重点知识点详解
重要知识点1:平面四杆机构的基本形式及演变
铰链四杆机构是平面四杆机构的基本形式
与机架相连的杆称为连架杆,不与机架直接相连的中间构件称为连杆
根据四杆机构中的曲柄和摇杆数目,可以有以下三种:
Ⅰ、曲柄摇杆机构:两连架杆中,一个为曲柄,而另一个为摇杆。
Ⅱ、双曲柄机构:两连架杆均为曲柄。
Ⅲ、双摇杆机构:两连架杆均为摇杆。
平面四杆机构的演变
转动副转变为移动副
取不同构件为机架(机构倒置)
扩大转动副
重要知识点2:平面四杆机构有曲柄的条件
平面四杆机构有曲柄的条件:
满足杆长和条件:最短杆与最长杆之和应小于或等于其余两杆的杆长之和
连架杆与机架中必有一杆为四杆机构中的最短杆
铰链四杆机构类型判断条件:
在满足杆长和的条件下:
①以最短杆的相邻构件为机架(即连架杆为最短杆),则最短杆为曲柄,另一连架杆为摇杆,即该机构为曲柄摇杆机构;
②以最短杆为机架,则两连架杆为曲柄,该机构为双曲柄机构;
③以最短杆的对边构件为机架(即连杆为最短杆),均无曲柄存在,即该机构为双摇杆机构。
若不满足杆长和条件,该机构只能是双摇杆机构
曲柄滑块机构有曲柄的条件:
a为最短杆
a+e≤b
导杆机构有曲柄的条件:
a为最短杆 a+e<d
d为最短杆 d+e≤a
重要知识点3:平面四杆机构输出件的急回特性
极位夹角:机构在两个极位时,原动件所在两个位置之间所夹的锐角
摆角:摇杆CD位于两极限位置时的夹角φ,也就是最大摆角
急回特性:在连杆机构中,主动件作等速回转时,从动件空回行程的平均速度大于工作行程的平均速度,这种运动性质称为连杆机构的急回运动
行程速度变化系数(又称行程速比系数):连杆机构中从动件空回行程的平均速度与工作行程速度的比值
机构有急回特性的条件:
曲柄作等角速度转动
输出件具有正反两个行程的往复运动
极位夹角θ≠0
重要知识点4:平面机构的压力角、传动角及死点
压力角:在不计摩擦力、惯性力和重力的条件下,机构中驱使输出件运动的力的方向线与输出件上受力点的速度方向间所夹的锐角,称为机构压力角,通常用α表示
传动角:压力角的余角。通常用γ表示,传动角表示机构的传力性能
传动角越大,传力性能越好
四杆机构最小传动角在曲柄与导杆共线的两位置之一
机构的传动角一般在运动链末端的一个从动件上度量
死点:在不计构件的重力、惯性力和运动副中的摩擦阻力的条件下,当机构处于传动角γ=0°(α=90°)的位置下,无论给机构主动件的驱动力或驱动力矩有多大,均不能使机构运动,这个位置称为机构的死点位置
死点的位置:曲柄摇杆机构中,当摇杆为主动件时,连杆与从动曲柄共线时的位置
死点表现:当机构处于死点位置时,主动件通过连杆作用于从动件上的力恰好通过其回转中心,而不能使从动件转动,
题目中有错别字,容易给解答者带来误解,正确的题目应该如下:
铰链四杆的三种基本类型是什么?
答案为:曲柄摇杆、双曲柄、双摇杆
1、曲柄摇杆
定义:在铰链四杆中,若两连架杆之一为曲柄,另一个是摇杆,此称为曲柄摇杆。
应用:在曲柄摇杆中,当曲柄为主动件时,可将曲柄的连续回转运动转换成摇杆的往复摆动。如雷达天线俯仰角调整。当摇杆为主动件时,可将摇杆的往复摆动转换成曲柄的连续回转运动,如缝纫机踏板。
2、双曲柄
定义:铰链四杆中,若两连架杆均为曲柄时,此称为双曲柄。
在双曲中,如果两曲柄的长度不相等,主动曲柄等速回转一周,从动曲柄变速回转一周,如惯性筛。如果两曲柄的长度相等,且连杆与机架的长度也相等,称为平行双曲柄。这种运动的特点是两曲柄的角速度始终保持相等,在机器中应用也很广泛,如机车车轮联动。
3、双摇杆
定义:铰链四杆中,若两连架杆均为摇杆时,此称为双摇杆。
在双摇杆中,两摇杆可分别为主动件,当主动摇杆摆动时,通过连杆带动从动摇杆作摆动运动。如码头起重机中的双摇杆,当CD摇杆摆动时,连杆BC上悬挂重物的点M近似水平直线移动。