机械原理课程设计
任务书
题目：连杆机构设计B4 姓名：戴新吉
班级：机械设计制造及其自动化2011级3班 设计参数
连架杆转角范围 转角关系的期望函数 计算间隔 编程 设计计算 确定：a,b,c,d四杆的长度，以及在一个工作循环内每一计算间隔的转角偏差值??i 60° y=㏑x(1≦x≦2) 设计要求：
85° 0.5° 1.用解析法按计算间隔进行设计计算； 2.绘制3号图纸1张，包括：
(1)机构运动简图；
(2)期望函数与机构实现函数在计算点处的对比表； (3)根据对比表绘制期望函数与机构实现函数的位移对比图； 3.设计说明书一份；
4.要求设计步骤清楚，计算准确。说明书规范。作图要符合国家标。按时独立完成任务。
目录
第1节 平面四杆机构设计 ..................................
1.1连杆机构设计的基本问题 ................................ 1.2作图法设计四杆机构 ................................... 3 1.3作图法设计四杆机构的特点 ............................. 3 1.4解析法设计四杆机构 ................................... 3 1.5解析法设计四杆机构的特点 ............................. 3 第2节 设计介绍 .......................................... 2.1按预定的两连架杆对应位置设计原理 ...................... 2.2 按期望函数设计 ........................................ 第3节 连杆机构设计 ...................................... 3.1连杆机构设计 .......................................... 3.2变量和函数与转角之间的比例尺 ......................... 8 3.3确定结点值 ........................................... 8 3.4 确定初始角?0、?0 .................................... 9 3.5 杆长比m,n,l的确定 .................................... 3.6 检查偏差值?? ......................................... 3.7 杆长的确定 .......................................... 13 3.8 连架杆在各位置的再现函数和期望函数最小差值??的确定 . 15 总结 ...................................................... 参考文献 .................................................. 附录 ......................................................
第1节 平面四杆机构设计
1.1连杆机构设计的基本问题
连杆机构设计的基本问题是根据给定的要求选定机构的型式，确定
各构件的尺寸，同时还要满足结构条件（如要求存在曲柄、杆长比恰当等）、动力条件（如适当的传动角等）和运动连续条件等。
根据机械的用途和性能要求的不同，对连杆机构设计的要求是多种
多样的，但这些设计要求可归纳为以下三类问题：
(1)预定的连杆位置要求； (2)满足预定的运动规律要求； (3)满足预定的轨迹要求;
连杆设计的方法有：解析法、作图法和实验法。
1.2 作图法设计四杆机构
对于四杆机构来说，当其铰链中心位置确定后，各杆的长度
也就确定了。用作图法进行设计，就是利用各铰链之间相对运动 的几何关系，通过作图确定各铰链的位置，从而定出各杆的长度。 1.3 作图法设计四杆机构的特点
图解法的特点是直观、简单、快捷，对三个设计位置以下的设计是十分方便的，其设计精度也能满足工作的要求，并能为解析法精确求解和优化设计提供初始值。
根据设计要求的不同分为四种情况 ：
(1) 按连杆预定的位置设计四杆机构；
(2) 按两连架杆预定的对应角位移设计四杆机构； (3) 按预定的轨迹设计四杆机构； (4) 按给定的急回要求设计四杆机构。
1.4 解析法设计四杆机构
在用解析法设计四杆机构时，首先需建立包含机构各尺度参数和运动变量在内的解析式，然后根据已知的运动变量求机构的尺度参数。
1.5 解析法设计四杆机构的特点
解析法的特点是可借助于计算器或计算机求解，计算精度高，是英语对三个或三个以上位置设计的求解，尤其是对机构进行优化设计和精度分析十分有利。
现有三种不同的设计要求，分别是：
(1) 按连杆预定的连杆位置设计四杆机构 (2) 按预定的运动轨迹设计四杆机构 (3) 按预定的运动规律设计四杆机构
1) 按预定的两连架杆对应位置设计 2) 按期望函数设计
本文详细阐述了解析法设计丝杆机构中按期望函数设计的原理、方法及过程。
第2节 设计介绍
2.1按预定的两连架杆对应位置设计原理
如下图所示：
y2bθ2iao3cθ3id1θ1iα04图 2-1
ψ0x
设要求从动件3与主动件1的转角之间满足一系列的对应位置关系,即
?3i=f(?1i)i=1, 2,… ,n，其函数的运动变量?i为机构的转角，由设计要求
知
?、?13为已知条件，仅?2为未知。又因为机构按比例放大或缩小，不会
改变各机构的相对角度关系，故设计变量应该为各构件的相对长度，如取d/a=1 , b/a=l c/a=m , d/a=n 。故设计变量l、m、n以及?1、?3的计量起始角?0、?0共五个。如图2-1所示建立坐标系Oxy，并把各杆矢量向坐标轴投影，可得
? 为消去未知角?，将式2—1两端各自平方后相加，经整理可得 ? （2-1） cos(?)?mcos(?)?(mn)cos(??)?(??1?)??????????mnl/(2n)令
2i
2221i03i03i01i0p=m, p1=-m/n, p2=(m?n?1?l)/(2n),则上式可简化为： 0222（2-2） 式 2-2 中包含5个待定参数p0、p1、p2、?0、及?0，故四杆机构最多可以按两连架杆的5个对应位置精度求解。当两连架杆的对应位置数
N?5时，一般不能求得精确解，此时可用最小二乘法等进行近似设计。当要
求的两连架杆对应位置数N?5时，可预选N0?5?N个尺度参数，此时有无穷多解。
机械原理课程设计连杆机构B完美版
