机械设计基础第二章_平面连杆机构

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1、本章主要内容铰链四杆机构的基本类型及其应用铰链四杆机构的基本特性平面四杆机构的设计第二章平面连杆机构平面机构+低副联接(转动、移动副)最常用→平面四杆机构（四个构件→四根杆)平面连杆机构－→铰链四杆机构（全由转动副相联）基本类型(二)含有一个移动副的四杆机构(－)铰链四杆机构§2-1平面四杆机构的基本类型及其应用P.20(三)含有两个移动副的四杆机构(四)具有偏心轮的四杆机构(五)四杆机构的扩展应用1234ABCD连杆连架杆连架杆机架曲柄摇杆(摆杆)(整转)(摆转)机架、连杆、连架杆(－)铰链四杆机构p.20机架－参考系（固定件）连

2、架杆－与机架相联连杆－不与机架相联基本构件曲柄：可回转360°的连架杆摇杆：摆角小于360°的连架杆滑块：作往复移动的连架杆连架杆－全由转动副相联的平面四杆机构一.铰链四杆机构基本类型（按连架杆类型）一曲一摇二曲二摇(天线→摇杆)→调整天线俯仰角的大小图2-3雷达调整机构放映机1234ABCD1.曲柄摇杆机构连架杆曲柄→(一般)原动件→匀速转动摇杆→(一般)从动件→变速往复摆动2.双曲柄机构：连架杆均为曲柄→主动曲柄:匀速转动从动曲柄:变速转动例:惯性筛中的铰链四杆机构→从动曲柄3变速转动→使筛子6产生加速度→使不同材料因惯性不同而

3、筛分3.双摇杆机构－连架杆均为摇杆例:门式起重机的变速机构:CD(杆3)为原动件,悬挂重物的E点在连杆上→保持E点运动轨迹在近似水平线上。（平移货物→平稳、减小能量消耗）DCBA二、含有一个移动副的四杆机构P.243.摇块机构→滑块摆动例：摆动式内燃机、自卸货车→滑块固定例：抽水唧筒、抽油泵→滑块移动＋摆动例：刨床、插床、油泵→滑块移动例：活塞式内燃机、空气压缩机1.曲柄滑块机构CABCABCABCAB曲柄滑块机构导杆机构摇块机构定块机构2.导杆机构4.定块机构三、含有两个移动副的四杆机构P.253.滑块联轴器→两个移动副不相邻，且

4、均不与机架相关联。→两个移动副都与机架相关联。→两个移动副相邻，且其中一个移动副与机架相关联。→两个移动副不相邻1.正切机构正切机构正弦机构2.正弦机构4.椭圆仪摇块机构定块机构(铰链四杆、曲柄滑块～)(曲柄很短时→偏心轮机构)→偏心距=ｅ=曲柄长铰链四杆、曲柄滑块机构→(扩大回转副)偏心轮机构四、具有偏心轮的四杆机构P.27ABC→偏心轮机构曲柄回转副B(半径↑)＞曲柄长AB原理：ABCe例：剪床、冲床、颚式破碎机、内燃机五.平面四杆机构的特点及应用1)低副，成本低，精度高；2)面接触,利于润滑及减少磨损,传载大,可靠性高。1.特

5、点:1）实现已知运动规律2）实现给定点的运动轨迹1)不易精确实现复杂的运动规律，设计也较复杂；2)当构件数和运动副较多时，效率较低。缺点:2.应用:优点1.手动冲床：←两个四杆机构组成（双摇杆～+摇杆滑块机构）2.筛料机构：六杆机构←两个四杆机构组成（双曲柄～+曲柄滑块～）应用:作业：简述铰链四杆机构的基本类型及其应用主要内容：平面四杆机构的基本类型及其应用二、曲柄存在条件§2-2平面四杆机构的基本特性P.28→取决于机构各杆的相对长度ADBB’B”CC’C”三式相加→┌l1≤l2│l1≤l3└l1≤l4当杆1处于AB”位置→△AC

6、”D→l1＋l2≤l3＋l4(2-3)→┌(l2－l1)＋l3≥l4→┌l1＋l4≤l2＋l3(2-1)└(l2－l1)＋l4≥l3└l1＋l3≤l2＋l4(2-2)当杆1处于AB’位置→△AC’D(曲柄l1,连杆l2,摇杆l3,机架l4)当AB能摆至与连杆共线的极位AB’及AB”时→能顺利通过→整转副。L1最短分析:一、铰链四杆机构有整转副的条件l1l4l3l2结论:整转副的条件→最短与最长杆之和小于其它两杆之和二.曲柄存在条件（转动副为整转副）1.曲柄存在条件2.推论实例分析:AB＝70,BC＝90,CD＝110,AD＝40(1

7、)最短与最长杆之和小于其它两杆和；(2)最短杆在连架杆或机架上。(满足条件1)(1)最短杆在机架上(2)最短杆在机架邻边(3)最短杆在机架对边→双曲柄机构→曲柄摇杆机构→双摇杆机构∵AD＋CD＝40＋110＝150＜AB＋BC＝160当：①AD为机架②AB或DC为机架③BC为机架→双曲柄机构→曲柄摇杆机构→双摇杆机构ABCD二.死点位置三.压力角和传动角三、曲柄摇杆机构的主要特性P.21（一）急回运动工作行程:空回行程:B2→B1(φ2)→摇杆C2→C1(ψ)∵φ1＞φ2,而ψ不变B1→B2(φ1)→摇杆C1→C2(ψ)→工作行程时

8、间＞空回行程时间曲柄(主)匀速转动(顺)摇杆(从)变速往复摆动图2-4曲柄摇杆机构φ1φ2ψ极位:曲柄与连杆共线(B1、B2)→摇杆极位C1、C2→缩短非生产时间,提高生产率例：牛头刨床、往复式输送机其运动特性→行程速度变化系数(行程