《平面连杆机构基础》PPT课件

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1、第二章平面连杆机构§2-1铰链四杆机构的基本型式和特性§2-2铰链四杆机构有整转副的条件§2-3铰链四杆机构的演化§2-4平面四杆机构的设计§2-1铰链四杆机构的基本型式和特性最简单的平面连杆机构是由四个构件组成的，称为平面四杆机构。它的应用非常广泛，而且是组成多杆机构的基础。全部由低副(转动副和移动副)组成的平面机构。接触表面是圆柱面和平面，制造简便，易于获得较高的制造精度。低副中存在间隙，数目较多的低副会引起运动积累误差；而且它的设计比较复杂，不易精确地实现复杂的运动规律。平面连杆机构:连杆机构优点:低副是面接触，耐磨损；连杆机构的缺点：本章

2、着重介绍平面四杆机构的基本类型、特性及其常用的设计方法。§2-1铰链四杆机构的基本型式和特性对于铰链四杆机构，按两连架杆运动形式不同，分为三种基本型式：全部用转动副相连的平面四杆机构。摇杆：仅能在小于360°的某一角度内摆动的构件。机架：机构中固定不动的构件；基本术语：连架杆：与机架用转动副相连接的杆；连杆：作平面运动的构件；曲柄：能作整周转动的构件；铰链四杆机构：和双摇杆机构。曲柄摇杆机构、双曲柄机构§2-1铰链四杆机构的基本型式和特性摇杆3为从动件，作变速往复摆动。一、曲柄摇杆机构两个连架杆，一为曲柄，另一个为摇杆的机构。下面讨论曲柄摇杆机构

3、的一些主要特性。通常曲柄1为原动件，并作匀速转动；§2-1铰链四杆机构的基本型式和特性一、曲柄摇杆机构1.急回运动曲柄摇杆机构，其曲柄AB在转动一周的过程中，有两次与连杆BC共线。摇杆CD的左极限位置:C1D摇杆CD的右极限位置:C2D摇杆在两极限位置时的夹角。(1)摇杆的极限位置(2)摇杆的摆角ψ:§2-1铰链四杆机构的基本型式和特性一、曲柄摇杆机构§2-1铰链四杆机构的基本型式和特性一、曲柄摇杆机构摇杆处于两极限位置时，对应的曲柄所夹的锐角。(4)急回运动曲柄摇杆AB1→AB2C1D→C2Dφl＝180°+θψt1t1曲柄摇杆AB2→AB1C

4、2D→C1Dφ2＝180°-θψt2t2故C点空回程时的平均速度V2>工作行程时的平均速度V1(3)极位夹角:∵φ1>φ2∴t1>t2→摇杆的这一运动特性称为机构急回运动特性。§2-1铰链四杆机构的基本型式和特性(5)行程速比系数K急回运动特性可用行程速度变化系数(或称行程速比系数)K表示，设计新机械时，总是根据该机械的急回要求先给出K值，然后由上式算出极位夹角θ，再确定各构件的尺寸。极位夹角θ↑→K值↑，急回运动的性质也越显著。整理上式，可得极位夹角的计算公式：即:上式表明：§2-1铰链四杆机构的基本型式和特性若不计各杆的质量，则连杆加给曲柄的

5、力将过铰链中心A。此力对A点不产生力矩，不能使曲柄转动。2.死点位置对曲柄摇杆机构，以摇杆3为原动件，曲柄1为从动件，则摇杆摆到极限位置C1D和C2D时，连杆2与曲柄1共线。机构的这种位置称为死点位置。3．压力角和传动角在生产中，不仅要求连杆机构能实现预定的运动规律，且希望运转轻便，效率较高。不计摩擦时,作用在从动件上的驱动力F与该力作用点绝对速度Vc之间所夹的锐角α称为压力角。1.压力角故压力角可作为判断机构传动性能的标志。§2-1铰链四杆机构的基本型式和特性有效分力:Ft＝Fcosα即压力角α↓→有效分力Ft↑1.压力角§2-1铰链四杆机构的

6、基本型式和特性压力角的余角γ(即连杆和从动摇杆之间所夹的锐角)。2.传动角γ反之，α↑→γ↓，机构传力越费劲，转动效率越低。对于颚式破碎机、冲床等大功率机械，可取γmin≥50°；§2-1铰链四杆机构的基本型式和特性因γ＝90°-α，所以α↓→γ↑机构传力性能越好；机构运转时，传动角γ是变化的，为了保证机构正常工作，必须规定最小传动角γmin的下限。一般机械：γmin≥40°；对于小功率的控制机构和仪表，γmin可略小于40°2.传动角γγmin=min[γ1，γ2]出现最小传动角γmin的位置§2-1铰链四杆机构的基本型式和特性铰链四杆机构中，

7、曲柄与机架拉直共线和重叠共线的两位置处出现的传动角中，必有一处为最小传动角。曲柄摇杆机构应用实例传送机构雷达调整机构缝纫机踏板机构特殊型式：平行四边形两连架杆均为曲柄的铰链四杆机构。二、双曲柄机构§2-1铰链四杆机构的基本型式和特性双曲柄机构应用实例旋转式水泵天平机构机车驱动轮联动机构型式1：连杆BC能整周回转两连架杆均为摇杆的铰链四杆机构称为双摇杆机构。三、双摇杆机构型式2：连杆BC不能整周回转§2-1铰链四杆机构的基本型式和特性双摇杆机构应用实例炉门启闭机构鹤式起重机飞机起落架铰链四杆机构是否具有整转副，取决于各杆的相对长度。§2-2铰链四杆

8、机构有整转副的条件实现曲柄AB整周回转，AB杆必须顺利通过与AD两次共线的两个位置AB1和AB2下面通过曲柄摇杆机构来分析铰链四杆机构具