鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性分析 畢業(yè)論文

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1、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性分析摘要：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)不僅本身應(yīng)用廣泛，而且是平面四桿機(jī)構(gòu)、多桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)，同時(shí)為以后如凸輪等機(jī)構(gòu)的學(xué)習(xí)打下必要的基礎(chǔ)。因此，我們要去了解、分析鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性。關(guān)鍵詞：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)雙曲桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)AnalyzingTheCharacteristicMovementofFourBarMechanismAbstract:Inallkindsofmechanismtype,characteristicsoflinkagemechanismwithdiversestructuresanddiverseproperties.Theywer

2、edividedintothecrankrockermechanism,doublecrankmechanism,adoublerockermechanismetc..Fourbarlinkagemechanismiswidelyusedorplanarfourbarmechanism,multibarmechanismfoundation,asolidfoundationforthelatercammechanismoflearningandlay,soweneedtoanalysisofthemovementcharacteristicsoffourbarlinkage

3、isknow.Keywords:Hingefourbarmechanism,doublecrankmechanism,adoublerockermechanism,acrankrockermechanism.緒論1.平面連桿機(jī)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀19世紀(jì)以來，以幾何圖解法為主導(dǎo)的德國機(jī)構(gòu)學(xué)學(xué)派曾對(duì)連桿機(jī)構(gòu)的研究做出了巨大的貢獻(xiàn)，其研究成果長(zhǎng)期長(zhǎng)期處于世界領(lǐng)先地位。二次世界大戰(zhàn)后，借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使連桿機(jī)構(gòu)在生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用又有了新的突破，開辟了很多的分支。在平面連桿機(jī)構(gòu)中最基本的形式為四桿機(jī)構(gòu)，關(guān)于四桿機(jī)構(gòu)的分析已進(jìn)行了不少研究工作。但是不論在運(yùn)動(dòng)學(xué)及力學(xué)方面，四桿機(jī)構(gòu)仍有

4、進(jìn)一步研究成果的必要。至于五桿以上的多桿機(jī)構(gòu)，目前的工作還很不完善。四桿機(jī)構(gòu)雖然結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單，而且應(yīng)用廣泛，但其所能實(shí)現(xiàn)的功能也比較簡(jiǎn)單，隨著機(jī)械自動(dòng)化、機(jī)械手、機(jī)器人的發(fā)展，人們對(duì)機(jī)構(gòu)所需要的運(yùn)動(dòng)特性及動(dòng)力特性有更高的要求，在國際上也十分注重這方面的工作。連桿機(jī)構(gòu)是工程實(shí)際中應(yīng)用最廣泛的機(jī)構(gòu)，是組成各種機(jī)械系統(tǒng)的基礎(chǔ)，如活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，各種紡織機(jī)械、印刷機(jī)械等，因此連桿機(jī)構(gòu)的研究一直是機(jī)構(gòu)學(xué)領(lǐng)域中的研究重點(diǎn)。2.連桿機(jī)構(gòu)分析的歷史與現(xiàn)狀連桿機(jī)構(gòu)分析著重在于連桿機(jī)構(gòu)學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)特性的研究，揭示連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成、運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)規(guī)律及其相互關(guān)系，用于現(xiàn)有機(jī)械系統(tǒng)的性能分析與

5、改進(jìn)。連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析在連桿機(jī)構(gòu)中占有重要的地位，因此本文著重介紹連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的發(fā)展情況。連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析包括三個(gè)方面的內(nèi)容：位置分析、速度分析和加速度分析。連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的基礎(chǔ)是理論力學(xué)中的運(yùn)動(dòng)學(xué)，它的研究歷史較早，經(jīng)過了幾代學(xué)者們的努力，現(xiàn)已形成了較為成熟的連桿機(jī)構(gòu)分析的理論與方法。1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本形式1.1定義：全部用轉(zhuǎn)動(dòng)副相連的平面四桿機(jī)構(gòu)，它是平面四桿機(jī)構(gòu)的基本形式。它由機(jī)架、連桿、連架桿、曲柄、搖桿組成，如圖1-1。其中固定不動(dòng)的桿4稱為機(jī)架；與機(jī)架相連的桿1和桿3稱為連架桿；不與機(jī)架相連的桿2稱為連桿。在連架桿中能繞固定軸線整周回轉(zhuǎn)的構(gòu)件稱

6、為曲柄，只能在某一角度范圍內(nèi)擺動(dòng)的構(gòu)件稱為搖桿。圖1-1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，可以吧鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)分為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)。1.2曲柄搖桿機(jī)構(gòu)定義：在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若兩個(gè)連架桿中，一個(gè)為曲柄，另一個(gè)為搖桿，則此鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)稱為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。圖1-2所示：應(yīng)用：在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄為主動(dòng)件時(shí)，可將曲柄的連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成搖桿的往復(fù)擺動(dòng)。如雷達(dá)天線俯仰角調(diào)整機(jī)構(gòu)。當(dāng)搖桿為主動(dòng)件時(shí)，可將搖桿的往復(fù)擺動(dòng)轉(zhuǎn)換成曲柄的連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，如縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)。圖1-2曲柄搖桿機(jī)構(gòu)1.2.1急回運(yùn)動(dòng)如圖1-3所示：當(dāng)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，曲柄雖作等速轉(zhuǎn)動(dòng)，而搖桿擺動(dòng)時(shí)空回行程

7、的平均速度卻大于工作行程的平均速度，這種性質(zhì)稱為機(jī)構(gòu)的急回特性。圖1-3曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的急回特性當(dāng)曲柄由位置AB1順時(shí)針轉(zhuǎn)到位置AB2時(shí)，曲柄轉(zhuǎn)角j1=180+q，這時(shí)搖桿由極限位置C1D擺到極限位置C2D，搖桿擺角為y；而當(dāng)曲柄順時(shí)針再轉(zhuǎn)過角度j2=180-q時(shí)，搖桿由位置C2D擺回到位置C1D，其擺角仍然是y。雖然搖桿來回?cái)[動(dòng)的擺角相同，但對(duì)應(yīng)的曲柄轉(zhuǎn)角卻不等(j1>j2);當(dāng)曲柄勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),對(duì)應(yīng)的時(shí)間也不等(t1>t2)，這反映了搖桿往復(fù)擺動(dòng)的快慢不同。令搖桿自C1D擺至C2D為工作行程，這時(shí)鉸鏈C的平均速度是