第3章 平面连杆机构

《第3章 平面连杆机构》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第3章平面连杆机构3.1概述3.2铰链四杆机构及其演化3.3平面四杆机构的基本特性3.4平面四杆机构的设计学习平面连杆机构的基本类型及其演化，平面四杆机构的基本特性，平面四杆机构的设计。本章学习目标掌握：平面连杆机构的基本类型及其演化，即曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构、曲柄滑块机构、导杆机构、摇块机构、定块机构和偏心轮机构，铰链四杆机构曲柄的存在条件，急回运动特性，平面四杆机构的图解法设计。本章学习要求了解：各种平面四杆机构的应用，平面四杆机构的压力角、传动角和死点位置，平面四杆机构的解析法设计，

2、平面四杆机构的图谱法设计。平面连杆机构：由若干个构件以低副连接组成的平面机构，又称为“平面低副机构”。3.1概述平面连杆机构的优点：制造精度，且承载能力高，耐磨损。低副以圆柱面或平面相接触，制造简便，易获得较高的当原动件以相同的规律运动时，通过改变各构件的相对长度，可使从动件获得不同的运动规律。连杆构件上不同的点具有不同形状的运动轨迹，且其形状受各构件相对长度的影响，可得各种形状的轨迹曲线。能方便地实现转动、摆动和移动等基本运动形式及相互转换。平面连杆机构的缺点：副较多时，传动精度和效率较低。低副中存在

3、间隙，容易产生累积误差，当构件数和运动不易精确实现复杂的运动规律，且设计较为复杂。平面连杆机构常以其所含的构件(杆)数来命名，如四杆机构、五杆机构，六杆机构等。3.2铰链四杆机构及其演化全部用转动副相连的平面四杆机构称为铰链四杆机构。机架：固定构件4；连架杆：与机架相连的构件1和3。其中，能绕机架作整周转动的连架杆称为曲柄，只能绕机架作一定角度往复摆动的连架杆称为摇杆；连杆：不与机架直接相连的构件2。3连架杆4机架2连杆1连架杆3.2.1铰链四杆机构的基本类型1.曲柄摇杆机构两连架杆中一个为曲柄、另一个

4、为摇杆的铰链四杆机构。雷达调整机构搅拌器电影机拉片机构搬运、传送机构2.双曲柄机构两连架杆均为曲柄的铰链四杆机构。惯性筛的铰链四杆机构机车车轮联动机构双曲柄机构平行双曲柄机构(平行四边形机构)平行夹持机构旋转式水泵托盘天平机构汽车门启闭机构3.双摇杆机构两连架杆均为摇杆的铰链四杆机构。飞机起落架汽车前轮转向机构炉门启闭机构鹤式起重机3.2.2铰链四杆机构的演化1.曲柄滑块机构平面铰链四杆机构可通过变更构件长度和形状、变更机架和扩大转动副等途径演化成其他平面连杆机构。摇杆3→滑块3转动副D→移动副DlCD

5、→∞双缸压气机连杆杠杆机械手压力机工作机构2.导杆机构以构件1为机架的曲柄滑块机构的演化。导杆机构导杆机构包括：移动导杆机构和摆动导杆机构。移动导杆机构摆动导杆机构摆动导杆3.摇块机构以构件2为机架的曲柄滑块机构的演化。自卸货车4.定块机构以构件3为机架的曲柄滑块机构的演化。定块机构抽水机构5.偏心轮机构扩大转动副B，使之包含转动副A。偏心轮机构6.多杆机构筛料机构手动冲床3.3.1铰链四杆机构存在曲柄的条件3.3平面四杆机构的基本特性1.整转副的存在条件在中在中即最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两

6、杆长度之和；整转副由最短杆与其邻边组成。铰链四杆机构有整转副存在的条件：2.曲柄的存在条件具有整转副的铰链四杆机构是否存在曲柄，还应根据选择哪个杆为机架来判断。选取不同的构件为机架最短杆取最短杆的邻边为机架时，机架上只有一个整转副，得到曲柄摇杆机构(如飞剪，汽车前窗的刮雨器)。取最短杆为机架时，机架上有两个整转副，得到双曲柄机构(如机车车轮联动机构)。取最短杆的对边为机架时，机架上没有整转副，得到双摇杆机构(如鹤式起重机)。若铰链四杆机构中的最短杆与最长杆长度之和大于其余结论两杆长度之和，则该机构中不存

7、在整转副，无论取哪个杆为机架都只能得到双摇杆机构。3.3.2急回特性与行程速比系数1摇杆摆角摇杆在两极限位置的夹角2极位夹角对应摇杆两极限位置，曲柄两位置所夹的锐角。3行程速比系数Kθ3.3.3压力角和传动角1.压力角α：作用在从动件上C点的驱动力F与该点绝对速度υc之间所夹的锐角。2.传动角γ：压力角α的余角(即连杆和从动摇杆所夹的锐角)3.3.4死点位置曲柄摇杆机构：若以摇杆3为原动件，曲柄1为从动件，在摇杆摆到极限位置，连杆2与曲柄1两次共线，从动件的传动角γ=0°，即连杆传给曲柄的力通过铰链

8、中心，不论此时的力多大，均不能使曲柄转动。机构中传动角为0°的位置称为死点位置。机构处于死点位置时，机构从动件“卡死”或“运动不确定”。缝纫机踏板机构：实际使用时常会出现踏不动或倒车现象，正常运转时借助带轮的惯性作用，使曲柄顺利通过死点位置。缝纫机踏板机构钻床夹具：当工件5被夹紧时，处于死点位置可夹紧工件。钻床夹具的夹紧机构3.4平面四杆机构的设计平面四杆机构的设计主要是根据给定的运动条件，选择机构类型和确定机构运动简图中各构件尺寸。在设计