机械原理-第三章-平面连杆机构及其设计
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一、 填空题:
1.平面连杆机构是由一些刚性构件用 低 副连结构成的。
2.由四个构件经过低副联接而成的机构成为 四杆机构 。
3.在铰链四杆机构中,运动副所有是 转动 副。
4.在铰链四杆机构中,能作整周连续展转的连架杆称为 曲柄 。
5.在铰链四杆机构中,只好摇动的连架杆称为 摇杆 。
6.在铰链四杆机构中,与连架杆相连的构件称为 连杆 。
7.某些平面连杆机构拥有急回特征。从动件的急回性质一般用 行程速度变化 系数表示。
8.对心曲柄滑快机构无 急回特征。 9.偏置曲柄滑快机构 有 急回特征。
10 .关于原动件作匀速定轴转动,从动件相对机架作来去运动的连杆机构,能否有急回特征,取决 于机构的极位夹角能否大于零。
11.机构处于死点时,其传动角等于 0 。 12.机构的压力角越 小 对传动越有益。
13 .曲柄滑快机构,当取 滑块 为原动件时,可能有死点。
14 .机构处在死点时,其压力角等于 90 o 。
15 .平面连杆机构,起码需要 4个 构件。
二、 判断题:
1.平面连杆机构中,起码有一个连杆。 ( √ )
2.平面连杆机构中,最少需要三个构件。 ( × )
3.平面连杆机构可利用急回特征,缩短非生产时间,提升生产率。 ( √ )
4.平面连杆机构中,极位夹角 θ越大, K 值越大,急回运动的性质也越明显。 ( √ )
5.有死点的机构不可以产生运动。 ( × )
6.机构的压力角越大,传力越费力,传动效率越低。 ( √ )
7.曲柄摇杆机构中,曲柄为最短杆。 ( √ )
8.双曲柄机构中,曲柄必定是最短杆。 ( × )
9.平面连杆机构中,可利用飞轮的惯性,使机构经过死点地点。 ( √ )
本次课题: 平面连杆机构及其设计
教学要求:
1)了解连杆机构传动的特点。
2)了解平面四杆机构的基本型式、演化规律及平面四杆机构的应用实例。
3)对有关四杆机构的一些基本知识(包括曲柄存在的条件、行程速比系数及急回作用、传动角及死点、运动的连续性等)有明确的概念。
4)明确四杆机构设计的基本问题并掌握根据简单条件设计平面四杆机构的一些基本方法。
5)了解用解析法设计平面四杆机构的一些基本问题及解法
重 点:
四杆机构的基本型式及其演化;有关四杆机构的一些基本知识;平面四杆机构设计的基本问题及设计方法。
难 点:用图解法设计平面四杆机构的反转法
教学手段及教具:机构运动仿真和机构运动模拟多媒体课件、连杆机构教具
讲授内容及时间分配:8学时
1)连杆机构传动的特点
2)平面四杆机构的类型和应用
3)平面四杆机构的一些基本知识
4)平面四杆机构的设计
课后作业 应包括:曲柄存在条件的应用;用图解法分析机构的急回、压力角、行程(或摆角)等问题;在给定K的情况下用图解法求解四杆机构;用反转原理图解求解四杆机构的位置问题;
阅读指南 连杆机构应用及其广泛,其机构综合的方法分为:几何学法、解析法、实验法。几何学法在机构综合的理论中占有极高的地位(代表人物:burmester),积累了丰富的运动几何学基础理论。解析法中有;传统的基于函数逼近论的代数法(代表人物:戚贝谢夫)、适合现代计算机求解矢量法、矩阵法、数值逼近法、优化法等。1969年成立了国际机器和机构理论联合会(The International
Federation for Machines and Mechanisms 简称:IFTMM),定期出版刊物,双月刊《Machines and
Mechanisms》。
基于函数逼近论进行机构近似综合的经典代表著作是:
《平面机构综合》(上、下)阿尔托包列夫斯基等著,孙可宗、陈兆雄、张世民译,北京:人民教育出版社,1980
机械原理课程教案一平面连杆机构及其分析与设计
一、教学目标及基本要求
1掌握平面连杆机构的基本类型,掌握其演化方法。
