机械设计基础 陈远华第3章.ppt

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1、第3章平面连杆机构3.1铰链四杆机构3.2四杆机构的基本特性3.3平面四杆机构的演化3.4平面四杆机构的设计3.1铰链四杆机构3.1.1曲柄摇杆机构3.1.3双摇杆机构3.1.2双曲柄机构平面连杆机构是将构件用低副连接组成的机构。港口起重机引入案例缝纫机脚踏驱动机构在平面连杆机构中，各构件之间全部为转动副（铰链）连接的四杆机构称为铰链四杆机构。铰链四杆机构3.1铰链四杆机构3.1.1曲柄摇杆机构构件1为曲柄，可以绕转动副A作整圈转动。构件3为摇杆，只能绕转动副D作往复摆动。3.1.2双曲柄机构构件2绕其固定铰链A作整圈转动。构件4绕其固定铰链B作整圈转动。3.1.3双摇杆机

2、构两连架杆只能在一定范围内作往复摆动，而不能作整圈转动。3.2四杆机构的基本特性3.2.1平面四杆机构有曲柄的条件3.2.2平面四杆机构的急回特性3.2.3平面四杆机构的压力角和传动角3.2.4机构的死点位置3.2.1平面四杆机构有曲柄的条件铰链四杆机构中的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，且连杆不是最短杆。3.2.2平面四杆机构的急回特性在曲柄摇杆机构中，摇杆向左摆动和返回的速度快慢不相等。这种运动规律称为急回特性。急回系数：极位夹角：K=θ=180°3.2.3平面四杆机构的压力角和传动角作用力F与受力点C处的切线速度υc方向之间所夹的锐角称为压力角α。

3、压力角的余角γ称为传动角。压力角和传动角3.2.4机构的死点位置曲柄与连杆处于共线位置时，以摇杆作为主动件，会出现不能运动的情况，此时机构的工作位置称为“死点”。“死点”位置3.3平面四杆机构的演化3.3.1曲柄滑块机构3.3.2摇块机构和定块机构3.3.3导杆机构3.3.4双滑块机构3.3.1曲柄滑块机构曲柄1转动，带动滑块3沿直线滑动。3.3.2摇块机构和定块机构滑块3为摇块摇块机构滑块3为定块定块机构3.3.3导杆机构导杆机构构件4为导杆3.3.4双滑块机构两个滑动副双滑块机构3.4平面四杆机构的设计3.4.1按急回运动四杆机构设计3.4.2按给定连杆位置设计四杆机构

4、3.4.1按急回运动四杆机构设计按K值设计1.由已知K计算θ：θ=180°2.任选D点，选比例尺μ，由l3和ψ画出C1D和C2D。3.连接C1和C2，过C1点作C1、C2的垂线M。4.作∠C1C2N=90°-θ,C2N与C1M相交于P点。5.作△C1C2P的外接圆。6.在PC1上取A点。连接AC1和AC2，∠C1AC2=∠C1PC2=θ7.AB=(AC2–AC1)/2，BC=(AC2+AC1)/2，AD可直接量得。8.由μ可得：lAB=μ·AB，lBC=μ·BC，lAD=μ·AD。设计步骤：3.4.2按给定连杆位置设计四杆机构按给定连杆三个位置设计设计步骤：1.画出位置B1

5、C1、B2C2、B3C3。2.分别连接B1B2、B2B3和C1C2、C2C3。3.分别作B1B2和B2B3的垂直平分线相交于A点。4.分别作C1C2和C2C3的垂直平分线相交于D点。5.从图中可量得A、D之间的位置尺寸。6.由μ可得：lAB=μ·AB，lDC=μ·DC，lAD=μ·AD。