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机械原理大作业VB四杆机构的设计

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四杆机构设计

四杆机构设计
注意：死点、自锁与机构自由度小于等于零的区别。 自由度小于等于零，表明机构中各构件间不可作相对 运动；死点是指不计摩擦时机构所处的特殊位置，可
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12
借助惯性或采用机构错位排列的方法，使机构能顺 利通过死点位置而正常运转；而自锁是指机构在考 虑摩擦的情况下，当驱动力的作用方向满足一定的 几何条件时，虽然机构的自由度大于零，但机构仍 无法运动的现象。
④以O为圆心，C1O为半径作圆。
⑤作偏距线e，交圆弧于A，即为所求。
⑥以A为圆心，A C1为半径作弧交于E,得： l1 =EC2/ 2 l2 = A C2－EC2/ 2
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3
二、按预定连杆位置设计四杆机构
C1
a)给定连杆两组位置
C2
将铰链A、D分别 选在B1B2， C1C2连线的垂直平分线上任意 位置都能满足设计要求。
P
④作△P C1C2的外接圆，则A点必在此圆上。
⑤选定A，设Leabharlann 柄为l1 ，连杆为l2 ，则:A C1= l1+l2 ,A C2=l2- l1 => l1 =( A C1－A C2)/ 2
⑥以A为圆心，A C2为半径作弧交于E,得：
2021/1l01/1=0 EC1/ 2
l2 = A C1－EC1/ 2
7.一对心曲柄滑块机构，若以滑块为机架，则将演化
成___________机构。
8.曲柄为主动件的曲柄摇杆机构中，当从动摇杆处于
两极限位置时，________在该位置所夹的锐角，称
为极位夹角。
9.铰链四杆机构中，_____角越大，对机构的传动越
有利。
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10.死点是指不计摩擦时机构所处的特殊位置，可借 助_____或采用_____的方法使机构能顺利通过死点 位置而正常运转。

四杆机构的设计步骤和方法

四杆机构的设计步骤和方法

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四杆机构的设计步骤和方法（大纲）一、四杆机构概述1.1四杆机构简介1.2四杆机构的应用领域二、四杆机构设计步骤2.1确定设计目标2.2分析四杆机构类型2.3确定机构参数2.4选择合适的材料2.5计算运动与动力参数2.6进行仿真分析与优化三、四杆机构设计方法3.1几何法3.1.1尺度法3.1.2位置法3.2解析法3.2.1矩阵法3.2.2微分方程法3.3计算机辅助设计方法3.3.1CAD软件3.3.2仿真软件四、四杆机构设计实例4.1曲柄摇杆机构设计实例4.2双曲柄机构设计实例4.3双摇杆机构设计实例五、四杆机构设计注意事项5.1运动副间隙的考虑5.2刚度与强度的校核5.3疲劳寿命分析5.4安全系数的选择六、四杆机构设计总结与展望6.1设计成果总结6.2存在问题与改进方向6.3未来发展趋势与应用前景一、四杆机构概述以下是对四杆机构设计步骤和方法中的四杆机构概述部分的撰写：1.1 四杆机构简介四杆机构是由四个杆件组成的机械系统，它们通过关节连接在一起。

这四个杆件分别是：曲柄、连杆、摇杆和机架。

四杆机构根据其结构特点和运动特性，可以分为多种类型，如直动四杆机构、摆动四杆机构、转动四杆机构等。

四杆机构在工程应用中具有广泛的应用前景，其设计和研究在机械工程领域具有重要意义。

机械原理 平面四连杆机构设计

机械原理 平面四连杆机构设计
D
b c BD b c BD c b BD
当机构处在不同位 置时,BD是变化的。
4
BDmax a d ; BDmin d a
b c BDmax a d 代入上三式 b c BDmin d a 可写成： c b BD d a min
曲柄：能作整圈转动的连架杆。 摇杆：只能在一定角度范围内摆动的 连架杆。
周转副：组成转动副的两构件能作整周相 对转动，该转动副称为周转副。 摆转副：组成转动副的两构件不能作整周 相对转动的转动副称为摆转副。
基本型式：
1.曲柄摇杆机构
2.双曲柄机构 3.双摇杆机构
1.曲柄摇杆机构
2
1
4
3
4
雷达天线俯仰机构
内容：
1.四杆机构的基础知识； 2.四杆机构的基本设计方法。
4.1 平面四杆机构的基本型式、应用和演化
(Types and Application of Four-Bar Linkages)
4.1.1 铰链四杆机构的基本型式 组成：
2 1 4 3
构件1，3 ---连架杆 构件 2 --- 连杆 构件 4 --- 机架
F1
E1 E2 F2 法，将连杆的某一 位置作为机架，如 E1F1为机架,AD为 连杆，刚化机构第 二位置，将四边形 E2F2DA的E2F2 边与 E1F1重合，找到AD 为连杆的第二个位 置，以下步骤同上。
A
D
对原有机构分析
E1 E2
F1 F2
C B
D2
A D
固定连杆，找固定点相对运动 轨迹，轨迹中心为连杆对应铰链点。
B2
min 位置的确定
B
B2

