平面连杆机构的设计

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1、第五章平面连杆机构的设计§5－1连杆机构及其传动特点§5－2平面四杆机构的类型和应用§5－3有关平面四杆机构的一些基本知识§5－4平面四杆机构的设计内容提要11.应用实例§5－1连杆机构及其传动特点内燃机、鄂式破碎机机构、鹤式起重机、牛头刨床、车门、机械手爪、折叠伞等。2.定义（连杆机构或称低副机构）由低副（转动、移动）连接组成的平面机构。特点是：运动件的运动都要经过一个机架直接相连的中间构件才能传动从动件。23.分类：分为空间连杆机构和平面连杆机构平面连杆机构3空间连杆机构44.连杆机构的特点（优缺点）优点：1）采用低副：面接

2、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。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），且不易平衡，不适合高速。3）设计复杂，难以实现精确的轨迹。5本章重点内容是介绍平面四杆机构5.命名（常以构件数命名）四杆机构、多杆机构（齿凸连组合压力机）。6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(crank)—作整周定轴回转的构件；连杆(coupler)—作平面运动

3、的构件；连架杆(sidelink)—与机架相联的构件；摇杆(rocker)—作定轴摆动的构件；周转副—能作360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§5－2平面四杆机构的类型和应用1.平面四杆机构的基本型式机架7有三种基本型式：（1）曲柄摇杆机构(crank-rockermechanism)特征：曲柄＋摇杆作用：将曲柄的整周连续回转转变为摇杆的往复摆动。如雷达天线等。8ABC1243DABDC1243雷达天线俯仰机构曲柄主动缝纫机踏板机构2143摇杆主动3124910（2）双曲柄机构特征：两个曲柄

4、作用：将等速回转转变为等速或变速回转。应用实例：如火车轮、惯性筛等。ABDC1234E6振动筛机构3111ABCD耕地料斗DCAB作者：潘存云教授耕地料斗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，连杆作平动且始终与机架平行，两曲柄以相同速度同向转动。BC=ADABDC摄影平台作者：潘存云教授ADBC作者：潘存云教授B’C’天平播种机料斗机构12返回13反平行四边形机构双曲柄机构中两相对杆的长度分别相等，但不平行。--车门开闭机构反向F’A’E’D’G’B’C’ABEFDCG注：平行四边形机构在共

5、线位置出现运动不确定。采用两组机构错开排列。火车轮14（3）双摇杆机构(doublecrockmechanism)特征：两个摇杆应用举例：铸造翻箱机构风扇、起重机、炉门、飞机起落架、夹紧机构15ABDCE特例：等腰梯形机构－汽车转向机构C’B’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ABDC16(1)改变构件的形状和运动尺寸偏心曲柄滑块机构对心曲柄滑块机构曲柄摇杆机构曲柄滑块机构(slider-crankmechanism)双滑块机构正弦机构s=lsinφ↓∞→∞φl2.

6、平面四杆机构的演化型式17偏心曲柄滑块机构返回18对心曲柄滑块机构返回19双滑块机构返回20(2)改变运动副的尺寸（偏心轮机构）2122(3)选不同的构件为机架（情况1）导杆机构摆动导杆机构转动导杆机构314A2BC曲柄滑块机构314A2BC（导杆4作摆动）（导杆4作转动）23摆动导杆机构转动导杆机构24牛头刨床(摆动导杆机构)应用实例:ABDC1243C2C12526应用实例B234C1A自卸卡车举升机构(3)选不同的构件为机架（情况二）应用实例B34C1A2应用实例4A1B23C应用实例13C4AB2应用实例A1C234Bφ

7、导杆机构314A2BC曲柄滑块机构314A2BC曲柄摇块机构314A2BC27(3)选不同的构件为机架（情况三）314A2BC直动滑杆机构手摇唧筒这种通过选择不同构件作为机架以获得不同机构的方法称为：机构的倒置BC3214AABC321428abdcC’B’AD平面四杆机构具有周转副→可能存在曲柄。b≤(d–a)+c则由△B’C’D可得：则由△B”C”D可得：a+d≤b+cc≤(d–a)+bAB为最短杆→a+b≤c+d§8－3有关平面四杆机构的一些基本知识1.平面四杆机构有曲柄的条件C”abdcADd-a设a

8、周回转，则必有两次与机架共线→a+c≤b+d若设a>d，同理有：d≤a,d≤b,d≤cAD为最短杆将以上三式两两相加得：a≤b,a≤c,a≤d29（2）连架杆或机架之一(组成该周转副的两杆之一）为最短杆。可知：当满足杆长条件时，其最短杆参与构成的转动副都是周转副