1、 工程技术学院 课程设计 题 目:图解法设计平面连杆机构 专 业:工业工程 年 级: 学 号: 姓 名: 指导教师:xxx 日 期:2012-12-24 1 摘要 设计内容:设计曲柄摇杆机构。已知摇杆长度 3 l,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
2、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 2 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 2 设计方案的讨论4 3 设计过程5 3.1 各杆
3、长度的确定5 3.2 盐酸最小传动角6 4 小结7 5 参考文献8 3 1 1、题目、题目 1.11.1 原始数据及要求原始数据及要求:设计曲柄摇杆机构。已知摇杆长度 3 l,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。 1.21.2 工作量:工作量: 1. 平面连杆机构图解法设计图纸一张。 2. 计算说明书一份。 1.31.3 制图说明:制图说明: 1. 用 3 号图纸作图。 2. 标注尺寸。 3. 辅助线用细实线。 4. 杆的一个极限位置用粗实线,另一个极限位置用虚线。
4、 1.41.4 设计计算说明书包括的内容:设计计算说明书包括的内容: 1. 设计任务书 2. 目录 3. 设计过程 分组 5 3 l(mm) 70 (0) 35 K 1.2 CDA 50 4 3.1. 计算极位夹角 3.2. 绘制机架位置线及摇杆的两个极限位置 3.3. 确定曲柄回转中心 3.4. 确定各杆长度 3.5. 验算最小传动角 参考文献 2 2、设计方案的讨论、设计方案的讨论 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。 全部用回转副组成 的平面四杆机构称为铰链
5、四杆机构。 机构的固定件称为机架;与机架 用回转副相联接的两杆称为连架杆;不与机架直接联接的杆称为连 杆。能作整周转动的连架杆,称为曲柄。仅能在某一角度摆动的连架 杆,称为摇杆。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:曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。在铰链四杆机构中, 若两个连架杆中,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。曲柄摇杆机构具有急回运动特性。急回运动特性是 指摇杆与机架的连接点在空回行程的速度大于工作行程时的速度的 特性。生产中常利用这种工作性质, 使设计的机械具有快速的空回行 程,
6、可缩短生产中的辅助时间,以提高生产效率。 平面四杆机构的设计主要是根据给定的运动条件,确定机构运 5 动简图的尺寸参数。生产实践中的要求是多种多样的,给定的条件也 各不相同,常碰到的有两类问题,第一是按照给定从动件的运动规律 (如位置、急回特性、速度)设计四杆机构;第二是按照给定的轨迹 设计四杆机构。 设计机构的方法有解析法、图解法和实验法。设计时采用哪 种方法, 取决于所给定的条件和机构的实际工作要求。在这次设计中 我们采用的是图解法。 用图解法设计四杆机构主要有两种一是按给定 的行程速比系数设计曲柄摇杆机构, 二是按给定的连杆位置设计曲柄 摇杆机构。设计具有急回运动的四杆机构,一般是根据工作要求,先 给定行程速度变化系数 K 的值,然后由机构在极限位置处