《平面四连杆机构》PPT课件

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1、应用实例:内燃机、鹤式吊、火车轮、手动冲床、牛头刨床、椭圆仪、机械手爪、开窗、车门、折叠伞、折叠床、牙膏筒拔管机、单车等。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(转动、移动)连接组成的平面机构。铰链四杆机构的基本型式和特性缺点: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

2、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:四杆机构、多杆机构。本章重点内容是介绍四杆机构。平面四杆机构的基本型式:基本型式-铰链四杆机构,其它四杆机构都是由它演变得到的。名词解释:曲柄—作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。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;周转副—能作3600相对回转的运动副;摆转副—只能作有限角度摆动的运动副。曲柄连杆摇杆设计:潘存云设计:潘

3、存云ABC1243DABDC1243(2)双曲柄机构特征:两个曲柄作用:将等速回转转变为等速或变速回转。雷达天线俯仰机构曲柄主动缝纫机踏板机构应用实例:如叶片泵、惯性筛等。2143摇杆主动3124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ADBCB’C’天平播

4、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设计:潘存云l1l2l4l3C’B’AD平面四杆机

5、构具有整转副→可能存在曲柄。杆1为曲柄,作整周回转,必有两次与机架共线l2≤(l4–l1)+l3则由△B’C’D可得:三角形任意两边之和大于第三边则由△B”C”D可得:l1+l4≤l2+l3l3≤(l4–l1)+l2AB为最短杆最长杆与最短杆的长度之和≤其他两杆长度之和→l1+l2≤l3+l4C”l1l2l4l3ADl4-l1将以上三式两两相加得:l1≤l2,l1≤l3,l1≤l4→l1+l3≤l2+l4一、曲柄存在的条件设计:潘存云2.连架杆或机架之一为最短杆。可知:当满足杆长条件时,其最短杆参与构成的

6、转动副都是整转副。曲柄存在的条件:1.最长杆与最短杆的长度之和应≤其他两杆长度之和此时,铰链A为整转副。若取BC为机架,则结论相同,可知铰链B也是整转副。称为杆长条件。ABCDl1l2l3l4设计:潘存云设计:潘存云设计:潘存云当满足杆长条件时,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、双曲柄、双摇杆机构。2535301520302010设计:潘存云ABCDB1C1AD二、急回运动在曲柄摇杆机构中,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。当曲柄以ω逆时针转过

7、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:曲柄摇杆机构3D此两处曲柄之间的夹角θ称为极位夹角。θ180°+θωC2B2设计:潘存云B1C1ADC2当曲柄以ω继续转过180°-θ时,摇杆从C2D,置摆到C1D,所花时间为t2,平均速度为V2,那么有:180°-θ因曲柄转角不同,故摇杆来回摆动的时间不一样,平均速度也不等。显然:t1>t2V2>V1摇杆的这种特性称为急回运动。用以下比值表示急回程度称K为行程速比系数。且θ越大,K值越大,急回性质越明显。只要θ≠0,就有

8、K>1所以可通过分析机构中是否存在θ以及θ的大小来判断机构是否有急回运动或运动的程度。设计新机械时,往往先给定K值,于是:设计:潘存云设计:潘存云F四、机构的死点位置摇杆为主动件,且连杆与曲柄两次共线时,有:此时机构不能运动.避免措施:两组机构错开排列,如火车轮机构;称此位置为:“死点”γ=0靠飞轮的惯性(如内燃机、缝纫机等)。F’A’E’D’G’B’C’ABEFDCGγ=0Fγ=0设计:潘存云设计:潘存云工件ABCD1234

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