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1、 2.3平面六杆机构基础妙问 半面六杆机构具有较参的设计参数，平面六杆机构可以实现平面四杆 机构不能实现的函数关系如大摆俺、近似停歇、多位置折返等；平面 六杆机构具有更好的间歇性能和函数表现形式，这里分别阐述平而六杆机 构的分类和运动特点等理论基础知识。 2- 3.1平面六杆机构的分类 平面六杆机构的分类是建立在六杆转动副链的基碓/ 上。平面六杆机 构是由六个构件和七个低剧组成的C 根据结构分析理论，认为它是白较链 四杆机构加上一个二杆组构成，根据二杆组连接到四副链的相对或相邻杆 的两种不冋情况，可以形成两种运动链。一种是具有相邻的三副杆的六杆 转动副运动琏，称为瓦特如图2.4(a)：另一种是
2、具有相对的三副杆的六杆 转动副运动链，称为斯蒂芬森(Stephenson), 如图 2.4(b) 阁2. 4六杆机构运动副链 14 平面六杆机构组成：六个构件、七个低副 斯蒂芬(Stephenson)琏 在这两类运动链中，固定不同的构件作为机架，可以得到三种不同形 式的传动机构，如图2.5(a). (b)所示的两种一座机构和(c)所示的双座机构。 C R (b)斯蒂芬森型三座机构 n 图 2.5平面六杆机构的类 2.3.2平面六杆机构的传动特点 左上述三类平面六杆机构中，各自有不同的间歇性能。瓦特型三座机构 相当丁两个四杆机构的串联形式，其连杆平面能够占据的位置和连杆曲线的 形状和四杆机构并没
3、有本质区别。但是这种机构的传动函数是两个四杆机构 传动函数的复合，能实现某-阶段匀速运动或大摆角的摆动。 二座机构的传动函数和四杆机构相比有很大不同，特别是其传动函数取 决于 K 点在机构 ABC 的平面上的轨迹形状，可用来实现具有停歇和中间停歇 的传动函数及用来产生大摆角的摆动c 斯蒂芬森型三座机构相当于四杆机构 和 II 级组在连杆和机架间的并联形式，其传动函数取决于E 点的连杆莊线的 形状和输出连杆点F 从动件运动的方式，由于连杆曲线的复杂性, 这种机构型 式可以实现各种不同的间域函数。 蕩二堂平面六杆机初闫歇函数踪合理论基砒 基于平面六杆机构传动的以上特点. 对于给定的近似间歇运动，本
4、文对 Stephenson-IJJ型全狡链六杆机构送行分析与综合，提出相应的数学模型还 行优化综合 . 2 3. 3 Stephenson型平面六杆机构的停歇性能 Stephenson型三座六杆机构的停歇性能，与传动函数怜=# （俨的边 界条件： 0（0）=0（2 刃=0； 0）0,卩?（ 0,2龙）以及传动函数极值点 的 数目有关。 对于实现停歇的Stephenson型六杆机构，确定传动函数肖=屮?、Q）的 极值点数目是极为重要的。利用统计分析法曾丈虽的统计分析与研究表 明，Stephenson型六杆机构的极值点数也为2、4、6,极值点数与传动函数的 间歇性能如下表示： 1.协=2 时，极值
5、点可在很宽的范围内选出，为实现从动件在折返位 置的近似停歇及其停歇位置的选择提供了方案。如图2.6所示。 图2. 6巾二2的Stephenson呈六杆机构的停歇性能 兀违理工人学硕J?论文 第二章平直六杆机构间舐函数绘台理论墓础 2.m = 4时，传动函数可实现在折返位置和在中间位置的停歌，如图 2. 7所示为在中间位置的停歇 图2. 7加=4的Stephenson型六杆机构的停歇性能 3.极值点数初=6时，可以实现两次近似停歇，有三种可能：一次折 16 返位置停歇，一次屮间位置停歇；两次中间位置停歇；两次折返位置停歇; 两次中间位置停歇，月连续停歇。如图2. 8所示，为两次折返位買的停歇。
6、2. 4. 5) 2.4平面六杆机构输出函数求解模型 2.4.1连杆点E的求解模型 对于给定的 Stcphenson-III 型六杆机构，运动刚体即连杆平面上不同的 点可以形成多种多样的连杆曲线，如图2. 9 所示. 六杆机构在定坐标系下的 各个参数如图中所示，则E 点的运动轨迹确定如下： H = +/ -2/J4 cosa (2.4.1； _ ZDBC- 乙WB (0 al80。) =1ZDBC + ZADB (180 a 360。) xB = Z, cos a yB =/|Sina / = arccos /LADD = arccos 21.H 21 H (2. 4, 2) 4. 3) (2.4. 4) (2. 4. 6) (2. 4. 7) 图 2.9 Stephenson-III型六杆机构运动模型 xc =人 cos a + Z2 cos/ yc = sina + b siny 由此，可以得到连杆点E 的运动轨迹为： Jxr = /)cos a + le cos(0 + /) =/j sina+ /e sin(0 + y)