机械原理四连杆机构

机械原理四连杆机构

利用错列机构克服平行四边形 机构不确定性状态
利用辅助曲柄消除平行四边形机构 的不确定状态
三、双摇杆机构
两连架杆均为摇杆的铰链四杆机构 称为双摇杆机构。 图4-11所示为起重机机构，当摇杆 CD摇动时，连杆BC上悬挂重物的M点 作近似的水平直线移动，从而避免了重 物平移时因不必要的升降而发生的事故 和能量的损耗。
图4-6 利用死点夹紧工件的夹具
二、双曲柄机构
两连架杆均为曲柄的铰链四杆机构称 为双曲柄机构。
图4-7 插床双曲柄机构
双曲柄机构中，用得最多的是平行 双曲柄机构，或称平行四边形机构，它 的连杆与机架的长度相等，且两曲柄的 转向相同、长度也相等。由于这种机构 两曲柄的角速度始终保持相等。且连杆 始终作平动，故应用较广。 当四个铰链中心处于同一直线如图 4-9a）所示时，将出现运动不确定状态， 例如在图4-9b）中，当曲柄1由AB2转到 AB3时，从动曲柄3可能转到DC3’，也可 能转到DC3’’。
图4-4 曲柄摇杆机构的急回特性
当曲柄由AB1顺时针转到AB2时， 曲柄转角1=180+，这时摇杆由C1D摆 到C2D，摆角为；而当曲柄顺时针再转 过角度2=180-时，摇杆由C2D摆回C1D， 其摆角仍然是 。虽然摇杆来回摆动的 摆角相同，但对应的曲柄转角不等 (12);当曲柄匀速转动时,对应的时间 也不等(t1>t2)，从而反映了摇杆往复摆 动的快慢不同。
（ 1 ）取最短杆相邻的构件（杆 2 或杆 4 ） 为机架时：
最短杆1为曲柄，而另一连架杆3为摇杆
故图4-14a）所示的两个机构均为曲柄摇 杆机构。
（2）取最短杆为机架
其连架杆2和4均为曲柄 故图4-14b）所示为双曲柄机构。
（3）取最短杆的对边（杆3）为机架

机械原理(2015春)作图法设计四杆机构

机械原理(2015春)作图法设计四杆机构

c）已知连杆四个预定位置
1、按连杆预定位置设计四杆机构
（1）假设活动铰链B、C已知，求固定铰链 求固定铰链A、D （2）假设固定铰链A、D已知，求活动铰链 求活动铰链B、 C 已知连杆三个预定位置
机构倒置：转换机架法
(2)按两连架杆预定位置设计四杆机构 按两连架杆预定位置设计四杆机构 1）按两连架杆两组对应位置设计杆预定位置设计四杆机构 按两连架杆预定位置设计四杆机构
方法：机构倒置法（刚化反转法 刚化反转法），转化成 已知活动教练，求固定铰链，再找圆心 再找圆心，关 键是新连杆位置的确定。
3、按给定的行程速度变化系数 按给定的行程速度变化系数K设计四 杆机构
方法：确定A点所在的外接圆 点所在的外接圆，圆周角等于机位夹角， 再确定曲柄和连杆的长 再确定曲柄和连杆的长。关键是 A 点的确定。
作图法设计平面四杆机构
按连杆预定位置设计四杆机构 按两连架杆预定位置设计四杆机构 按行程速比系数k 按行程速比系数 k设计四杆机构 设计四杆机构
1、按连杆预定位置设计四杆机构 按连杆预定位置设计四杆机构
（1）假设活动铰链B、C已知，求固定铰链 求固定铰链 A、D a）已知连杆两个预定位置
b）已知连杆三个预定位置
所设计的机构是AB C D 1 1
(3)按给定的行程速比系数设计四杆机构 1)曲柄摇杆机构
2)曲柄滑块机构
3)摆动导杆机构
AD=d
作图法设计平面四杆机构
1、按连杆预定位置设计四杆机构 按连杆预定位置设计四杆机构
（1）假设活动铰链B、C已知，求固定铰链 求固定铰链A、D 方法：找圆心 （2）假设固定铰链A、D已知，求活动铰链 求活动铰链B、C 方法：机构倒置法，转化成已知活动教练 转化成已知活动教练，求固定铰链，再找 圆心。

机械原理题目——四杆机构的设计

机械原理题目——四杆机构的设计

1、如图示的铰链四杆机构中，AD 为机架，AB a ==35 mm ，CD c ==50 mm ，30==d AD mm ，问BC b =在什么范围内该机构为双摇杆机构；该机构是否有可能成为双曲柄机构？2、试画出图示机构的传动角γ和压力角α，并判断哪些机构在图示位置正处于“死点”？（1） （2）（3） （4）3、已知铰链四杆机构机架长度30=AD l mm ；其它两个连架杆长度分别为20=AB l mm ；40=CD l mm ，问：（1）其连杆BC 的长度须满足什么条件才能使该四杆机构为曲柄摇杆机构；（2）按上述各杆长度并选35=BC l mm ，用适当比例尺画出该机构可能出现最小传动角的位置，并在图上标出γmin 。

