《机械设计基础》chap2平面四杆机构

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1、第二章 平面连杆机构基本要求：了解平面连杆机构的组成及其主要优缺点；了解平面连杆机构的基本形式——平面铰链四杆机构；了解其演化和应用；对曲柄存在条件、急回运动、行程速比系数、传动角、压力角、死点等有明确的概念。了解按给定行程速比系数设计四杆机构和按给定连杆位置设计四杆机构的方法。重点：曲柄存在条件、急回运动、行程速比系数、传动角、压力角、死点等基本概念。难点：平面四杆机构最小传动角的确定。学时：课堂教学：2学时；教学方法：课堂讲授，多媒体动画作业8概述   平面连杆机构是由许多刚性构件用低副联接组成的平面机构，又称为平面低副机构。   该机构的运动——各构件均在同一平面或平行平面运

2、动   该机构的构件——大部分构件都类似杆件   该机构的运动副——均为低副（回转副、移动副）   由四个构件通过低副联接而成的平面连杆机构，称为四杆机构。   如果所有低副均为回转副，这种四杆机构就称为铰链四杆机构§2.1平面连杆机构的特点和应用一、平面连杆机构的应用  1.实现预期的运动规律——已知原动件的运动规律,使输出构件按要求的运动规律运动。     实例1：牛头刨主体机构（图0-2）—六杆机构—导杆机构          原动件5作回转运动，通过该机构使刨头8作往复直线运动     实例2：造型机的翻转机构（图2-1）—四杆机构—双摇杆机构          原动件1绕

3、D转动时,通过该机构使砂箱(杆2)翻转180o2.实现预期的运动轨迹——已知几何条件、动力条件  实例：搅拌机（图2-2）——四杆机构——曲柄摇杆机构  连杆曲线β：连杆上一点的轨迹所描绘的曲线。二、平面连杆机构的特点1、优点   ⑴运动幅是低副，面接触，所以承受压强小、便于润滑、磨损较轻，可承受较大载荷   ⑵结构简单，加工方便，成本低，构件之间的接触是有构件本身的几何约束来保持的，所以构件工作可靠   ⑶可使从动件实现多种形式的运动，满足多种运动规律的要求   ⑷利用平面连杆机构中的连杆可满足多种运动轨迹的要求2、缺点   ⑴根据从动件所需要的运动规律或轨迹来设计连杆机构比较复

4、杂，   ⑵只能近似实现给定的运动规律，综合运动精度较低。8   ⑶运动时产生的惯性难以平衡，不适用于高速场合。§2.2平面四杆机构的基本形式及其演化一、平面四杆机构的基本形式  组成：4—机架→固定不动          1,3—连架杆→定轴转动：作整周转动—曲柄，作往复摆动—摇杆          2—连杆→平面运动  根据连架杆运动形式的不同，可分为三种基本形式。 1.曲柄摇杆机构——在两连架杆中，一个为曲柄，                      另一个为摇杆         一般：曲柄主动，作等速回转（画出轨迹圆）               摇杆从动，作变速往复摆动

5、         也可摇杆主动,曲柄从动应用举例：牛头刨床进给机构(图2－4)、搅拌机(图2-2)、卫星天线、缝纫机脚踏板机构等。2.双曲柄机构——两连杆架均为曲柄的四杆机构   连杆架：曲柄——原动件，等速转动            另一曲柄—从动件，变速转动   运动特点：从动曲柄变速回转应用举例：旋转式水泵（图2－6）、惯性筛、插床机构等。   特例：平行双曲柄机构(图2－7)   平行双曲柄机构应用实例：机车车轮联动机构3.双摇杆机构——两连杆架均为摇杆的四杆机构应用举例：8港口起重机、飞机起落架、车辆的前轮转向机构   二、铰链四杆机构的演化   1、回转副转化成移动副 

6、  演化：曲柄摇杆机构——将回转副D→移动副得——曲柄滑块机构   类型：曲柄滑块机构（偏距e）           对心曲柄滑块机构（e=0）——滑块运动线与曲柄回转中心共线           偏置曲柄滑块机构（e≠0）——滑块运动线与曲柄回转中心不共线          特点：曲柄等速回转，滑块具有急回特性。   应用：活塞式内燃机，空气压缩机，冲床等。2、扩大回转副   演化：曲柄滑块机构——通过扩大回转副B得——偏心轮机构   优点：曲柄短时轴径尺寸大，强度高，刚度高，且便于加工制造。   应用：曲柄销承受较大载荷或曲柄过短时，如破碎机、冲床、剪床、内燃机等。3、取不同的

7、构件为机架（表2－1）§2.3平面四杆机构的几个基本概念一、铰链四杆机构存在曲柄的条件 以曲柄摇杆机构为例——分析有一个曲柄的条件   得：AB杆（曲柄）为最短杆      最短杆与任意一杆长度之和≤其它两杆长度之和     ∴铰链四杆机构有一个曲柄的条件：8         (1)最短杆与最长杆之和小于或等于其余两杆长度之和；         (2)最短杆为连架杆。结论：铰链四杆机构的类型与尺寸之间的关系：    1）如果：lmin+lmax≤其它两杆长度之和——满