第二章、平面连杆机构

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1、第二章平面连杆机构第一节铰链四杆机构的类型及其应用第二节铰链四杆机构的演化第三节平面四杆机构的运动设计学习重点预热：什么是平面连杆机构？特点及研究内容是什么？预热定义:全由低副（转动副、移动副）构成的平面机构称为平面连杆机构特点：面接触，承载能力强，耐磨损；易于制造和获得较高的制造精度；能实现多种运动规律。缺点：效率低；累计运动误差较大；高速运转时不平衡动载荷较大，且难于消除。内容：类型、应用及其特性，平面四杆机构的设计第一节、铰链四杆机构的类型及其应用一、基本概念二、铰链四杆机构的分类三、四杆机构的运动特性一、基本概念

2、定义：四个构件用转动副组成的机构有关机构构件和运动副的其它名称和概念曲柄连杆摇杆铰链四杆机构曲柄(Crank)—能相对于机架作整周转动的连架杆。连架杆(Sidelink)—用低副与机架相联接的构件。摇杆(Rocker)—不能相对于机架作整周转动的连架杆。连架杆连架杆连杆(Coupler)—不与机架联接的构件。机架平面连杆机构中的连架杆常作为运动和动力的输入构件(主动件)与输出构件(从动件)。机构主动件与从动件的运动学性质在很大程度上决定了机构的性质与用途。平面连杆机构常以连架杆尤其是从动件的运动特征来定义机构的名称。曲柄

3、摇杆机构(Crank-rockermechanism)双摇杆机构(Double-rockermechanism)机架曲柄机架摇杆摇杆摇杆双曲柄机构(Double-crankmechanism)曲柄曲柄曲柄滑块机构(Slider-crankmechanism)滑块曲柄曲柄摆动导杆机构(Crank-and-oscillatingguide-barmechanism)双滑块机构(Double-slidermechanism)曲柄摆动导杆滑块滑块1．曲柄摇杆机构2．双曲柄机构3．双摇杆机构二、铰链四杆机构的分类1.曲柄摇杆机构☆

4、两连架杆中一个为曲柄，另一个为摇杆。曲柄为主动件时，可以实现由曲柄的整周回转运动到摇杆往复摆动的运动转换。摇杆为主动件时，则可以将摇杆的摆动转换为曲柄的整周回转运动。缝纫机踏板机构牛头刨床进给机构(a)局部结构图(b)曲柄摇杆机构运动简图1—主动齿轮；2—从动齿轮；3—连杆；4—摇杆（棘爪）；5—棘轮；6—丝杠；7—机架雷达天线俯仰机构曲柄摇杆机构颚式破碎机曲柄摇杆机构搅拌机机构曲柄摇杆机构摄影机抓片机构曲柄摇杆机构2.双曲柄机构☆两个连架杆都能作整周回转运动振动筛（也称为惯性筛）在双曲柄机构中，如果组成四边形的对边长度

5、分别相等，即，则根据曲柄相对位置的不同，可得到正平行四边形机构和反平行四边形机构。正平行四边形机构蒸汽机车的车轮联动机构反平行四边形机构车门启闭机构3.双摇杆机构☆两连架杆均为摇杆起重机中重物平移机构飞机起落架机构电风扇摇头机构双摇杆机构汽车转向机构双摇杆机构三、四杆机构的运动特性1、曲柄存在的条件2、急回运动特性3、压力角和传动角4、死点位置在中①②在中整理得③将式①、②、③中的三个不等式两两相加，化简后得④④曲柄存在条件：①最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和；②曲柄为最短杆。你会判断由不同杆作机架时四杆

6、机构属于哪种机构么？1、曲柄存在条件双摇杆机构曲柄摇杆机构双摇杆机构双曲柄机构以最短杆相邻杆为机架以与最短杆相对的杆为机架以最短杆为机架NY判断由不同杆作机架时四杆机构属于哪种机构ABCDB2C22.急回运动特性曲柄摇杆机构B1C1AD极限位置1连杆与曲柄拉伸共线极限位置2连杆与曲柄重叠共线极位夹角—机构从动件处于两极限位置时，主动件在对应位置所夹的锐角。工作行程(慢行程)曲柄转过180º，摇杆摆角，耗时t1，平均角速度m1t1180º180º返回行程(快行程)曲柄转过180º，摇杆摆角

7、，耗时t2，平均角速度m2t2常用行程速度变化系数(Advance-toreturn-timeratio)K来衡量急回运动的相对程度。设计具有急回要求的机构时，应先确定K值，再计算。B2C2B1C1AD180º-180º+180º180º曲柄滑块机构的极位夹角180º180º摆动导杆机构的极位夹角摆动导杆机构慢行程快行程慢行程快行程思考对心式曲柄滑块机构的极位夹角3.压力角和传动角有效分力FFcosFsin径向压力FFsin=Fcos角越大，F越

8、大，F越小，对机构的传动越有利。连杆机构中，常用传动角的大小及变化情况来衡量机构传力性能的优劣。FFF压力角—作用在从动件上的力的方向与着力点速度方向所夹锐角。传动角—压力角的余角。ABDC传动角出现极值的位置及计算C1B1abcdDA12min为1和2中的较小值者。为了保证机构具有良好的传