第5章平面连杆机构及其设计.ppt

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1、第5章平面连杆机构及其设计5.1平面连杆机构的应用及其设计的基本问题5.2平面四杆机构的基本形式和演化5.3平面四杆机构的基本知识5.4平面四杆机构的设计应用实例：特征：至少有一个作平面运动的构件，称为连杆。定义：由低副（转动、移动）连接组成的平面机构。5.1平面连杆机的应用构及其设计的基本问题内燃机、鹤式吊、火车轮、牛头刨床、椭圆仪、机械手爪、揉面机、公共汽车开关门、四足机器人、剪板机、开窗户支撑、折叠伞、折叠床、牙膏筒拔管机、单车制动操作机构等。缺点：▲构件和运动副多▲产生动载荷（惯性力），不适合高速。▲设计复杂，难以实现精确的轨迹

2、。分类平面连杆机构空间连杆机构▲机械效率低。累积误差大运动精度低。特点：▲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、容易获得较高的制造精度。▲改变杆的相对长度，从动件运动规律不同。▲连杆曲线丰富，可满足不同要求。本章重点多杆机构常以构件数命名四杆机构基本型式——铰链四杆机构，其它四杆机构都是由它演变得到的。机架——固定不动的构件；共有三种基本型式：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；

3、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。5.2平面四杆机构的基本形式和演化5.2.1平面四杆机构的基本型式曲柄——作整周定轴回转的构件；机架摇杆连杆曲柄连架杆连架杆作者：潘存云教授3124作者：潘存云教授ABC1243DABDC12432.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。雷达天线俯仰机构曲柄主动缝纫机踏板机构应用实例：如叶片泵、惯性筛等。2143摇杆主动作者：潘存云教授ADCB1234旋转式叶片泵作者：潘存云教授ADCB123ABDC1234E6惯性筛机构31作者：潘存

4、云教授ABCD耕地料斗DCAB作者：潘存云教授耕地料斗DCAB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BC=AD作者：潘存云教授B’C’ABDC播种机料斗机构作者：潘存云教授ADBC实例：火车轮摄影平台天平作者：潘存云教授作者：潘存云教授作者：潘存云教授反平行四边形机构——车门开闭机构反向F’A’E’D’G’B’C’ABEFDCG平行四边形机构在共线位置出现运动不确定。采用两组机构错开排列。火车轮作者：潘存云教授作者：潘存云教授作者：潘存云教授ABDCE3.双摇杆机构特征：两个摇杆应用举例：铸造翻箱机构特例：等

5、腰梯形机构——汽车转向机构、风扇摇头机构B’C’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ABDC作者：潘存云教授1.改变构件的形状和运动尺寸（转动副化为移动副）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s=lsinφ↓∞→∞φl5.2.2平面四杆机构的演化BACABCDCDABDCABCABCAB作者：潘存云教授2.改变运动副的尺寸（扩大转动副）3.选不同的构件为机架偏心轮机构4123123412341234双曲柄机构曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构双摇杆

6、机构牛头刨床小型刨床作者：潘存云教授ABDCE123456导杆机构摆动导杆机构转动导杆机构314A2BC曲柄滑块机构314A2BC作者：潘存云教授ABDC1243C2C13.选不同的构件为机架作者：潘存云教授B234C1A3.选不同的构件为机架ACB1234导杆机构314A2BC曲柄滑块机构314A2BC摇块机构314A2BCB34C1A24A1B23C13C4AB2A1C234Bφ自卸车举升机构录像应用实例动画作者：潘存云教授3.选不同的构件为机架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：

7、机构的倒置BC3214A导杆机构314A2BC曲柄滑块机构314A2BC摇块机构314A2BCABC3214椭圆仪机构实例：选择双滑块机构中的不同构件作为机架可得不同的机构作者：潘存云教授1234正弦机构缝纫机针头32144.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。导杆机构4321摇块机构3214a+b≤c+da+c≤b+da+d≤b+c三角形任意两边之和大于第三边作者：潘存云教授abdcC’B’AD平面四杆机构具有周转副可能存在曲柄。而且从该例可得以下结论由△B’C’D可得：由△B”C”

8、D可得：AB为最短杆这说明：若有整周回转副，则最长杆与最短杆的长度之和≤其他两杆长度之和。5.3平面四杆机构的基本知识5.3.1平面四杆机构有曲柄的条件连架杆若能整周回转，必有两次与机架共线。若设a>d，同