机械设计基础 少学时 第4版 教学课件 作者 李秀珍 曲玉峰 主编 第12章平面连杆机构.ppt

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1、第十二章平面连杆机构本章重点学习内容：3、按照给定条件设计平面四杆机构2、平面连杆机构的运动特性1、铰链四杆机构的基本类型、判别与演化本讲重点平面连杆机构是由一些刚性构件用转动副或移动副相互连接而组成的，在同一平面或相互平行的平面内运动的机构。平面连杆机构能够实现某些较为复杂的平面运动，在生产和生活中广泛用于动力的传递或改变运动形式。第十二章平面连杆机构第一节连杆机构及其传动特点第二节平面四杆机构的类型及应用第三节平面四杆机构的运动特性第四节平面四杆机构的设计1、平面连杆机构的基本型式:铰链四杆机构(曲柄摇杆、双曲柄、双摇

2、杆)2、连杆机构的演化方法1)改变机构的形状和运动尺寸;2)改变运动副的尺寸;3)取不同构件为机架;4)运动副元素的逆转3、演化型式：曲柄滑块、导杆、摇块、直动导杆、偏心轮等4、平面连杆机构的运动特性曲柄存在的条件:机构尺寸满足杆长条件，且最短杆为机架或连架急回运动特性与行程速比系数压力角、传动角、止点、运动连续性的概念本讲小结第一节连杆机构及其传动特点连杆机构不仅在工农业、工程机械中得到广泛应用，而且在诸如机械手、四足机器人等高科技领域也有应用。一、何谓连杆机构二、连杆机构的特点返回本章根据各构件间的相对运动关系何谓连杆

3、机构构件多呈杆状—简称为杆，根据杆数可分原动件的运动经过不与机架直接相连的中间构件传递到从动件上。空间连杆机构平面连杆机构六杆机构四杆机构五杆机构如图所示机构的共同特点：连杆机构由若干构件通过低副连接而成，又称为低副机构中间构件称为连杆，故称之为连杆机构。四杆机构应用非常广泛，且是多杆机构的基础，如图所示六杆机构便是由两个四杆机构组成的返回本节六杆机构四杆机构ABCD四杆机构DEF返回六杆机构实例3)连杆曲线可以满足不同运动轨迹的设计要求。2)在原动件运动规律不变情况下，通过改变各构件的相对长度可以使从动件得到不同的运动规

4、律。1)连杆机构为低副机构，运动副为面接触，压强小，承载能力大，耐冲击；运动副元素的几何形状多为平面或圆柱面，便于加工制造。3)设计方法比较复杂。2)由于惯性力不好平衡而不适于高速传动。优点：缺点：1)由于运动积累误差较大，因而影响传动精度。连杆机构的特点返回本节第二节平面四杆机构的类型及应用一、平面四杆机构的基本型式取不同构件为机架四杆机构最基本型式：返回本章双摇杆机构双曲柄机构曲柄摇杆机构二、平面四杆机构的演化型式铰链四杆机构1、改变构件的形状和运动尺寸3、通过选用不同构件为机架4、运动副元素的逆换2、改变运动副的尺寸

5、铰链四杆机构运动副全为转动副的平面四杆机构称为铰链四杆机构曲柄：能作整周回转的连架杆摇杆：只能在一定范围内摇动的连架杆周转副：组成转动副的两构件能整周相对转动摆转副：组成转动副的两构件不能作整周相对转动返回本节铰链四杆机构中，若其两个连架杆一为曲柄，一为摇杆，则此四杆机构称为曲柄摇杆机构。应用实例：雷达天线俯仰机构曲柄摇杆机构搅拌机返回本节在铰链四杆机构中，若其两个连架杆都是曲柄，则此四杆机构称为双曲柄机构。平行四边形机构：指相对两杆平行且相等的双曲柄机构。双曲柄机构惯性筛机构返回本节逆（反）平行四边形机构:指两相对杆长相

6、等但不平行的双曲柄机构播种机摄像机升降平台平行四边形机构特性：▲两曲柄同速同向转动▲连杆作平动平行四边形机构返回逆（反）平行四边形机构应用实例车门开闭机构特点:两曲柄同速反向运动返回鹤式起重机两摇杆长度相等的双摇杆机构称为等腰梯形机构铰链四杆机构若两连架杆都是摇杆，则称其为双摇杆机构。前轮导向双摇杆机构返回本节变摇杆为滑块曲线导轨曲柄滑块机构曲柄摇杆机构偏置曲柄滑块机构对心曲柄滑块机构e=0摇杆尺寸为无穷大改变构件的形状和运动尺寸下一页对心曲柄滑块机构双滑块机构正弦机构变连杆为滑块连杆尺寸为无穷大从动件3的位移与原动件1的

7、转角的正弦成正比：移动副可认为是回转中心在无穷远处的转动副演化而来返回本节偏心轮机构曲柄滑块机构当曲柄AB的尺寸较小时，由于结构需要，常将曲柄作成几何中心与回转中心不重合的圆盘，称此圆盘为偏心轮。几何中心与回转中心间的距离称为偏心距，等于曲柄长。转动副B的半径扩大超过曲柄长内置偏心轮机构改变运动副的尺寸返回本节导杆机构应用实例小型刨床牛头刨床回转导杆机构：导杆能作整周转动；摆动导杆机构：导杆只能在一定的角度内摆动导杆机构曲柄滑块改变机架下一页通过选用不同构件为机架曲柄摇块机构直动滑杆机构改变机架手摇唧筒曲柄滑块卡车车厢举升

8、机构应用实例应用实例返回本节对于移动副，将运动副两元素的包容关系进行逆换，并不影响两构件之间的相对运动。摆动导杆机构构件3包容构件2曲柄摇块机构构件2包容构件3运动副元素的逆换返回本节运动副元素的逆换第三节平面四杆机构的运动特性一、平面四杆机构有曲柄的条件返回本章二、平面四杆机构急回特性和行程速比系数1