雾里有江馆C 3设计：潘存云
l3ψ D x
l4
l1 coc φ + l2 cos δ = l3 cos ψ + l4 l1 sin φ + l2 sin δ = l3 sin ψ 机构尺寸比例放大时，不影响各构件相对转角. 机构尺寸比例放大时，不影响各构件相对转角. l1 =1 令：宁夏大学专用 作者： 潘存云教授
平面四杆机构结构设计
代入移项得： 代入移项得： l2 cosδ = l4 + l3 cos ψ -cos φ l2 sinδ = l3 sin ψ -sin φ 消去δ整理得： 消去 整理得： 整理得 cosφ = l3 cosψ - ψ l3 cos(ψ-φ) + ψ l42+ l32+1- l22
2l4 l4 令: P0 P2 P1 则化简为： 则化简为：cocφ=P0 cosψ + P1 cos(ψ- φ ) + P2 = ψ ψ 代入两连架杆的三组对应转角参数，得方程组： 代入两连架杆的三组对应转角参数，得方程组：
cocφ1=P0 cosψ1 + P1 cos(ψ1- φ1 ) + P2 ψ ψ cocφ2=P0 cosψ2 + P1 cos(ψ2- φ2 ) + P2 ψ ψ cocφ3=P0 cosψ3 + P1 cos(ψ3- φ3 ) + P2 ψ ψ可求系数: 可求系数:P0 、P1、P2 以及: l2 、 l3、 l4 以及:宁夏大学专用
将相对杆长乘以任意比例系数， 所得机构都能满足转角要求。若 给定两组对应位置，则有无穷多 组解。作者： 潘存云教授
平面四杆机构结构设计
举例：设计一四杆机构满足连架杆三组对应位置： 举例：设计一四杆机构满足连架杆三组对应位置： φ1 ψ1 φ2 ψ2 φ3 ψ345° 50° 45° 50° 90° 90° 80° 135° 110° 80° 135° 110° B2 B3 B1 C3 C2 C1
φ2
代入方程得： 代入方程得： A D cos45° =P0cos50° +P1cos(50°-45°) +P2 cos45° cos50° cos(50° 45° 45 50 50 cos90 90° cos80 80° cos(80 80° 90° cos90° =P0cos80° +P1cos(80°-90°) +P2 cos135 135° cos110 110° cos(110 110° 135° cos135°=P0cos110°+P1cos(110°-135°)+P2 解得相对长度: 533, 0628, 解得相对长度: P0 =1.533, P1=-1.0628, P2=0.7805 各杆相对长度为： 各杆相对长度为： l3 = P0 = 1.553, l4 =- l3 / P1 =1.442 l2 =( 42+ l32+1-2l3P2 )1/2 =1.783 l1=1 =(l宁夏大学专用
φ3
φ1
ψ3
ψ2
ψ1
选定构件l1的长度之后，可求得其余杆的绝对长度。 选定构件 的长度之后，可求得其余杆的绝对长度。
作者： 潘存云教授
平面四杆机构结构设计
实验法设计四杆机构 位置 φi当给定连架杆位置超过三对时，一般不可能有 精确解。只能用优化或试凑的方法获得近似解。
1)首先在一张纸上取 首先在一张纸上取 固定轴A的位置 的位置， 固定轴 的位置，作 原动件角位移φ 原动件角位
移 i 2)任意取原动件长度 任意取原动件长度AB 任意取原动件长度 3)任意取连杆长度 ，作一系列圆弧 任意取连杆长度BC,作一系列圆弧; 任意取连杆长度 4)在一张透明纸上取固定轴 ，作角位移ψi D 在一张透明纸上取固定轴D,作角位移ψ 在一张透明纸上取固定轴 φi 5) 取一系列从动件 k1 B1 长度作同心圆弧。 长度作同心圆弧。 C1 6) 两图叠加，移动透明 A 两图叠加， 纸，使ki落在同一圆 弧上。 弧上。宁夏大学专用
位置 φi ψi 1→2 15 10.84→5 15 15.8 2→3 15 12.55→6 15 17.5 3→4 15 14.26→7 15 19.2
ψi
ψiD设计：潘存云
作者： 潘存云教授
平面四杆机构结构设计
四、按预定的运动轨迹设计四杆机构6 D E B5 1 A 4C D设计：潘存云
设计：潘存云
3 C
2
B
A
步进式 传送机构
E
搅拌机构
宁夏大学专用
作者： 潘存云教授
平面四杆机构结构设计
四、按预定的运动轨迹设计四杆机构 连杆作平面运动,其上各点的轨迹均不相同。 连杆作平面运动 其上各点的轨迹均不相同。 其上各点的轨迹均不相同 B, C点的轨迹为圆弧 点的轨迹为圆弧; 点的轨迹为圆弧 其余各点的轨迹为一 封闭曲线。 条 封闭曲线。A设计：潘存云
M B E C
设计目标: 设计目标 就是要确定一组 杆长参数, 杆长参数 使连杆上某点的 轨迹满足设计要求。 轨迹满足设计要求。N宁夏大学专用
D
作者： 潘存云教授
平面四杆机构结构设计
C B设计：潘存云
A D
连杆曲线生成器宁夏大学专用 作者： 潘存云教授
平面四杆机构结构设计
连杆曲线图谱
设计：潘存云
宁夏大学专用
作者： 潘存云教授
平面四杆机构结构设计
本章重点： 本章重点： 1.四杆机构的基本形式、演化及应用； 四杆机构的基本形式、 四杆机构的基本形式 演化及应用； 2.曲柄存在条件、传动角γ、压力角α、死点、 曲柄存在条件、 压力角α 死点、 曲柄存在条件 急回特性： 急回特性：极位夹角和行程速比系数等物理含 义，并熟练掌握其确定方法； 并熟练掌握其确定方法； 3.掌握按连杆二组位置 、 三组位置 、 连架杆三 掌握按连杆二组位置、 三组位置、 掌握按连杆二组位置 组对应位置、行程速比系数设计四杆机构的原 组对应位置、 理与方法。 理与方法。
宁夏大学专用
作者： 潘存云教授
