四连杆机构运动分析简便方法
四 连杆 机 构 运 分动析 便方法简富
广 样陈
书
庆
蔚 生
机 燕械工 程 设 计 中一
,
般采 用 都皮 带
机 际实 它上 们是
只
,月、
和
便 是 其 各 构 件 相 应的的 辐 角,
。
,
驱
、构
轮 齿机构 凸或 机轮构
,
动
杆
绕
定固中心 点 作逆时 针 旋 转 其 角我 们
规定
,,
四连 杆机 构的一 种特 殊 形
式而
愿不用四
。采
加速度为
度
角
、
速
度和 加速。
杆连 机 去 构现 运实动 学和 力动 的要 求学其 原 因 之 一四 连杆 机 构 虽 然 有许 多 点 优但
,
它逆 时度针 旋转 为 正值动 杆 的 角度已 度
。
反
之 为负
值
给定驱
确定 各 件 构线速 度 和 加
速
运的动 分 析 和 动 力 分 析太 复
、
杂太繁琐
,
。
设
、
计
四 连机 构 杆
的时速度 和 速 度 噪音
速加度
、
,
首 要先 算 计是的
各构件
因,为 四连 杆 机 构 的 振
动,
应
力 和 负 荷都 取 于决 构 的件 度 速 加和一 定
的 速 度可能 引 起 强烈 的 振
。动
,
甚
至
会死
卡
而速 度 和加速 度 的 计 算月
,
般一
是
照按苏 联学者 阿 尔苏
教
。
授
等 提出 四 连的杆 机 构 运动 速 度 和加 速 度 的计算方 法
,
图四
连 杆 构
机
并采用 联 布苏鲁 维 耶奇、
院 士
的复杂 矢 方量 计程 法 算 行
这进 种 方法 繁 琐杂
复,
设
计 计算 不很方 便
,
。
如
不
图
四
连 杆机构 几 关何系
果 采
用 本日小 川 洁教 授等的 矩 阵法 和 微偏分 法 分 析计 算
,
在 般一 情 况
,下,
又太 象抽
,
能迅 速 洞察 变 化 向趋方
法简
便国 者学伦
,敦
迅 地速得 出 果
结
、。
设计 上可 行的是 七十 年 代 美
,为
了得到 确定 口 出一和个 四 边形 几
关 系何,
,
的
公
,式
比按 例绘
巴工程师
顿
以 表示各 构 件 间之 的。
提 出
方 法
的的任 位何
,
置这
种 方 对法驱杆动给
定
图如 示所
叻,
,
连接 △
价
,和
,
把边形
。
四
都能 迅速 确 地 准求出 构 件的速
分, 成 两 个 三了 形 角△ 乙
乙。
,设,
度
和 加速 度 矢
量三 角几何 的 算计
使过去 长冗的微 分 方程式
,艺
一
。
匕
和
复杂 变 的 计算量。
简
化 为 初代 等和数 面平
。
二
巾
一・
“
…
一
口
功
……
一
、
四连杆机 构运 分
动其中
刀
一
一
析 简便方
图法的
一
“
代表 一 个 型 典的四 连 杆
机,
。二
‘
一
构
。
们我把机 架
定
基为 线
,准
图 的中
器
一 ,
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棋械机 程工 师 》邪
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茹。,
,
可 写成刃
孟
千砚
。
, 式的中 项 各又可 。
分 解为 法 向分 量 和 向切量
、分
。。为 了便 于 确 定 度 厂速 刀犷 和犷
制
绘
砰 碑砰砚 砰 砰
砚
碑
。
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如
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示
据初等根 数学 复数 算 和 机计械 原 理
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图
连 四杆 机 速 构度 边 形多
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一
,
图
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犷的数值
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,誉
,
,
线
段,
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代
表,
点 线
一的 【贫〕
速 度 犷的数 值而
长的度 代 表点相对于,
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。
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一
根 正根 弦 理定犷
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一
经, 析分可 知
口
」
,
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二 。
是
,
口
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八
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。
,
牡
丽面
阳
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」一
月
、幻
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量,
而 其它所 有 的量
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刀
或 为是己 知 是 或 由题 可目 所 的给 已 条知件 很
一
、碍
刀
、
。容
易 求来
出 还不清楚 ,
至
礴和
于。
旋 的转 向方虽 然
,
口丑
一
。口
,
但
可 先 设定为 时逆针 ,
。
即为正
。
因 为
矢
量
犷、
和
, 、
。
辐的度也 是从。
如果 际实方 向与设 定 的相 反
方
程解的就 会
作 为 基 的准实 数 轴 计量的
,
数 其 值分 应别 为
自然 而。 然地 得 负
值 为 解上 述方程
口一
,
。
,
么
那
,,
实部 和 虚把 部 开分 荟
、
。
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量
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“,。 ,
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注意
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,
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方
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同
理
,
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针旋 时转时 。
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数
二
一 。
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刀月
。值应
为值正
之反则 为负
值
,
根据相对运 动定 理
《机械 工 程 师
》。
点
的线 加 速
度。
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,
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者两立联 忍
,
解得
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这两个,数 和 值由公式
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到 结果 代的入
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一 一
,
公
式、
后最确 定
出。
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度助
、
和
。
。
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值方和向
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,