4、如图示曲柄滑块机构的运动简图，试确定当曲柄1等速转动时：（1）机构的行程速度变化系数K 。

（2）最小传动角min γ的大小。

（3）滑块3往复运动时向左的平均速度大还是向右的平均速度大。

（4）当滑块3为主动时，机构是否出现死点，为什么？ （用作图法求解）5、在图示铰链四杆机构中，已知各构件的长度25=AB l mm ，55=BC l mm ，40=CD l mm ， 50=AD l mm 。

（1）问该机构是否有曲柄，如有，指明哪个构件是曲柄；（2）该机构是否有摇杆，如有，用作图法求出摇杆的摆角范围；（3）以AB 杆为主动件时，该机构有无急回性？用作图法求出其极位夹角θ，并计算行程速度变化系数K ； （4）以AB 杆为主动件，确定机构的αmax 和γmin 。

.6、图示为开关的分合闸机构。

已知150=AB l mm ，200=BC l mm ，200=CD l mm ， 400=AD l mm 。

试回答：（1）该机构属于何种类型的机构；（2）AB 为主动件时，标出机构在虚线位置时的压力角α 和传动角γ；（3）分析机构在实线位置（合闸）时，在触头接合力Q 作用下机构会不会打开，为什么？7、试设计一曲柄摇杆机构。

机械原理四连杆机构

机械原理四连杆机构
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机械原理四连杆机构分析

机械原理四连杆机构分析

图4-6 利用死点夹紧工件的夹具
二、双曲柄机构
两连架杆均为曲柄的铰链四杆机构称 为双曲柄机构。
图4-7 插床双曲柄机构
BD2=l22+l32-2l2l3cosBCD 由此可得
l l l l 2l1l 4 cos cosBCD 2l 2 l3
2 2 2 3 2 1 2 4
当=0和180时，cos=+1和-1， BCD分别最小和最大（见图4-4）。 当BCD为锐角时，传动角=BCD， 是传动角的最小值，也即BCD(min) ；
曲柄摇杆机构 双曲柄机构
双摇杆机构
一、 曲柄摇杆机构
在铰链四杆机构中，若两个连架杆， 一个为曲柄，另一个为摇杆，则此铰链 四杆机构称为曲柄摇杆机构。
图4-2所示为调整雷达天线俯仰角的 曲柄摇杆机构。曲柄1缓慢地匀速转动， 通过连杆2使摇杆3在一定的角度范围内 摇动，从而调整天线俯仰角的大小。
图4-2 雷达天线俯仰角调整机构
第四章 连杆机构
平面连杆机构是将各构件用转动 副或移动副联接而成的平面机构。
最简单的平面连杆机构是由四个 构件组成的，简称平面四杆机构。它 的应用非常广泛，而且是组成多杆机 构的基础。
§4-1 铰链四杆机构的基本形式 和特性
全部用回转副组成的平面四杆机构 称为铰链四杆机构，如图4-1所示。
连杆
机架
连 架 杆
图4-1 铰链四杆机构
图中，机构的固定件4称为机架；与 机架用回转副相联接的杆1和杆3称为连 架杆；不与机架直接联接的杆2称为连杆。 另外，能做整周转动的连架杆，称为曲 柄。仅能在某一角度摆动的连架杆，称 为摇杆。
Байду номын сангаас
对于铰链四杆机构来说，机架和连杆 总是存在的，因此可按照连架杆是曲柄还 是摇杆，将铰链四杆机构分为三种基本型 式：

