专利名称：一种设计平面四连杆机构的综合法的制作方法
技术领域：
本发明专利涉及到机械设计基础中的平面四连杆机构的综合设计方法论。
背景技术：
在现有的《机械设计基础》教课书中，设计平面四连杆机构均用的是图解法，即选取比例用铅笔在纸上做图其解题精度是非常低的，而现有的《机械原理》教课书中是解析法，虽然精确，但很复杂
发明内容
为了克服上述现有方法的缺点，本发明的目的在于提供一种前半部分用图解法的思想方法，而后半部分用的是解析法的思想方法，最后用的是计算机辅助设计AUTOCAD方法进行校核是非常准确无误的。为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为在理论阐明后，举三实例说明此法。
图I曲柄摇杆机构的急回运动；图2按系数K设计铰链四杆；图3 按 K = I. 5 ;L2 = 100 ；L4 = 300 ； Ψ = 60° 设计铰链四杆机构；图4按系数K设计导杆机构；图5按系数K = I. 2机架长度LI = AD = IOOmm设计导杆机构；图6曲柄滑块机构设计；图7按H = 100 ;e = 20 ;K = I. 4设计曲柄滑块机构；图8偏置曲柄滑块机构极位夹角。
具体实施例方式参见图1，现有的方法中，给出了曲柄摇杆机构的急回运动特性的行程速比系数K极限位置、极位夹角Θ
^ Ft,一__ 气C一Φ-x.一 ISO- -- Θ1
Κ== ω~Φ=/ω=Φ I SO·- ^ 1⑴
θ = 180° · (2)
^κ.+1κ }参见图8偏置曲柄滑块机构极位夹角和参见图4导杆机构的极位夹角，现有的方法中，给出了偏置曲柄滑块机构和导杆机构的急回运动特性行程速比系数K极限位置、极位夹角Θ，其行程速比系数K仍可用式(I)计算。
参见图2，现有的方法中，给出了按系数K设计铰链四杆机构数学模型，即已知摇杆长度L4、摆角Ψ和行程速比系数K，试设计一曲柄摇杆机构的步骤公式。参见图3，本发明的方法中，前半部分用了图2，现有的方法按系数K设计铰链四杆机构数学模型，即已知摇杆长度L4、摆角Ψ和行程速比系数K，试设计一曲柄摇杆机构的步骤公式，后半部分用一实例介绍了解析法完美结合及用AUTOCAD法进行校核。参见图4，现有的方法中，给出了按系数K设计导杆机构数学模型，即已知机架长度LI、行程速比系数K，试设计一导 杆机构的步骤公式。参见图5，本发明的方法中，前半部分用了图4，现有的方法按系数K设计导杆机构数学模型，即已知机架长度LI、行程速比系数K，试设计一导杆机构的步骤公式，后半部分用一实例介绍了解析法完美结合及用AUTOCAD法进行校核。参见图6，现有的方法中，给出了按系数K设计曲柄滑块机构数学模型，即已知滑块的行程H，偏心距e，行程速度变化系数K，设计此偏置曲柄滑块机构的步骤公式。参见图7，本发明的方法中，前半部分用了图6，现有的方法按系数K设计曲柄滑块机构数学模型，即已知滑块的行程H，偏心距e，行程速度变化系数K，设计此偏置曲柄滑块机构的步骤公式，后半部分用一实例介绍了解析法完美结合及用AUTOCAD法进行校核。所说的图1，表1，图2，图4，图6不是本发明方法的发明点，故不进行详细说明。参见图3，图5，图7为本发明的对图2，图4，图6具体应用。为更清楚的阐述本发明的优点，本发明提供了下面的理论支持I.见图3，根据上述分析，可得下面的设计步骤(见图2):(I)由给定的行程速比系数K，按式⑵求出极位夹角ΘΘ = 180° (K-I) / (K+1) = 180° .(1.5-1)/(1.5+1)=36°(2)任取固定铰中心D的位置，由摇杆长度L4 = 300和摆角Ψ = 60°，按适当的比例μ ! = lmm/mm,在AUTOCAD上作出摇杆两极限位置C1D = 300和C2D = 300 ( 一个角为60°等腰三角形是等边三角形)；(3)连接 CjPC2，作 C2M 上 C1C2，并作 Z C2C1N = 90。