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中,
。
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的,
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“
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,
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刀 刀
口
设有 一个 四连杆机
,构, “
见图
,
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,
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,
二
。厂产
时 针逆方 向,
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一
。
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试速度 和求加 速
刁
口“
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厂
度
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一
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逆时
针‘
上
互「
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加速度 的 计 算 公
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公妇式
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口
,
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一
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。
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一
“
一。
二
“
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度
、〕
,
“
”按
式
公。 犷
、 犷
和
“
。
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以 十 上三个 公式 都 是 些 简单
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等 数 学公 式归
纳如下
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。
一｝
“
一
“
公
式 中 的 知 已数参
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一一
“
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注
、
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。
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度
。
和加速 度和
和首先 公 由式
、
。
和二
一
。
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得由 出 的 果结 用 公式 算 出速 度计
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犷 和 厂
。
。,
求速度之
辐
角
然后 公用 式
和
确 定 速
、
,各
公式
按、
和。
’
度辐的
角
,和
把
求 得的 速 度数 值代 入 公 式
“
。。
”
‘二
。
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计 算 向切加 速度衅 和 衅
再
把辐角《
机械工 程 师 》
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一。
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一
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角辐
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一
。。
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。
根 据 计算 得 出的 结 绘 果制 度 和 加速度速一
。
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一
边 多
,形
如
图 所
示
。
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一
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图
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连 杆 机四 构 及 其速度
,
加 速 多边 形
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参考 料
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,
接上一
一
页
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一
一
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一
一
二
‘ 而了 泊 可乃 万
・
二
二万
后 乏石
轴感线 为基 准 轴线
、
对 于 具 有 支双 承颈 轴 的 回转轴 类
。
零
。
求速加
度、
件
和
,
从
功能 出发 可选支 承 轴颈 轴 构线 成的 公
按式
公
一
轴共 线 基 为准
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考但虑 基 准的 一
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〔 〔
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以 虑考采 用 两 顶 尖轴线 这样构
,
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一
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成
的公 共 轴 线 为 准基
不 不但降 低
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一。
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求 而反 高提 了功能
一、
,
如
果导致 成 本 提 高
的
。。。
“ , 。‘
。
‘角辐。
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可
以 在 设 时计 当适 大放公 差要 求
忍
对 于
单一基 准 改 公 共 基换准 量测,
。。
。
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得 误差 变小
、 能产可生 误 收。
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导致产
砚
子
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品
量质下 降
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《机械 工程师 》
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