机械原理大作业VB四杆机构的设计

机械原理大作业VB四杆机构的设计

！沈阳航空航天大学铰链四杆机构设计报告学院：机电工程学院<班级：姓名：学号：~（Dim a, b, c, d, e, f, l1, l2, l3, l4, w1, w2, w3, a2, a3#, p, m, dc, bjj, n%Private Sub Command1_Click() 杆长赋值l1 = Val(Text1(0).Text)l2 = Val(Text1(1).Text)l3 = Val(Text1(2).Text)l4 = Val(Text1(3).Text)a = Val * / 180 初始角度转弧度/Call bj(bjj)If bjj = 1 Then Exit Subw1 = 0Call jsgw1 = Val 公式计算角速度，角加速度w2 = -w1 * l1 * Sin(a - c) / (l3 * Sin(b - c))w3 = w1 * l1 * Sin(a - b) / (l2 * Sin(c - b))= w2￥= w3a2 = (l3 * w3 * w3 - l1 * w1 * w1 * Cos(a - c) - l2 * w2 * w2 * Cos(b - c)) / (l2 * Sin(b - c))a3 = (l2 * w2 * w2 + l1 * w1 * w1 * Cos(a - b) - l3 * w3 * w3 * Cos(c - b)) / (l3 * Sin(c - b))= a2= a3End SubFunction jsg()If p = 0 Then p = -1、On Error GoTo ela = a + * w1 角度随时间增加d = l4 - l1 * Cos(a)e = -l1 * Sin(a)f = (d ^ 2 + e ^ 2 + l3 ^ 2 - l2 ^ 2) / (2 * l3)c = 2 * Atn((e + Sqr(d ^ 2 +e ^ 2 -f ^ 2) * p) / (d - f))b = Atn((e + l3 * Sin(c)) / (d + l3 * Cos(c)))w1 = -w1…el:w1 = -w1Line1(0).Y1 = / 2 定义各个线段端点的坐标Line1(0).X1 = / 2Line1(0).X2 = l1 * Cos(a) + Line1(0).X1Line1(0).Y2 = Line1(0).Y1 - l1 * Sin(a)Line1(3).X2 = Line1(0).X1 + l4Line1(3).Y2 = Line1(0).Y1；Line1(3).X1 = Line1(0).X1Line1(3).Y1 = Line1(0).Y1Line1(2).X1 = Line1(3).X2 + l3 * Cos(c)Line1(2).Y1 = Line1(3).Y2 - l3 * Sin(c)Line1(2).X2 = Line1(3).X2Line1(2).Y2 = Line1(3).Y2Line1(1).X1 = Line1(0).X2Line1(1).Y1 = Line1(0).Y2|Line1(1).X2 = Line1(2).X1Line1(1).Y2 = Line1(2).Y1Shape1(i).Left = Line1(i).X1 - 50 连接两杆转动副的中心坐标Shape1(i).Top = Line1(i).Y1 - 50Next i(Line1(1).X1, Line1(1).Y1), vbRed 画出主动件和连架杆的轨迹(Line1(2).X1, Line1(2).Y1), vbGreenEnd Function}Function bj(x) 杆长条件的判断x = 0xld = Val(Text1(0).Text)xlx = Val(Text1(0).Text)For i = 1 To 3 If xld < Val(Text1(i).Text) Then xld = Val(Text1(i).Text)^If xlx > Val(Text1(i).Text) Then xlx = Val(Text1(i).Text)Next iFor i = 0 To 3zh = Val(Text1(i).Text) + zhNext iIf (xlx + xld) > (zh - (xlx + xld)) ThenMsgBox ("不满足杆长要求")x = 1`End IfEnd Function。

机械原理教案10平面四杆机构的设计

机械原理教案10平面四杆机构的设计

[本讲课程的引入]现场经常要求满足预定的运动规律（如急回运动、如两连架杆的转角能够满足预定的对应位置关系）；满足预定的连杆位置要求（如汽车车门，按开、闭两个位置设计）满足预定的轨迹要求（如鹤式起重机、搅拌机等）。

[本讲课程的内容]5-4 平面四杆机构的设计设计内容：根据要求，设计连杆机构的四杆长度及运动副的位置。

● 设计可以归纳为三类问题：1．实现预定运动规律的设计 也称为函数生成问题。

常见的有实现主、从动件的角位移或线位移之间给定的关系，如要求两连架杆的转角满足预定的对应关系；要实现给定的行程速比系数K 等运动规律。

2．实现构件预定位置的设计 也称作刚体导引问题。

图5-11的造型机翻转机构，必须满足震实、起模时连杆BC 的两个预定位置。

3．实现预定轨迹的设计 也称为轨迹生成问题。

通常要求连杆上某点能精确或近似的通过若干给定的点。

如图5-5所示搅拌机构，要根据E 点的轨迹要求来设计四杆机构。

● 设计方法：图解法——简单明了，易于掌握，能够满足一些要求不高的工程设计问题，有时还为解析法提供图形和初始数据，检验解析法计算的结果的正确性。

解析法——计算准确，能够给出若干组解以供选择，但计算麻烦，随着计算机的普及和各种软件的飞速发展，可以使用计算机程序进行计算，使解析法得到了发展。

实验法——常用于轨迹设计，有试凑性质，但不失为一种有用的工程方法 一、 按给定连杆的位置设计四杆机构1）已知活动铰链中心的位置活动铰链中心B 、C 的位置给定，要求连杆依次占据11C B 、22C B 、33C B 三个位置，如图所示。

设计该铰链四杆机构。

内 容分析：由于B 、C 的轨迹分别是以固定铰链A 、D 为圆心的圆周或圆弧。

因此，1B 、2B 、3B 的圆心即为固定铰链A ；1C 、2C 、3C 的圆心即为固定铰链D 。

显然，如果给定连杆的两个位置，则Ａ、Ｄ点将有无数解；给定三个位置时，有唯一解。

2） 已知两固定铰链中心的位置 若改取四杆机构的连杆为机架(活动铰链B 、C 变为固定铰链)，则原机构中的固定铰链A 、D 将转变为活动铰链，即AD 成为连杆。

机械设计课程设计四杆机构

机械设计课程设计四杆机构

机械设计课程设计四杆机构一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握四杆机构的基本概念、分类和运动特性。

