偏置曲柄滑块机构有无急回运动的讨论(会做图)(课件中)
含有一个移动副的四杆机构(课堂PPT)
1、对心式
（1）曲柄主动 特点：整周回转 举例：压力机、搓齿机
往复直线运动；无急回特性
1
压力机（冲压机）
2
（2）滑块主动
特点：往复直线运动 举例：内燃机
整周回转；有死点
3
2、偏置式
（1）曲柄主动 特点：整周回转 举例：自动送料机
往复直线运动；有急回特性
（2）滑块主动 特点：往复直线运动
整周回转；有死点
4
滚轮送料机
5
（二）摇杆滑块机构（固定滑块机构，定块机构）
1、特点：滑块固定不动，将AB杆的摆动 复直线运动
2、应用： 手摇唧筒（抽水机）；
双作用式水泵
AC杆的往
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（三）曲柄摇块机构（摇块机构）
1、特点：曲柄AB作整周回转 复摆动
2、应用：汽车吊车
摇块绕铰链转动中心作往
7
（四）导杆机构
1、转动导杆机构 特点：导杆AC绕A点 回转 应用：插床
2、摆动导杆机构 特点：导杆AC绕A点摆 动 应用：牛头刨床
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最新曲柄滑块机构
曲柄滑块机构华北电力大学设备状态监测与故障诊断结课论文院系能源动力与机械工程学院专业班级研动1023班学号1102202134学生姓名王向志指导教师顾煜炯二○一一年四月摘要本文简述平面连杆机构的组成，着重介绍了曲柄滑块机构的结构，分类，用途，并进行了曲柄滑块机构的动力学和运动学分析，曲柄滑块机构的运动学特性分析，得出了机构压力表达式，曲柄滑块机构的运动特性分析，得出了滑块的位移、速度和加速度的运动表达式。
最后，对曲柄滑块机构运动中振动、平衡稳定性等进行了总结。
关键字：平面四杆曲柄滑块动力与运动分析振动与平稳性ABSTRACTThe paper describes the composition of planar linkage, focusing on the structure, classification, use of a slider-crank mechanism and making the dynamic and kinematic analysis, kinematics characteristics of the crank slider mechanism analysis for a slider-crank mechanism, on one hand , we obtain the drive pressure of the slider-crank mechanism ,on the other hand,we obtain the expression of displacement, velocity and acceleration of movement. Finally, the movement of the vibration and balance stability of the crank slider mechanism are summarized.Key words：planar linkage slider-crank mechanism dynamic and kinematic analysis vibration and balance stability目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)第1章平面连杆机构的简介 (1)1.1平面连杆机构的定义 (1)1.2平面连杆机构的优缺点 (1)1.2.1优点 (1)1.2.2缺点 (1)1.3平面四杆机构的分类 (1)第2章曲柄滑块机构简介 (2)2.1曲柄滑块机构定义 (2)2.2曲柄滑块机构的特性及应用 (3)2.3曲柄滑块机构的分类 (3)2.3.1偏心轮机构简介 (4)第3章曲柄滑块机构的动力学与运动学特性 (5)3.1曲柄滑块的动力学特性 (5)3.2曲柄滑块的运动学特性 (7)第4章曲柄滑块机构运行中的振动与平衡 (8)参考文献 (10)第1章平面连杆机构的简介1.1平面连杆机构的定义平面连杆机构是由若干构件用低副（转动副、移动副）连接组成的平面机构，又称平面低副机构。
曲柄滑块机构的结构PPT课件
• 闭式机身有整体式和组合式两种。闭式机身承 载能力大，刚度较好。所以，从小型精密压力 机到超大型压力机大都采用这种形式。
