四杆机构的基本形式及其演化

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1、§3.1概述§3.2四杆机构的基本形式及其演化§3.3四杆机构存在曲柄的条件和几个基本概念§3.4平面四杆机构的设计第三章平面连杆机构www.themegallery.com3.1概述1、定义若干个刚性构件用平面低副联接而成的机构,也可称为平面低副机构1A423CBDwww.themegallery.com优点：缺点：1.能够实现多种运动形式的转换，也可以实现各种预定的运动规律和复杂的运动轨迹，容易满足生产中各种动作要求；2.构件间接触面上的比压小、易润滑、磨损轻、适用于传递较大载荷的场合；3.机构中运动副的元素形状简单、易于加工制造和保证精度。1.只能近似地

2、满足给定的运动规律和轨迹要求，且设计比较复杂；2.运动构件产生的惯性力难以平衡，高速时会引起较大的振动，因此常用于速度较低的场合。3.1概述www.themegallery.com平面四杆机构基本形式(全转动副)演化形式(有移动副)曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构曲柄滑块机构曲柄导杆机构曲柄摇块机构定块机构3.2四杆机构的基本形式及其演化www.themegallery.com曲柄摇杆机构特点是：既能将曲柄的整周转动变换为摇杆的往复摆动，又能将摇杆的往复摆动变换为曲柄的连续回转运动。双曲柄机构的特点是：能将等角速度转动转变为周期性的变角速度转动。例如：搅拌机、

3、缝纫机等。例如：惯性筛、机车车轮联动装置（平行四边形机构）、插床、车门启闭机构（反平行四边形机构）等。双摇杆机构的特点是：两个连架杆均为摇杆。例如：起重机、电风扇摇头机构等。3.2四杆机构的基本形式及其演化www.themegallery.com曲柄摇杆机构双曲柄机构惯性筛缝纫机脚踏板机构机构运动简图：3.2四杆机构的基本形式及其演化www.themegallery.com港口起重机双摇杆机构汽车前轮转向装置3.2四杆机构的基本形式及其演化www.themegallery.com3.3四杆机构存在曲柄的条件和几个基本概念一、铰链四杆机构存在曲柄的条件1.最短杆

4、与最长杆的长度之和，小于或等于其他两杆长度之和；2.连架杆和机架中必有一个是最短杆。1A423CBDwww.themegallery.com推论：1、铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和，则取最短杆的相邻杆为机架时，得曲柄摇杆机构；取最短杆为机架时，得双曲柄机构；取与最短杆相对的杆为机架时，得双摇杆机构。2、铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆的长度之和大于其余两杆长度之和，则不论取何杆为机架时均无曲柄存在，而只能得双摇杆机构。3.3四杆机构存在曲柄的条件和几个基本概念www.themegallery.com二、急回特性1、定义：机

5、构工作件返回行程速度大于工作行程速度的特性。工作行程时：V1=C1C2/t1返回行程时：V2=C1C2/t22、行程速比系数K为了表示工作件往复运动时的急回程度，用V2和V1的比值K来描述。由上式可得：3.3四杆机构存在曲柄的条件和几个基本概念www.themegallery.com三、平面机构的传力特性压力角：从动件受力方向与受力点线速度方向之间所夹的锐角。传动角:压力角的余角即连杆与从动件间所夹的锐角。有效分力：Ft=Fcosa有害分力：Fr=Fsinaa愈小，机构传动性能愈好。g=900-a1.压力角α、.传动角γ3.3四杆机构存在曲柄的条件和几个基本概

6、念www.themegallery.com2、止点位置在从动曲柄与连杆共线的某个位置之一时，出现机构的传动角γ=0°，压力角a=90°的情况，这时连杆对从动曲柄的作用力恰好通过其回转中心，不能推动曲柄转动，机构的这种位置称为止点位置。止点位置利弊利：工程上利用死点进行工作。弊：机构有死点，从动件将出现卡死或运动方向不确定现象，对传动机构不利度过止点位置的方法增大从动件的质量、利用惯性度过死点位置。采用机构错位排列的方法定义3.3四杆机构存在曲柄的条件和几个基本概念www.themegallery.com3、自锁现象自锁：在摩擦力的作用下，无论驱动力（或驱动力矩

7、）多大，都不能使原理不动的机构产生运动的现象。自锁区域的大小的影响因素：摩擦的性质及摩擦因素的大小。3.3四杆机构存在曲柄的条件和几个基本概念www.themegallery.com3.4平面四杆机构的设计设计任务：根据机构的工作要求和设计条件选定机构形式，并确定出各构件的尺寸参数。两类基本问题：实现给定运动规律；实现给定运动轨迹；三种设计方法：图解法解析法实验法已知条件：运动条件。几何条件、动力条件。简明易懂，精确性差。精确度好，计算繁杂。形象直观，过程复杂。www.themegallery.com按给定行程速度变化系数K设计四杆机构按给定连杆位置设计四杆机

8、构按给定两连架杆的位置设计四杆机构3.