-Θ =90。-36。=54。，C2M 与 C1N 相交于 P 点，则 Z C1PC2 = Θ = 36 ° ;(4)作AC1PC2的外接圆，在圆上任取一点A作为曲柄的固定铰链中心，分别连接AC1 和 AC2,则 Z C1AC2 = Z C1PC2 = Θ = 36。；(5)根据式(5)，以A为圆心、AC1S半径作圆弧交AC2于E，平分EC2得曲柄长度AB。再以A为圆心、Il为半径作圆，交C1A的延长线和(^于81和民，连杆长度15=1^=@但这时EC2/2 ^ AB = 100mm,解决办法如下(6)步骤所示。(6)建立直角坐标系XOY 0X轴平行于C1C2向右为正，O点通过Λ C1PC2的外接圆的圆心，OY过D垂直平分线段C1C2向上为正，设A (XJ)iC1 (-150，150 tan 54。)，C2(150，150tan 54° )根据式(5)得2Sl= ζ—Ιζ得方程
7χ"ΓΤ|ορ~Τγ~1|θ 3 ι S4 iJ - - vtl^lS0)i +(Y- IBOiaa =200 φ
.....COS· X联立方程组①②得Y1 = -50. 01634002726 ^ 50. 02 (mm)，Y2 = 233. 534 (舍去)
把丫丨=-50.01634002726 代入②得 Xu2 = ±250. 24583418667 ^ ±250. 25 (mm)我们习惯画图画在左边所以取X1 = -250. 24583418667 ^ -250. 25 (mm)所以Α(_250· 24583418667, -50. 01634002726)
权利要求
1.一种设计平面四连杆机构的综合法，包括设计平面四连杆机构，前半部分用图解法的思想方法，而后半部分用的是解析法的思想方法，最后用的是计算机辅助设计AUTOCAD方法进行校核是非常准确无误的。
2.如权利要求I所述的一种设计平面四连杆机构的综合法，其特点在于，用此法已解决了⑴按系数K设计铰链四杆之按K = I. 5 ;L2 = 100 ；L4 = 300 ； ψ = 60°设计铰链四杆机构；(2)按系数K设计导杆机构之按系数K = I. 2机架长度LI = AD = IOOmm设计导杆机构；⑶按系数K设计曲柄滑块机构之按H = 100 ；e = 20 ;K = I. 4设计曲柄滑块机构。
3.如权利要求2所述的一种设计平面四连杆机构的综合法，其特点在于，通过本发明的方法所介绍方法，可以针对不同的机构类型的几何关系，建立相应数学方程，最后解出准确的解。用AUTOCAD校核准确无误。所以，其他不同的机构类型的用此法的解法也属于本发明的方法的保护范围。
全文摘要
本发明涉及到机械设计基础中的平面四连杆机构的综合设计方法论。具体涉及到现有的《机械设计基础》教课书中，设计平面四连杆机构均用的是图解法，即选取比例用铅笔在纸上做图其解题精度是非常低的，而现有的《机械原理》教课书中是解析法，虽然精确，但很复杂。为了克服上述现有方法的缺点，本发明的目的在于提供一种前半部分用图解法的思想方法，而后半部分用的是解析法的思想方法，最后用的是计算机辅助设计AUTOCAD方法进行校核是非常准确无误的。为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为在理论阐明后，举三实例说明此法。
文档编号G06F17/50GK102855341SQ201110184248
公开日2013年1月2日 申请日期2011年7月1日 优先权日2011年7月1日
发明者贾檀, 贾泽亚, 贾泽臣 申请人:贾檀, 贾泽亚, 贾泽臣