• 组合式（见图ｂ）机身是用拉紧螺栓将上梁、 立柱和底座拉紧，紧固成为一体的，加工和运 输比较方便，大中型压力机应用较广。
• 整体式机身（见图ａ），有时为了增强刚性也 有使用拉紧螺栓的。虽然整体式机身加工装配 工作量较小，但需要大型加工设备，运输也较 困难。因此，一般被限制在３０００ｋＮ以下 的压力机上应用。
• 而滑块在行程中点（α＝７５°～９０°和 α＝２７０°～２８５°）时，其运动速度 为最大，近似取α＝９０°和α＝２７０° 时的滑块速度作为滑块的最大速度
节点偏置机构主要 用于改善压力机的 受力状态和运动特 性，从而适应工艺 要求。如负偏置机 构，滑块有急回特 性，其工作行程速 度较小，回程速度 较大，有利于冷挤 压工艺，常在冷挤 压机中采用；正偏 置机构，滑块有急 进特性，常在平锻 机中采用。
• 双柱可倾式机身便于从机身背部卸料，有 利于冲压工作的机械化与自动化。但随着 压力机速度的提高和气动顶推装置的普及， 可倾式机身的作用将逐渐变小。
• 升降台式机身可以在较大范围内改变压力 机的装模高度，运用工艺范围较广，但其 承载能力较小。
• 单柱固定台式机身承载能力相对较大，所 以，一般用于标称压力较大的压力机。
曲柄滑块机构的运动分析
S
Байду номын сангаас
R 1
cos
2
sin 2
V R sin sin 2
2
a 2 Rcos cos 2
• 由图可以看出，尽管曲柄作匀速转动，但 滑块在其行程中各点的运动速度是不相同 的。滑块在上止点（α＝１８０°）和下止 点（α＝０°）时，其运动速度为零，即ｖ ＝０；
偏置曲柄滑块的运动方程式
偏置曲柄滑块的运动方程式1. 引言偏置曲柄滑块机构是一种常见的机械传动装置，广泛应用于各个领域，如工业生产线、汽车发动机等。
它由一个旋转的偏置曲柄和一个在偏置曲柄上滑动的滑块组成。
通过改变偏置曲柄的旋转角度，可以控制滑块的运动轨迹和速度。
本文将介绍偏置曲柄滑块机构的基本原理和运动方程式，并通过数学推导和图示进行详细阐述。
2. 偏置曲柄滑块机构的基本原理偏置曲柄滑块机构由三个主要部分组成：偏置曲柄、连杆和滑块。
其中，偏置曲柄是一个固定在轴上并绕轴旋转的零件，连杆连接着偏置曲柄和滑块。
当偏置曲柄绕轴旋转时，连杆上的一端固定在偏置曲柄上，另一端连接着滑块。
由于连杆长度不变且固定在两个点上，所以当偏置曲柄旋转时，滑块被迫在一定的轨迹上运动。
3. 偏置曲柄滑块的运动方程式为了推导偏置曲柄滑块的运动方程式，我们需要定义一些参数和符号：•偏置曲柄长度：a•连杆长度：b•偏置曲柄旋转角度：θ•滑块位置：（x，y）根据几何关系，可以得到以下方程：x = a * cos(θ) + b * cos(φ) (1) y = a * sin(θ) + b * sin(φ) (2)其中，φ是连杆与x轴的夹角。
为了求解φ，我们可以利用三角形余弦定理：cos(φ) = (a^2 + b^2 - x^2 - y^2) / (2ab)将cos(φ)代入方程（1）和（2）中，即可得到偏置曲柄滑块的运动方程式。
4. 运动轨迹和速度分析根据运动方程式（1）和（2），我们可以分析偏置曲柄滑块机构的运动轨迹和速度。
4.1 运动轨迹通过改变偏置曲柄旋转角度θ，可以控制滑块的运动轨迹。
当θ=0时，滑块位于初始位置（a, 0）。
随着θ的增大，滑块将沿着一个椭圆轨迹运动，直到θ=π/2时达到最高点。
4.2 速度分析根据运动方程式（1）和（2），我们可以求解滑块的速度。
对x和y关于时间t求导数，即可得到滑块在x和y方向上的速度：v_x = -a * sin(θ) * θ’ - b * sin(φ) * φ’ (3) v_y = a * cos(θ) * θ’ + b * cos(φ) * φ’ (4)其中，θ’和φ’分别表示偏置曲柄旋转角度和连杆夹角随时间变化的导数。
关于偏置式曲柄滑块机构的优化设计及运动分析论文
关于偏置式曲柄滑块机构的优化设计及运动分析论文关于偏置式曲柄滑块机构的优化设计及运动分析论文1引言曲柄滑块机构是机械设计中常用的一种机构。
按行程速比系数K 设计平面曲柄滑块机构的问题一般归纳为:已知滑块行程H、行程速比系数K,通常有辅助条件,如给定偏距e(或给定曲柄长度r2,或给定连杆长度r3),来设计曲柄滑块机构(即确定未知长度尺寸),最后校验最小传动角γmin。
对该问题的求解,传统采用简单、直观的图解法,但设计精度较低。
