第六章平面连杆机构动平衡[推荐]_第六章平面连杆机构

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第六章 平面连杆机构动平衡

第一节 概述

摆动力平衡的基本出发点是合理地分布机构中各构件上的质量，使机构在运动中总质心保持静止。基本方法是首先列出机构总质心位置的向量表达式，它是对时间的函数。如果设法使得式中所有与时间有关的向量的系数都等于零，则机构总质心的位置将与时间无关，机构也就被平衡了。

例1 汽车转弯，人受到惯性力作用；

配重 例2 空气压缩机

配重配重

例3 抽油机

例4 飞剪

第二节 质心的向量积表达

对于任意一平面机构，其总质心可以用直角坐标系O-XY中的矢量表示为：

M — 机构的总质量；n — 构件数（包括机架）；mi — 构件i的质量；

— 总质心的位置矢量； — 构件i的质心的位置矢量

Sim2S2S1miSmn-1Sn-1m1yOx

第三节 铰链四杆机构的摆动力平衡

yBS1r1rs1Oθ1φ1m1a1r2θ2m2S2a2φ2S3r2'θ2'Ca3φ3Dx

rs2rs3θ4m3r3θ3a4图6-1 平面四杆机构构件质心位置参数

图6-1所示平面四杆机构中，各构件的质心矢量用复数可表示为：

(6-2)

将（6-2）带入（6-1），则有

(6-3)

式（6-3）中与时间有关的矢量为，和，但这三个矢量并不独立，因为它们必须满足四杆机构ABCD构成的封闭向量方程式：

（6-4）

对四杆机构，封闭矢量方程只有上述一个，所以，和

中只有两个是线性独立的。选择两连架杆作为平衡配重的添加构件（这样选择可以避免连杆上两转动副中的应力过分增大，连架杆上的平衡配重也相对较小，同时也便于机构的结构设计），将

表示成另外两个矢量的线性组合：

(6-5)

将（6-5）带入（6-3）

(6-6)

要使总质心为常数，则应使为：

和的系数项为0，得平衡摆动力的条件

(6-7)

注意到：

式6-7可简化为：

所以平面铰链四杆机构的惯性力完全平衡的条件是：

（6-8）

上式说明，当连杆的质量m1和质心位置与两连架杆上的质量m2、m3和质心位置满足式（6-8）的配置条件时，机构的惯性力被完全平衡。

第四节 曲柄滑块机构的摆动力平衡

m2k2S2r2θ2S1m1k1yr1θ1φ2a1φ1a2r3θ3m3k3S3l0Oθ0x图6-2 曲柄滑块机构的质心位置参数

图6-2为曲柄滑块机构的质心位置参数，根据式6-1可得，力平衡条件为

和的系数项为0，即得：

第五节 导杆机构的摆动力平衡

yS1r1θ1a1φ1S3r3θ3θ4φ3x

图6-2 导杆机构力平衡

θ2φ3r2S2a4O

将上式代入式6-1，可得：

平衡条件为

所以，和的系数项为0，即

后面将讲书上的有关内容

n1Mrmirsisi1

（6-1）n1Mmii1

平面连杆机构

1.机构中的运动副若为低副，指的是________。A．回转副和齿轮副 B．移动副和凸轮副 C．回转副和移动副 D．齿轮副和凸轮副2.机构中的运动副若为高副，指的是________。 A．回转副和齿轮副......

第三章平面连杆机构

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平面连杆机构例题

典型例题例1 如图所示，已知lBC=100mm， lCD=70mm，lAD=50mm，AD为固定件。 （1）如果该机构能成为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求lAB的值； （2）如果该机构能成为双曲柄机构，求lAB的值； （3）如果该机构......

第二章平面连杆机构

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平面连杆机构[材料]

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