机械原理04平面连杆机构

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1、第八章平面连杆机构及其设计§8－1连杆机构及其传动特点§8－2平面四杆机构的类型和应用§8－3有关平面四杆机构的一些基本知识§8－4平面四杆机构的设计湘潭大学专用§8－1连杆机构及其传动特点应用实例：内燃机、鹤式吊、火车轮、急回冲床、牛头刨床、翻箱机、椭圆仪、机械手爪、开窗、车门、折叠伞、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。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。④构件呈“杆”状、传递路线长。湘潭大学专用缺点：①构件和运动副多，

2、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难以实现精确的轨迹。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。湘潭大学专用§8－2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360相对回转的运动副；

3、摆转副—只能作有限角度摆动的运动副。曲柄连杆摇杆湘潭大学专用（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。如惯性筛等。雷达天线俯仰机构曲柄主动ABDC1243ABDC12432143缝纫机踏板机构摇杆主动3124湘潭大学专用ABDC1234E6耕地料斗DCAB实例：火车轮惯性筛机构特例：平行四边形机构AB=CD特征：两连架杆等长且平行，连杆作平动香皂成型机。BC=ADABCD31B’C’ABDC耕地料斗DCAB、摄影平台ADBC、天平、播种机料斗机构湘潭大学专用为避免在共线位置出现运动不确定，采用两组机构错开排列。反平行四边形机构-

4、-车门开闭机构反向A’E’D’G’B’F’C’ABEFDCG湘潭大学专用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ABDCB’C’ABDC风扇座蜗轮蜗杆电机电机ABDC风扇座蜗轮蜗杆电机ABDC风扇座蜗轮蜗杆ABDCEABDCE湘潭大学专用2.平面四杆机构的演化型式(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双滑块机构正弦机构φss=lsinφ湘潭大学专用(2)改变运动副的尺寸(3)选不同的构件为机架偏心轮机构导杆机构314A2BC314A2BC曲

5、柄滑块机构摆动导杆机构转动导杆机构湘潭大学专用小型刨床牛头刨床应用实例ABDCE123456ABDC1243C2C1湘潭大学专用(3)选不同的构件为机架摇块机构314A2BC导杆机构314A2BC314A2BC曲柄滑块机构ACB1234应用实例B234C1A自卸卡车举升机构应用实例B34C1A2应用实例4A1B23C应用实例13C4AB2φ应用实例A1C234Bφ湘潭大学专用(3)选不同的构件为机架摇块机构314A2BC导杆机构314A2BC314A2BC曲柄滑块机构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：

6、----机构的倒置BC3214AABC3214湘潭大学专用(4)运动副元素的逆换将低副两运动副元素的包容关系进行逆换，不影响两构件之间的相对运动。椭圆仪机构例：选择双滑块机构中的不同构件作为机架可得不同的机构导杆机构摇块机构正弦机构3214123443213214湘潭大学专用§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设ad，同理有：d≤a,d≤b,d≤cabdcC’B’ADB”C”则由△B’C’D可得：三角形任意两边之

7、和大于第三边则由△B”C”D可得：a+d≤b+cc≤(d-a)+b即:a+b≤d+c即:a+c≤d+bAB为最短杆AD为最短杆ad中必有一个是机架最长杆与最短杆的长度之和≤其他两杆长度之和cbd-a湘潭大学专用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转动副都是周转副。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为周转副。若取BC为机架，则结论相同，可知铰链B也是周转副。ABCDabcd称为杆长条件。湘潭大学专用当满足杆长条件时，说明存在周转副，当选择不同的构件作为机架时，可得不同的机构。如：

8、曲柄摇杆、双曲柄、双摇杆机构。湘潭大学专用ABCD2.急回运动和行程速比系数在曲