3.4.2、四连杆机构的几何特征
四连杆机构的几何特征如下图3-10所示。
支架在最高位置时:P1=0.91- 1.08弧度;Q1=1.31- 1.48弧度。 后连杆与掩护梁的比值,掩护式支架为I=0.45- 0.61. 前后连杆上铰点之距与掩护梁的比值为I1=0.22-0.3.
E`点的运动轨迹呈近似双纽线,支架由高到低双纽线运动的最大宽度E<70MM最好在30MM以下。
支架在最高位置时的TAN(THETA)的值应小于0.35,在优化设计中,对掩护式支架最好应小于0.16。
图3-10 四连杆机构几何特征图
Fig.3-10 Four link motion gears geometry characteristic chart
3.4.3、四连杆机构各部尺寸的计算
后连杆与掩护梁长度的确定
当支架在最高位置时的H1值确定后,掩护梁长度G为: G=H1/(SIN(P1)+I*SIN(Q1)); 后连杆长度为:A=I*G;
前,后连杆上铰点之距为:B=I1*G; 前连杆上铰点至掩护梁之矩为:F=G-B; 对各变量规定相应的步长: P1的步长为0.034弧度; Q1的步长为0.034弧度; I1的步长为0.02弧度; I的步长为0.032弧度;
(2)后连杆下铰点至坐标原点之距 E1=G*COS(P1)-A*COS(Q1); (3)前连杆长度及角度的确定
为使顶梁上铰点的运动轨迹最大宽度和THETA角尽量小,我们将支架在最高和最低以及后连杆与掩护梁成90度角时顶梁上铰点的坐标定在一条垂直的直线上。(下面B1,B2,B3分别为此3点对应的前连杆与掩护梁的铰点,C为前连杆下铰点)
B1点坐标:X1=F*COS(P1) YI=H1-F*SIN(P1) B2点坐标:X2=F*COS(P2) Y2=B*SIN(P2)+A*SIN(Q2) 其中,Q2=0.436
P2由几何关系求出。
B3点坐标:X3=F*COS(P3) Y3=B*SIN(P3)+A*SIN(Q3) 其中
2P3=?/2???ARCTAN(A/G)?ARCTAN(E1/G2?A2?E1??
??Q3=?/2?p3
C点坐标:XC=(M*(Y2-Y3)-N*(Y3-Y1))/T YC=(N*(X3-X1)-M*(X2-X3))/T 其中,M=X3*X3-X1*X1+Y3*Y3-Y1*Y1 N=X2*X2-X3*X3+Y2*Y2-Y3*Y3
T=2[(X3-X1)(Y2-Y3)-(Y3-Y1)(X2-X3)]
(4)前连杆下铰点的高度D和前,后连杆下铰点在底座上的投影距离:
D=YC
E=E1-XC
3.4.4、四连杆机构的优选
前,后连杆的比值围:C/A=0.9-1.2。 前连杆的高度:D
X6,Y6为掩护梁在顶点速度瞬心的坐标,通过几何关系可求出
3.4.5、求掩护梁上铰点轨迹坐标
X=-A*COS(Q4)+G*COS(P4) Y=A*SIN(Q4)+G*SIN(P4)
其中,Q4为后连杆与底座夹角,P4为掩护梁与顶梁夹角。 P4=ARCCOS(Z); P4=arcCOS(Z);
Z=(KR?K2R2?(K2?J2)(R2?J2))/(K2?J2) J=2ABsinQ4-2BD K=2EB+2ABcosQ4 R=A2+B2+D2-C2+E2+2AEcosQ4-2ADsinQ4
3.4.6、语言程序编制
1)程序框图
图3-11 程序框图 Fig.3-11 Flow chart
2)源程序
#include