几何法

几何法

(1)转动极、等视角关系和相对极

①转动极  铰链四杆机构(1)ABCD中,连杆BC从位置B1C1B2C2所转过的角度为θ12,作B1B2C1C2的垂直平分线nbnc,其交点P12称为连杆相对于机架从位置1转到位置2的转动极点。图1ab中∠B1P12B2=∠C1P12C2θ12

②等视角关系  即从转动极P12看输入杆AB与输出杆CD时有相等或互补的视角

1

③相对极  2a表示机构的两个位置输入杆AB转过φ12输出杆CD转过对应的Y12(顺时针方向的角度为正逆时针方向的角度为负)。图2b表示上述机构在第二位置时的图形AB2C2D绕固定铰链A逆时针旋转φ12角度使AB2还原到AB1此时C2C'2DD' 位置经这样倒置后相当于机构的输入杆AB成为机架而输出杆DC成为连杆。C1C'2DD' 的垂直平分线的交点R12称为输出杆CD相对于输入杆AB从位置1到位置2的转动极

2c是机构在第一位置时对相对极的等视角关系

式中   δ12是输出杆对输入杆的相对转角

2

(2)用相对极法综合四杆机构使输入与输出构件满足三个对应位置关系(见表用相对极法综合四杆机构使构件满足的对应位置关系)

(3)用相对极法综合四杆机构使输入与输出杆满足四个对应位置关系

这种机构(3)的设计步骤如下

①根据已知的输入角与输出角先求出三个相对极位置R12R13R14

②用三张透明纸作顶角值分别为AR12DAR13D和∠AR14D的角度样板;

③用实验法将三块样板的顶角点分别绕R12R13R14点转动使样板的对应边(ZBZ'BZ"B)(ZCZ'CZ"C)分别相交于点B1C1便确定了待求的动铰链位置

AB1C1D即为机构图形

为了得到比较精确的结果可用解析法计算出R12R13R14的坐标和样板角度的正切值然后做样板

3

(4)用倒置法综合四杆机构

用相对极法综合机构时应用了倒置原理这里所说倒置法是用点位还原的作图法作图步骤见表用倒置法综合四杆机构与作图步骤