2. 学生能够运用四杆机构的运动原理，分析并解决实际问题。

3. 学生能够了解四杆机构在机械设计中的应用及发展。

技能目标：1. 学生能够运用图示法和计算法分析四杆机构的运动。

2. 学生能够设计简单的四杆机构，并运用CAD软件绘制其结构图。

3. 学生能够运用所学的四杆机构知识，进行创新设计并制作模型。

情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到机械设计在工程技术领域的重要性，培养对机械设计的兴趣。

2. 学生能够通过团队合作，培养沟通、协作和解决问题的能力。

3. 学生能够关注机械设计领域的发展，树立创新意识，提高自身综合素质。

课程性质：本课程为机械设计课程的设计实践环节，强调理论联系实际，培养学生的动手能力和创新能力。

学生特点：学生已具备一定的机械基础知识和制图技能，具有较强的学习兴趣和求知欲。

教学要求：结合学生特点和课程性质，注重启发式教学，引导学生主动参与，培养实际操作能力。

将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。

二、教学内容1. 四杆机构基本概念：四杆机构的定义、分类及其应用场景。

教材章节：第二章第三节2. 四杆机构的运动特性：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、摆线机构等运动原理及特点。

教材章节：第二章第四节3. 四杆机构的设计方法：图示法、计算法及其在实际中的应用。

教材章节：第三章第一节、第二节4. 四杆机构的创新设计：结合实际需求，运用所学知识进行创新设计。

教材章节：第三章第三节5. CAD软件在四杆机构设计中的应用：利用CAD软件绘制四杆机构结构图。

教材章节：第四章第二节6. 四杆机构模型的制作：分组进行四杆机构模型制作，巩固所学知识。

教材章节：第四章第三节教学内容安排与进度：1. 第1周：四杆机构基本概念、分类及其应用场景。

2. 第2周：四杆机构的运动特性。

3. 第3周：四杆机构的设计方法。

机械原理四连杆机构

机械原理四连杆机构

播种机排种器
四连杆机构用于播种机排种器，通过调节连杆长度和角 度，实现排种量的精确控制。
工业机械中的应用
数控机床
四连杆机构用于数控机床的进给系统，实现高精度、 高效率的加工。
工业机器人
四连杆机构用于工业机器人的关节部位，实现机器人 的灵活运动和精确控制。
航空航天中的应用
飞机起落架
四连杆机构用于飞机起落架的收放系统，通过调节连 杆长度和角度，实现起落架的快速、稳定收放。
实验方法与步骤
1
3. 设定输入杆的长度和角度，启动实验，观察输 出杆的运动情况，记录相关数据。
2
4. 重复实验，改变输入杆的长度和角度，获取多 组数据。
3
5. 对实验数据进行整理和分析，得出结论。
实验结果与分析
实验结果
通过实验获取了四连杆机构在不同输入条件 下的运动数据，包括角度和速度的变化规律 。
机械原理四连杆机构
汇报人： 2023-12-27
目录
• 四连杆机构的概述 • 四连杆机构的工作原理 • 四连杆机构的类型与特点 • 四连杆机构的优化设计 • 四连杆机构的实验研究 • 四连杆机构的应用实例
01
四连杆机构的概述
定义与特点
定义
四连杆机构是一种由四个杆件相互连接组成的平面连杆机构，通过不同杆件的 相对运动实现特定的运动轨迹。
四连杆机构模型、测角仪、测速仪、数据采 集系统等。
实验方法与步骤
• 实验方法：采用控制变量法，通过改变输入杆的 长度和角度，观察输出杆的运动规律，并记录相 关数据。
实验方Байду номын сангаас与步骤
实验步骤 1. 搭建四连杆机构模型，确保各杆件安装正确，无卡滞现象。

机械原理考试四杆机构

机械原理考试四杆机构

四杆机构的条件：最短杆长度+最长杆长度其余两杆长度之和
组成该周转副的两杆中必有一杆为最短杆。

最短杆为连架杆，为曲柄摇杆机构，最短杆为几架时，为双曲柄机构。

死点：1）采用两组以上的相同机构组合使用，使各组机构的死点相互错开排列的方法2）采用安装飞轮加大惯性的方法，借惯性作用闯过死点。

传递功率范围大，传动效率高，传动比准确，使用寿命长，工作可靠。

分度圆直径d=mz 齿顶高ha=ha*m h*=1 c*=0.25
齿根高hf=(ha*+c*)m 齿全高h1=(2h*+c*)m
齿顶圆直径da=(z1+2h*)m 齿根圆直径Df=(z1-2h*-2c*)m
基圆直径Db=d1cosa 齿距p=πm
基圆齿距Pb=pcosa 齿厚s=πm/2
齿槽宽e=πm/2顶隙c=c*m m1=m2=m B12=-B2 a1=a2=a 标准中心距a=m(z1 +z2 )/2 节圆直径d =d
传动比i =w 1/w2 =z2 /z1 cos20 =0.9396
一次多项式：刚性冲击二次多项式：柔性冲击中速轻载
五次多项式：无刚无柔高速中载
余弦加速度：中低速重载正弦加速度：中高速度轻载
等速运动：低速轻载
机构原动件数小于机构自由度，机构运动不确定，原动件数大于机构自由度，机构的最薄弱的环节损坏
1.发生线上线段长度等于基圆上滚过的弧长
2.渐开线上任意一点恒与基圆相切
3.发生线与基圆的切点也是渐开线在K点的曲率中心
4.渐开线的形状取决于基圆的大小
5.基圆以内无渐开线。

