架杆的五个对应位置,其对应转角为:Φ、 12
Φ、Φ、Φ和 Ψ、 Ψ、Ψ、 Ψ。 23344512233445
设计步骤:
?在图纸上任选一点A作为连架杆1的回转中心,并任 选l作为该连架杆的长度,按给定的Φ、Φ、Φ、Φ做出1122334451五个位置 AB、AB、AB、AB、AB。 12345
?选取适当长度l作为连杆的长度,分别以B、B、B、B、21234B为圆心, l 为半径作圆弧K、K、K、K、K。 5212345
?选一透明纸,并在其上面任选一点D作为另一连架杆的回转中心,按Ψ、 Ψ、Ψ、 Ψ 作出另一连架杆的五个对应位置,12233445
Dd、Dd、Dd、Dd、 Dd;在以D为圆心,以该连架杆可能的长度12345
为半径作一系列的同心圆。
?将画好的透明纸覆盖在上面的图纸上,进行试凑,当圆弧K、1K、K、K、K和透明纸上的连架杆对应位置Dd、Dd、Dd、Dd、23451234Dd的交点C、C、C、C、C均落在以D为圆心的同一圆弧上时,512345
则连接ABCD即为所设计的机构。 11
若交点C、C、C、C、C不能都同时落在以D为圆心的同一12345
圆弧上时,要重新选定连杆长度l ,重复?、?、 ?步骤,直到交2
点C、C、C、C、C均落在以D为圆心的同一圆弧上为止。 12345