2,掌握平面连杆机构的运动特性,包括具有整转副和存在曲柄的条件、急回运动、机构的行程、极限位置、运动的连续性等;
3 .掌握平面连杆机构运动分析的方法,学会将复杂的平面连杆机构的运动分析问题转换为可用计算机解决的问题。
4 .掌握连杆机构的传力特性,包括压力角和传动角、死点位置、机械增益等;正确理解自锁的概念,掌握确定自锁条件的方法。
5,了解平面连杆机构设计的基本问题,掌握根据具体设计条件及实际需要,选择合适的机构型式;学会按2~3个刚体位置设计刚体导引机构、按2~3个连架杆对应位置设计函数生成机构及按K值设计四杆机构;对机构分析与设计的现代解析法有清楚的了解。
二、教学内容及学时分配
第一节概述(2学时)
第二节平面连杆机构的基本特性及运动分析(4.5学时)
第三节平面连杆机构的运动学尺寸设计(3.5学时)
三、教学内容的重点和难点
重点:
1 .平面四杆机构的基本型式及其演化方法。 2 .平面连杆机构的运动特性,包括存在整转副的条件、从动件的急回运动及运动的连续性;平面连杆机构的传力特性,包括压力角、传动角、死点位置、机械增益。
3 .平面连杆机构运动分析的瞬心法、相对运动图解法和杆组法。
4 .按给定2~3个位置设计刚体导引机构,按给定的2~3个对应位置设计函数生成机构,按K值设计四杆机构。
难点:
1 .平面连杆机构运动分析的相对运动图解法求机构的加速度。
2 .按给定连架杆的2~3个对应位置设计函数生成机构。
四、教学内容的深化与拓宽
平面连杆机构的优化设计。
五、教学方式与手段及教学过程中应注意的问题
充分利用多媒体教学手段,围绕教学基本要求进行教学。
在教学中应注意要求学生对基本概念的掌握,如整转副、摆转副、连杆、连架杆、曲柄、摇杆、滑块、低副运动的可逆性、压力角、传动角、极位夹角、行程速度变化系数、死点、自锁、速度影像、加速度影像、装配模式等;基本理论和方法的应用,如影像法在机构的速度分析和加速度分析中的应用、连杆机构设计的刚化一反转法等。在教学过程中,应注意突出重点,多采用启发式教学以及教师和学生的互动。 六、主要参考书目
工程技术学院
课程设计
题 目:图解法设计平面连杆机构
摘要
设计内容:设计曲柄摇杆机构。已知摇杆长度3l,摆角,摇杆的行程速比系数K,要求摇杆CD靠近曲柄回转中心A一侧的极限位置与机架间的夹角为∠CDA,试用图解法设计其余三杆的长度,并计算机构的最小传动角。
设计方法:在设计时首先需计算极位夹角,再绘制机架位置线及摇杆的两个极限位置,然后确定曲柄回转中心和各杆长度最后验算最小传动角。最后根据已知数据和所计算的数据进行图解,画出平面四杆机构图。
平面连杆机构是由若干构件用平面低副(转动副和移动副)联接而成的平面机构,用以实现运动的传递、变换和传送动力。平面连杆机构的使用很广泛,它被广泛地使用在各种机器、仪表及操纵装置中。例如内燃机、牛头刨、钢窗启闭机构、碎石机等等,这些机构都有一个共同的特点:其机构都是通过低副连接而成,故此这些机构又称低副机构低副机构低副机构低副机构。
关键词:机械设计基础 机械设计基础课程设计 平面四杆机构图解法 极位夹角
云南农业大学工程技术学院
目录
1题目......................................................................3
1.1原始数据及要求..........................................................3
1.2 工作量..................................................................3 1.3 制图说明................................................................3
1.4 设计计算说明书包括的内容................................................3