平面连杆机构运动分析与设计平面连杆机构运动分析与设计实际问题设计问题试用图解法设计一铰链四杆机构作为加热炉炉门的启闭机构。炉门打开后成水平位置时要求炉门的外面朝上，固定铰链应位于yy轴线上。试通过图解法设计确定各构件尺寸。平面连杆机构的设计图示为某机床变速箱中操纵滑动齿轮的操纵机构。当滑动齿轮在行程的左端时，要求操纵手柄为铅垂方向。试设计此机构。平面连杆机构的设计平面连杆机构设计的基本问题1.实现给定的位置要求(刚体导引机构）2.实现预定的运动规律（函数生成机构）3.实现预定的轨迹要求（轨迹生成机构）平面连杆机构的设计1.实现给定的位置要求(刚体导引机构）平面连杆机构的设计铸造沙箱翻转机构平面连杆机构的设计2.实现预定的运动规律（函数生成机构）y=logx平面连杆机构的设计3.实现预定的轨迹要求（轨迹生成机构）平面连杆机构的设计登楼梯机构平面连杆机构的设计主要任务：按给定运动等方面要求，在选定机构型式后进行机构运动简图的设计，也即确定各构件的几何尺寸，不涉及机构的具体结构和强度，故称为机构的运动设计。平面连杆机构的设计机构设计以满足运动要求为目标，此外还应满足以下条件：1.应使机构具有良好的传力特性，即机构在运动过程中各位置应满足α≤[α]。2.应满足机器整体对机构在空间和结构上的限制。设计方法：图解法、解析法、实验法平面连杆机构的设计1.按给定连杆位置设计要求作平面运动的构件由一个特定位置运动到另一个或几个特定位置的机构设计，就属于按给定连杆位置的设计，也称为刚体导引机构的设计。平面连杆机构的设计解析法表达éxùéxxùéùcosqq-sinxOéùmmêúmêyú=M×êyú=×sinqqcosyyêúêúfiêmúêúOmmêúêúêúêúêúë1ûë11ûëû001ëû平面连杆机构的设计解析法表达222ì(xP11-xC)+()yPC-=yrï222í(xP22-xC)+()yPC-=yrï222î(xP33-xC)+()yPC-=yrP(xyPm,)PmC(xyCC,)réxùéxxùéùcosqq-sinxOéùmmêúmêyú=M×êyú=×sinqqcosyyêúêúfiêmúêúOmmêúêúêúêúêúë1ûë11ûëû001ëû平面连杆机构的设计MathCAD8•数值计算15-=14.923104•方程、变量a:=13b4:=x:=ab+x=17平面连杆机构的设计MathCADt:=1..10循环•2ft()t:=+2t×+1ft()=49162536496481100121平面连杆机构的设计MathCAD150•图形绘制1002x+2x×+1500-10-50510x150150100100ft()ft()50500002468100246810tt平面连杆机构的设计MathCAD•动画æFRAME×p×xöxfx():=sinç÷+0.84e×è5.2ø3020fx()100-10-50510xxm:=500ym:=300Ladx:=1000Lady0:=xom:=200yom:=300xof0:=yof0:=ppp平面连杆机构的设计q:=j:=此处将θ改为等6126æxmöfunCACRp(xm,ym,xom,yom,xof,yof,q):=Rm¬çym÷范例ç÷è1øæxom-xoföOfOm¬çyom-yof÷ç÷è1øæcos()q-sin()q0öRfi¬çsin()qcos()q0÷ç÷è000øRp¬OfOm+Rfi×RmreturnRpæpöæpöP11:=funCACRpç500,300,200,300,0,0,÷P21:=funCACRpç600,600,1200,300,0,0,÷è6øè12øæpöæpöP12:=funCACRpç500,300,200,300,0,0,÷P22:=funCACRpç600,600,1200,300,0,0,÷è3øè3øæpöæpöP13:=funCACRpç500,300,200,300,0,0,÷P23:=funCACRpç600,600,1200,300,0,0,÷è2øè2øR1:=300已222P11-xc+P11-ycR1()0()1222P12-xc+P12-yc