铰链四杆机构的运动特性分析 毕业论文

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1、铰链四杆机构的运动特性分析摘要：铰链四杆机构不仅本身应用广泛，而且是平面四杆机构、多杆机构的基础，同时为以后如凸轮等机构的学习打下必要的基础。因此，我们要去了解、分析铰链四杆机构的运动特性。关键词：铰链四杆机构双曲杆机构曲柄摇杆机构双摇杆机构AnalyzingTheCharacteristicMovementofFourBarMechanismAbstract:Inallkindsofmechanismtype,characteristicsoflinkagemechanismwithdiversestructuresanddiverseproperties.Theywer

2、edividedintothecrankrockermechanism,doublecrankmechanism,adoublerockermechanismetc..Fourbarlinkagemechanismiswidelyusedorplanarfourbarmechanism,multibarmechanismfoundation,asolidfoundationforthelatercammechanismoflearningandlay,soweneedtoanalysisofthemovementcharacteristicsoffourbarlinkage

3、isknow.Keywords:Hingefourbarmechanism,doublecrankmechanism,adoublerockermechanism,acrankrockermechanism.绪论1.平面连杆机构的发展现状19世纪以来，以几何图解法为主导的德国机构学学派曾对连杆机构的研究做出了巨大的贡献，其研究成果长期长期处于世界领先地位。二次世界大战后，借助于计算机技术的发展，使连杆机构在生产实际中的应用又有了新的突破，开辟了很多的分支。在平面连杆机构中最基本的形式为四杆机构，关于四杆机构的分析已进行了不少研究工作。但是不论在运动学及力学方面，四杆机构仍有

4、进一步研究成果的必要。至于五杆以上的多杆机构，目前的工作还很不完善。四杆机构虽然结构形式简单，而且应用广泛，但其所能实现的功能也比较简单，随着机械自动化、机械手、机器人的发展，人们对机构所需要的运动特性及动力特性有更高的要求，在国际上也十分注重这方面的工作。连杆机构是工程实际中应用最广泛的机构，是组成各种机械系统的基础，如活塞发动机，各种纺织机械、印刷机械等，因此连杆机构的研究一直是机构学领域中的研究重点。2.连杆机构分析的历史与现状连杆机构分析着重在于连杆机构学、运动学及动力学特性的研究，揭示连杆机构的结构组成、运动学与动力学规律及其相互关系，用于现有机械系统的性能分析与

5、改进。连杆机构的运动分析在连杆机构中占有重要的地位，因此本文着重介绍连杆机构运动学分析的发展情况。连杆机构的运动学分析包括三个方面的内容：位置分析、速度分析和加速度分析。连杆机构运动学分析的基础是理论力学中的运动学，它的研究历史较早，经过了几代学者们的努力，现已形成了较为成熟的连杆机构分析的理论与方法。1铰链四杆机构的基本形式1.1定义：全部用转动副相连的平面四杆机构，它是平面四杆机构的基本形式。它由机架、连杆、连架杆、曲柄、摇杆组成，如图1-1。其中固定不动的杆4称为机架；与机架相连的杆1和杆3称为连架杆；不与机架相连的杆2称为连杆。在连架杆中能绕固定轴线整周回转的构件称

6、为曲柄，只能在某一角度范围内摆动的构件称为摇杆。图1-1铰链四杆机构在铰链四杆机构中，可以吧铰链四杆机构分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。1.2曲柄摇杆机构定义：在铰链四杆机构中，若两个连架杆中，一个为曲柄，另一个为摇杆，则此铰链四杆机构称为曲柄摇杆机构。图1-2所示：应用：在曲柄摇杆机构中，当曲柄为主动件时，可将曲柄的连续回转运动转换成摇杆的往复摆动。如雷达天线俯仰角调整机构。当摇杆为主动件时，可将摇杆的往复摆动转换成曲柄的连续回转运动，如缝纫机踏板机构。图1-2曲柄摇杆机构1.2.1急回运动如图1-3所示：当曲柄摇杆机构中，曲柄虽作等速转动，而摇杆摆动时空回行程

7、的平均速度却大于工作行程的平均速度，这种性质称为机构的急回特性。图1-3曲柄摇杆机构的急回特性当曲柄由位置AB1顺时针转到位置AB2时，曲柄转角j1=180+q，这时摇杆由极限位置C1D摆到极限位置C2D，摇杆摆角为y；而当曲柄顺时针再转过角度j2=180-q时，摇杆由位置C2D摆回到位置C1D，其摆角仍然是y。虽然摇杆来回摆动的摆角相同，但对应的曲柄转角却不等(j1>j2);当曲柄匀速转动时,对应的时间也不等(t1>t2)，这反映了摇杆往复摆动的快慢不同。令摇杆自C1D摆至C2D为工作行程，这时铰链C的平均速度是