第三章平面连杆机构.ppt

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1、高等职业教育机械类专业核心技术课程机械设计基础第三章平面连杆机构浙江机电职业技术学院陈峰郑州铁路职业技术学院徐刚涛教学课件编创制作第三章平面连杆机构第二节平面四杆机构的基本形式及其演化第三节平面四杆机构存在曲柄的条件和几个基本概念第四节平面四杆机构的设计第一节概述第一节概述机构实例:内燃机、鹤式吊、火车轮、手动冲床、牛头刨床、椭圆仪、机械手爪等。特征：有一作平面运动的构件，称为连杆。特点：①采用低副。面接触、承载大、便于润滑、不易磨损形状简单、易加工、容易获得较高的制造精度。②改变杆的相对长度，从动件运动规律不同。③连杆曲线丰富。可满足不同要求。定义：由低副（转

2、动、移动）连接组成的平面机构。缺点：①构件和运动副多，累积误差大、运动精度低、效率低。②产生动载荷（惯性力），不适合高速。③设计复杂，难以实现精确的轨迹。分类:平面连杆机构空间连杆机构常以构件数命名：如四杆机构、多杆机构。本章重点内容是介绍四杆机构。一、平面四杆机构的基本型式:基本型式——铰链四杆机构，构件间联接都是转动副。名词解释：曲柄——整周定轴回转的构件；三种基本型式：1、曲柄摇杆机构特征：曲柄＋摇杆作用：将曲柄的整周回转转变为摇杆的往复摆动。如雷达天线、缝纫机踏板机构等。连杆——作平面运动的构件；连架杆——与机架相联的构件；摇杆——作定轴摆动的构件；曲柄

3、连杆摇杆第二节平面四杆机构的基本形式及其演化设计：潘存云ABC1243DABDC1243（2）双曲柄机构特征：两个曲柄，1、3；作用：将等速回转转变为等速或变速回转。雷达天线俯仰机构应用实例：如叶片泵、惯性筛等。设计：潘存云缝纫机踏板机构2143摇杆主动3124曲柄主动设计：潘存云设计：潘存云ADCB1234旋转式叶片泵ADCB123ABDC1234E6惯性筛机构31设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云ABCD耕地料斗DCAB耕地料斗DCAB实例：火车轮特例：平行四边形机构AB=CD特征：两连架杆等长且平行，连杆作平动BC=ADABDC摄影平台ADB

4、CB’C’天平播种机料斗机构设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云反平行四边形机构——车门开闭机构反向F’A’E’D’G’B’C’ABEFDCG平行四边形机构在共线位置出现运动不确定。采用两组机构错开排列。设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云ABDCE（3）双摇杆机构特征：两个摇杆应用举例：铸造翻箱机构、特例：等腰梯形机构——汽车转向机构风扇摇头机构、B’C’ABDC风扇座蜗轮蜗杆电机ABDCEABDCE电机ABDC风扇座蜗轮蜗杆电机ABDC风扇座蜗轮蜗杆ABDC飞机起落架设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云(1)改

5、变构件的形状和运动尺寸二、四杆机构的演化形式偏心曲柄滑块机构对心曲柄滑块机构曲柄摇杆机构曲柄滑块机构双滑块机构正弦机构s=lsinφ↓∞→∞φl设计：潘存云(2)改变运动副的尺寸(3)选不同的构件为机架偏心轮机构导杆机构摆动导杆机构转动导杆机构314A2BC曲柄滑块机构314A2BC设计：潘存云设计：潘存云牛头刨床应用实例:ABDC1243C2C1小型插床ABDCE123456(3)选不同的构件为机架ACB1234设计：潘存云应用实例B234C1A自卸卡车举升机构应用实例B34C1A2应用实例4A1B23C应用实例13C4AB2应用实例A1C234Bφ314A2

6、BC曲柄滑块机构导杆机构314A2BC摇块机构314A2BC(3)选不同的构件为机架314A2BC曲柄滑块机构导杆机构314A2BC摇块机构314A2BC314A2BC定块机构设计：潘存云手摇唧筒BC3214AABC3214平面四杆机构具有整转副可能存在曲柄。第三节平面四杆机构存在曲柄的条件和几个基本概念铰链四杆机构三种基本形式的区别在于机构中是否存在曲柄和有几个曲柄。曲柄存在的条件：最长杆与最短杆的长度之和应≤其他两杆长度之和。连架杆杆与机架中必有一杆为最短杆。1.构件和条件：2.最短杆条件:ABCDl1l2l3l4一、铰链四杆机构存在曲柄的条件:作者：潘存

7、云教授当满足构件和条件时，说明存在整转副，当选择不同的构件作为机架时，可得不同的机构。如曲柄摇杆1、曲柄摇杆2、双曲柄、双摇杆机构。1.平面四杆机构的极位在曲柄摇杆机构中，当曲柄与连杆两次共线时，摇杆位于两个极限位置，简称极位。此两处曲柄之间的夹角θ称为极位夹角。设计：潘存云ABCDB1C1ADθ180°＋θωC2B2二、平面四杆机构的运动特性两个极位间的夹角ψ，称为最大摆角。设计：潘存云ABCDB1C1ADθ180°＋θωC2B22.急回特性当曲柄以ω逆时针转过180°+θ时，摇杆从C1D位置摆到C2D。所花时间为t1,平均速度为V1,那么有：当曲柄以ω继续转

8、过180°-θ时，摇杆从