利用Matlab解析法可迅速精确地设计曲柄滑块机构。
机构运动分析是根据给定的原动件运动规律,求出机构中其它构件的运动。
通过分析可以确定某些构件运动所需的空间,校验其运动是否干涉;速度分析可以确定机构从动件的速度是否合乎要求;加速度分析为惯性力计算提供加速度数据。
运动分析是综合分析和力分析的基础。
使用Matlab中的Simulink,可对动态系统进行建模、分析和仿真。
从而在形成实际系统前,能进行适时的修正,以减少总体设计时间,实现高效开发的目的。
2优化设计2.1设计实例及方程例如:要求设计滑块的'行程H=100mm,K=1.25,γmin≥40°的曲柄滑块机构。
式中:r1为滑块位移;r2为曲柄长度;r3为连杆长度;r4为偏距。
根据图1建立矢量方程:r2+r3=r1+r4速度方程的矩阵形式:1r3sinθ30-r3cosθ3·r1ω3=-ω2r2sinθ2ω2r2cosθ2加速度方程的矩阵形式:1r3sinθ30-r3cosθ3¨r2α3=-α2r2sinθ2-r2ω22cosθ2-r3ω23cosθ3α2r2cosθ2-r2ω22sinθ2-r3ω23sinθ3根据行程,极位夹角,行程速比系数,最小传动角的定义可推出以下方程:θ=K-1K+1×180°θ=arcsinr4r3-r2-arcsinr4r3+r2H=(r2+r3)2-r24-(r3-r2)2-r24γmin=arcosr2+r4r3式中:K为行程速比系数;H为行程;θ为极位夹角;γmin为最小传动角。
曲柄滑块机构的运动分析及应用解读
机械原理课程机构设计实验报告题目：曲柄滑块机构的运动分析及应用小组成员与学号：刘泽陆(********)陈柯宇(11071177)熊宇飞(11071174)张保开(11071183)班级：1107172013年6月10日摘要 (3)曲柄滑块机构简介 (4)曲柄滑块机构定义 (4)曲柄滑块机构的特性及应用 (4)曲柄滑块机构的分类 (8)偏心轮机构简介 (9)曲柄滑块的动力学特性 (10)曲柄滑块的运动学特性 (11)曲柄滑块机构运行中的振动与平衡 (14)参考文献 (15)组员分工 (15)摘要本文着重介绍了曲柄滑块机构的结构，分类，用途，并进行了曲柄滑块机构的动力学和运动学分析，曲柄滑块机构的运动学特性分析，得出了机构压力表达式，曲柄滑块机构的运动特性分析，得出了滑块的位移、速度和加速度的运动表达式。
最后，对曲柄滑块机构运动中振动、平衡稳定性等进行了总结。
关键字：曲柄滑块动力与运动分析振动与平稳性ABSTRACTThe paper describes the composition of planar linkage, focusing on the structure, classification, use of a slider-crank mechanism and making the dynamic and kinematic analysis, kinematics characteristics of the crank slider mechanism analysis for a slider-crank mechanism, on one hand , we obtain the drive pressure of the slider-crank mechanism ,on the other hand,we obtain the expression of displacement, velocity and acceleration of movement. Finally, the movement of the vibration and balance stability of the crank slider mechanism are summarized.曲柄滑块机构简介曲柄滑块机构定义曲柄滑块机构是铰链四杆机构的演化形式,由若干刚性构件用低副(回转副、移动副)联接而成的一种机构。
曲柄滑块机构的结构PPT课件
滑块与导轨结构
• 压力机上的滑块是一个箱形结构，它的上 部与连杆连接，下面开有“Ｔ”形槽或模 柄孔，用以安装模具的上模。
• 滑块在曲柄连杆的驱动下，沿机身导轨上 下往复运动，并直接承受上模传来的工艺 反力。
• 为了保证滑块底平面和工作台上平面的平行度，保 证滑块运动方向与工作台面的垂直度，滑块的导向 面必须与底平面垂直。(下平面的平面度，导向面的 平面度，下平面对导向面的垂直度，导向面对母线 的直线度）