机械设计中的平面四杆机构设计

机械设计中的平面四杆机构设计

机械设计中的平面四杆机构设计机械设计中的平面四杆机构设计是一项关键的技术，它对于机械设备的运动性能和工作效率具有重要影响。

在本文中，我们将探讨平面四杆机构的设计原理和方法，并重点讨论几种常见的平面四杆机构设计。

1. 平面四杆机构的基本原理平面四杆机构是由四个杆件和四个转动副组成的机械系统。

其中，两个杆件为连杆，两个杆件为曲柄。

通过合理的连接和安排，平面四杆机构可以实现特定的运动轨迹和工作功能。

平面四杆机构通常具有四个连杆长度、四个连杆转动角度和四个面间夹角等参数，这些参数的选择和设计将直接影响机构的性能。

2. 平面四杆机构的设计方法在平面四杆机构的设计过程中，需要注意以下几个关键要素：2.1 机构类型选择根据具体的工作需求和运动特点，选择合适的平面四杆机构类型。

常见的类型包括双曲柄四杆机构、双滑块四杆机构和连杆滑块四杆机构等。

每种类型的机构都有其特点和适用范围，设计者需要根据具体情况做出选择。

2.2 运动轨迹设计平面四杆机构的设计目标之一是确定所需的运动轨迹。

通过合理设置连杆长度和转动角度等参数，设计者可以使机构实现所需的直线运动、往复运动或者特定的曲线轨迹等。

2.3 运动性能评估在设计过程中，需要对平面四杆机构的运动性能进行评估。

常见的评估指标包括机构速度、加速度、运动稳定性和工作效率等。

通过使用运动分析软件或者手工计算，可以得到机构的具体性能参数。

3. 常见的平面四杆机构设计在实际应用中，有几种常见的平面四杆机构设计。

3.1 双曲柄四杆机构双曲柄四杆机构由两个曲柄和两个连杆组成，具有简单的结构和稳定的运动特性。

它常用于需要往复运动的机械设备中，例如活塞式发动机。

3.2 双滑块四杆机构双滑块四杆机构包含两个滑块和两个连杆，可实现两个滑块的相对运动。

这种结构常用于需要同时进行两个工作操作的装置，比如双手操作的印刷机械。

3.3 连杆滑块四杆机构连杆滑块四杆机构是由两个连杆和两个滑块组成，其中一个滑块在连杆上滑动。

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沈阳航空航天大学铰链四杆机构设计报告学院：机电工程学院班级：姓名：学号：Dim a, b, c, d, e, f, l1, l2, l3, l4, w1, w2, w3, a2, a3#, p, m, dc, bjj, n%Private Sub Command1_Click() 杆长赋值l1 = Val(Text1(0).Text)l2 = Val(Text1(1).Text)l3 = Val(Text1(2).Text)l4 = Val(Text1(3).Text)a = Val * / 180 初始角度转弧度Call bj(bjj)If bjj = 1 Then Exit Subw1 = 0Call jsgw1 = Val 公式计算角速度，角加速度w2 = -w1 * l1 * Sin(a - c) / (l3 * Sin(b - c))w3 = w1 * l1 * Sin(a - b) / (l2 * Sin(c - b))= w2= w3a2 = (l3 * w3 * w3 - l1 * w1 * w1 * Cos(a - c) - l2 * w2 * w2 * Cos(b - c)) / (l2 * Sin(b - c))a3 = (l2 * w2 * w2 + l1 * w1 * w1 * Cos(a - b) - l3 * w3 * w3 * Cos(c - b)) / (l3 * Sin(c - b)) = a2= a3End SubFunction jsg()If p = 0 Then p = -1On Error GoTo ela = a + * w1 角度随时间增加d = l4 - l1 * Cos(a)e = -l1 * Sin(a)f = (d ^ 2 + e ^ 2 + l3 ^ 2 - l2 ^ 2) / (2 * l3)c = 2 * Atn((e + Sqr(d ^ 2 +e ^ 2 -f ^ 2) * p) / (d - f))b = Atn((e + l3 * Sin(c)) / (d + l3 * Cos(c)))w1 = -w1el:w1 = -w1Line1(0).Y1 = / 2 定义各个线段端点的坐标Line1(0).X1 = / 2Line1(0).X2 = l1 * Cos(a) + Line1(0).X1Line1(0).Y2 = Line1(0).Y1 - l1 * Sin(a)Line1(3).X2 = Line1(0).X1 + l4Line1(3).Y2 = Line1(0).Y1Line1(3).X1 = Line1(0).X1Line1(3).Y1 = Line1(0).Y1Line1(2).X1 = Line1(3).X2 + l3 * Cos(c)Line1(2).Y1 = Line1(3).Y2 - l3 * Sin(c)Line1(2).X2 = Line1(3).X2Line1(2).Y2 = Line1(3).Y2Line1(1).X1 = Line1(0).X2Line1(1).Y1 = Line1(0).Y2Line1(1).X2 = Line1(2).X1Line1(1).Y2 = Line1(2).Y1Shape1(i).Left = Line1(i).X1 - 50 连接两杆转动副的中心坐标Shape1(i).Top = Line1(i).Y1 - 50Next i(Line1(1).X1, Line1(1).Y1), vbRed 画出主动件和连架杆的轨迹(Line1(2).X1, Line1(2).Y1), vbGreenEnd FunctionFunction bj(x) 杆长条件的判断x = 0xld = Val(Text1(0).Text)xlx = Val(Text1(0).Text)For i = 1 To 3If xld < Val(Text1(i).Text) Then xld = Val(Text1(i).Text)If xlx > Val(Text1(i).Text) Then xlx = Val(Text1(i).Text)Next iFor i = 0 To 3zh = Val(Text1(i).Text) + zhNext iIf (xlx + xld) > (zh - (xlx + xld)) ThenMsgBox ("不满足杆长要求")x = 1End IfEnd Function。