• 压力机的机身按照结构形式不同分为开式机身和 闭式机身两大类。
• 机身的结构形式有：铸造式、焊接式、铸 焊组合式三大类。
• 常用材料有：HT200、球铁、和铸钢 ZG270-500，Q235、Q345等。
• 铸造或焊接后进行人工时效处理，消除内 应力。
• 不同形式的机身承载能力有差异，工艺用 途也不一样。
• 双柱可倾式机身便于从机身背部卸料，有 利于冲压工作的机械化与自动化。但随着 压力机速度的提高和气动顶推装置的普及， 可倾式机身的作用将逐渐变小。
• 升降台式机身可以在较大范围内改变压力 机的装模高度，运用工艺范围较广，但其 承载能力较小。
• 单柱固定台式机身承载能力相对较大，所 以，一般用于标称压力较大的压力机。
曲柄滑块机构的运动分析
S
R 1 cos 源自2sin 2V R sin sin 2
2
a 2 Rcos cos 2
• 由图可以看出，尽管曲柄作匀速转动，但 滑块在其行程中各点的运动速度是不相同 的。滑块在上止点（α＝１８０°）和下止 点（α＝０°）时，其运动速度为零，即ｖ ＝０；
• 为了保证滑块的运动精度，滑块的导向面应尽量长， 因而滑块的高度要足够高，滑块高度与宽度的比值， 在闭式单点压力机上约为１．０８～１．３２，在 开式压力机上则高达１．７左右。
曲柄滑块机构PPT
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2.运行分析 进入“分析”对话框，接受系统默认的分析类型和 开始时间。设置运动的结束时间为“20”，帧频为“20”， 系统自动计算“帧数”和“最小间隔时间”，接受系统 默认的电动机。利用“运行”按钮可以查看齿轮的运行 情况。单击“运行”按钮，把运行结果存入结果集。
支架的设计
利用拉伸命令，选择FRONT作为草绘平面， 接受系统默认的草绘方向和参照平面，进入草绘 模式，绘制如图所示图形，完成后，在工作区下 方的“深度值”输入框中输入拉伸距离“30”,完 成特征创建。完成特征创建后，继续利用拉伸命 令，选择FRONT面为草绘平面，绘制如图所示 图形，完成后，在工作区下方的“深度值”输入 框中输入拉伸距离“12”,完成特征创建。
4.添加元件huakuai到组件 用同样的方法，将元件“huakuai”添加到组 件中，然后约束“滑动杆”，同样，完成添加， 如图所示。
运动分析及其仿真
1.添加驱动器
进入“应用程序\机构”。进入“伺服电动机”对话 框，接受系统默认的“从动实体”类型。选取“速度”规 范，接受当前轴的位置为零位置，接受系统默认的“模” 为“常数”，输入A值“50”，即传动轴的转速为
随着现代化工业的高速发展，产品的功能、 结构日趋复杂，新产品的更新换代周期不断缩短， 设计工作在产品的整个生命周期中占据了越来越 重要的地位。事实上，虽然开发中设开发费用中约有80%取决于设计过程，因而产品 的设计阶段己被视为提高整个生产效率的瓶颈， 对于生产系统的整个生产率起着举足轻重的作用。 因此，伴随着现代化工业的发展，计算机辅助设 计也得到了迅速的发展和普及。而参数化技术是 当前PRO/E技术需要的研究的领域之一。
3.结果回放 利用“回放”对话框中的按钮，从中可以将仿真结 果制作成动画进行播放。单击“”按钮，弹出“捕获” 对话框。单击“确定”按钮进行“mpeg”格式的动画制 作。单击“浏览”按钮，弹出“保存副本”对话框，可 以对制作的动画保存副本。单击“捕获”对话框中的 “确定”按钮，开始“mpeg”格式动画的制作，完成的 动画。
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偏置曲柄滑块机构
因其θ≠0，K＞1，故机构有急，必满足：
K>1；
而
K=(180°+θ)/(180°-θ)； ∴必有θ>0
∵极位夹角θ为原动件曲柄与连杆共线时，机构处 在两个位置，原动件在两个位置之间的夹角。 现用作图法分析如下：
C1
3
C
C2 4
B2 A 2
1
B
B1
绘图方法：已知曲柄AB顺时针旋转；先以AB杆长为半径，A为圆心画圆α1；再以
杆长BC减去AB为半径，A为圆心画圆弧交构件3中C点运动轨迹与C1点，连接AC1并 延长交圆α1于B1即的线段B1AC1为曲柄AB与连杆BC共线；后再以杆长AB+BC为半径， A为圆心话圆弧交C点轨迹与C2点，连接AC2交圆于B2点，此时又得曲柄AB与连杆BC 共线；故得极位夹角θ=∠C1AB2≠0，所以偏置曲柄滑块机构有急回运动。