(-8, 4)-(8, -4) 画出角速度w2函数图像, 0)-, 0)(0, -(0,= : = : "x"= : = 4: "y"For i = -7 To 7(i, 0)-(i,= i - : = : iNext iFor i = To StepIf i > And i < Then i = 0= : = i + : i, i)-(0, i)Next iDim a1, b1, c1, d1, e1, f1, w11#w11 =For x = To StepIf p = 0 Then p = -1On Error GoTo ela1 = a1 + w11d1 = l4 - l1 * Cos(a1)e1 = -l1 * Sin(a1)f1 = (d1 ^ 2 + e1 ^ 2 + l3 ^ 2 - l2 ^ 2) / (2 * l3)c1 = 2 * Atn((e1 + Sqr(d1 ^ 2 + e1 ^ 2 - f1 ^ 2) * p) / (d1 - f1))b1 = Atn((e1 + l3 * Sin(c1)) / (d1 + l3 * Cos(c1)))w11 = -w11el:w11 = -w11w111 = Valw21 = -w111 * l1 * Sin(a1 - c1) / (l3 * Sin(b1 - c1))w31 = w1 * l1 * Sin(a1 - b1) / (l2 * Sin(c1 - b1))a21 = (l3 * w31 * w31 - l1 * w111 * w111 * Cos(a1 - c1) - l2 * w21 * w21 * Cos(b1 - c1)) / (l2 * Sin(b1 - c1))a31 = (l2 * w21 * w21 + l1 * w111 * w111 * Cos(a1 - b1) - l3 * w31 * w31 * Cos(c1 - b1)) / (l3 * Sin(c1 - b1))(x, w21)Next xEnd IfEnd Sub(-8, -(8, 画出角速度w3函数图像, 0)-, 0)(0, -(0,= : = : "x"= : = : "y"For i = -7 To 7(i, 0)-(i,= i - : = : iNext iFor i = To StepIf i > And i < Then i = 0= : = i + : i, i)-(0, i)Next iDim a1, b1, c1, d1, e1, f1, w11#w11 =For x = To StepIf p = 0 Then p = -1On Error GoTo ela1 = a1 + w11d1 = l4 - l1 * Cos(a1)e1 = -l1 * Sin(a1)f1 = (d1 ^ 2 + e1 ^ 2 + l3 ^ 2 - l2 ^ 2) / (2 * l3)c1 = 2 * Atn((e1 + Sqr(d1 ^ 2 + e1 ^ 2 - f1 ^ 2) * p) / (d1 - f1))b1 = Atn((e1 + l3 * Sin(c1)) / (d1 + l3 * Cos(c1)))w11 = -w11el:w11 = -w11w111 = Valw21 = -w111 * l1 * Sin(a1 - c1) / (l3 * Sin(b1 - c1))w31 = w1 * l1 * Sin(a1 - b1) / (l2 * Sin(c1 - b1))a21 = (l3 * w31 * w31 - l1 * w111 * w111 * Cos(a1 - c1) - l2 * w21 * w21 * Cos(b1 - c1)) / (l2 * Sin(b1 - c1))a31 = (l2 * w21 * w21 + l1 * w111 * w111 * Cos(a1 - b1) - l3 * w31 * w31 * Cos(c1 - b1)) / (l3 * Sin(c1 - b1))(x, w31)Next xEnd IfEnd SubPrivate Sub Picture4_DblClick() 画出角加速度a2d(-8, 8)-(8, -8), 0)-, 0)(0, -(0,= : = : "x"= : = 8: "y"For i = -7 To 7(i, 0)-(i,= i - : = : iNext iFor i = 7 To -7 StepIf i > And i < Then i = 0= : = i + : i, i)-(0, i)Next iDim a1, b1, c1, d1, e1, f1, w11#w11 =For x = To StepIf p = 0 Then p = -1On Error GoTo elell:a1 = a1 + w11d1 = l4 - l1 * Cos(a1)If IsEmpty(d1) Then GoTo elle1 = -l1 * Sin(a1)If IsEmpty(e1) Then GoTo ellf1 = (d1 ^ 2 + e1 ^ 2 + l3 ^ 2 - l2 ^ 2) / (2 * l3)If IsEmpty(f1) Then GoTo ellc1 = 2 * Atn((e1 + Sqr(d1 ^ 2 + e1 ^ 2 - f1 ^ 2) * p) / (d1 - f1))If IsEmpty(c1) ThenGoTo ellEnd Ifb1 = Atn((e1 + l3 * Sin(c1)) / (d1 + l3 * Cos(c1)))If IsEmpty(b1) Then GoTo ellw11 = -w11el:w11 = -w11w111 = ValIf b1 = Null Then GoTo ellw21 = -w111 * l1 * Sin(a1 - c1) / (l3 * Sin(b1 - c1))w31 = w1 * l1 * Sin(a1 - b1) / (l2 * Sin(c1 - b1))a21 = (l3 * w31 * w31 - l1 * w111 * w111 * Cos(a1 - c1) - l2 * w21 * w21 * Cos(b1 - c1)) / (l2 * Sin(b1 - c1))a31 = (l2 * w21 * w21 + l1 * w111 * w111 * Cos(a1 - b1) - l3 * w31 * w31 * Cos(c1 - b1)) / (l3 * Sin(c1 - b1))(x, a21)(-8, 8)-(8, -8) 画出角加速度a3 , 0)-, 0)(0, -(0,= : = : "x"= : = 8: "y"For i = -7 To 7(i, 0)-(i,= i - : = : iNext iFor i = -7 To 7 StepIf i > And i < Then i = 0= : = i + : i, i)-(0, i)Next iDim a1, b1, c1, d1, e1, f1, w11#w11 =For x = To StepIf p = 0 Then p = -1On Error GoTo ela1 = a1 + w11d1 = l4 - l1 * Cos(a1)e1 = -l1 * Sin(a1)f1 = (d1 ^ 2 + e1 ^ 2 + l3 ^ 2 - l2 ^ 2) / (2 * l3)c1 = 2 * Atn((e1 + Sqr(d1 ^ 2 + e1 ^ 2 - f1 ^ 2) * p) / (d1 - f1))b1 = Atn((e1 + l3 * Sin(c1)) / (d1 + l3 * Cos(c1)))w11 = -w11el:w11 = -w11w111 = Valw21 = -w111 * l1 * Sin(a1 - c1) / (l3 * Sin(b1 - c1))w31 = w1 * l1 * Sin(a1 - b1) / (l2 * Sin(c1 - b1))a21 = (l3 * w31 * w31 - l1 * w111 * w111 * Cos(a1 - c1) - l2 * w21 * w21 * Cos(b1 - c1)) / (l2 * Sin(b1 - c1))a31 = (l2 * w21 * w21 + l1 * w111 * w111 * Cos(a1 - b1) - l3 * w31 * w31 * Cos(c1 - b1)) / (l3 * Sin(c1 - b1))(x, a31)(-8, -(8, 角位移s2,s3函数的输出, 0)-, 0)(0, -(0,= : = : "x"= : = : "y"For i = -7 To 7 Step(i, 0)-(i,= i - : = : iNext iFor i = -3 To StepIf i > And i < Then i = 0= : = i + : i, i)-(0, i)Next iDim a1, b1, c1, d1, e1, f1, w11#w11 =For x = To StepIf p = 0 Then p = -1On Error GoTo ela1 = a1 + w11d1 = l4 - l1 * Cos(a1)e1 = -l1 * Sin(a1)f1 = (d1 ^ 2 + e1 ^ 2 + l3 ^ 2 - l2 ^ 2) / (2 * l3)c1 = 2 * Atn((e1 + Sqr(d1 ^ 2 + e1 ^ 2 - f1 ^ 2) * p) / (d1 - f1)) b1 = Atn((e1 + l3 * Sin(c1)) / (d1 + l3 * Cos(c1)))w11 = -w11el:w11 = -w11If x = Then czd = c1: czx = c1If czd < c1 Then czd = c1If czx > c1 Then czx = c1= czd - czxIf x = Then czd1 = b1: czx1 = b1If czd1 < b1 Then czd1 = b1If czx1 > b1 Then czx1 = b1= czd1 - czx1(x, c1)(x, b1), vbRed。