机械基础项目教程项目4.ppt

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1、项目4平面连杆机构§4.1平面四杆机构的类型及应用§4.2四杆机构的特性应用实例：内燃机、火车轮、搅拌机、牛头刨床、椭圆仪、机械手爪、公共汽车开关门、折叠床、牙膏筒拔管机、手动冲床、开窗户支撑、单车制动操作机构等。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、容易获得较高的制造精度。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。定义：由低副（转动、移动）连接组成的平面机构。§4.1平面四杆机构的类型及应用缺点：①构件和运动副多，累积误差大、运

2、动精度低、效率低。②产生动载荷（惯性力），不适合高速。③设计复杂，难以实现精确的轨迹。若干构件通过低副（转动副或移动副）联接所组成的机构称作连杆机构或低副机构。所有构件均在某一平面内运动或相互平行平面内运动的连杆机构称为平面连杆机构。定义：由四个构件组成的平面连杆机构称为平面四杆机构。4.1.1平面四杆机构的定义4.1.2平面四杆机构的类型及应用铰链四杆机构：构件间以四个转动副相连的平面四杆机构，称为平面铰链四杆机构，简称铰链四杆机构。名词解释：曲柄—作整周定轴回转的构件；1）曲柄摇杆机构特征：曲柄＋摇杆作用：将曲柄的整周回转转

3、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；机架—固定不动的构件；摇杆—作定轴摆动的构件；1.铰链四杆机构基本类型曲柄连杆摇杆设计：潘存云设计：潘存云ABC1243DABDC1243雷达天线俯仰机构曲柄主动缝纫机踏板机构2143摇杆主动3124设计：潘存云设计：潘存云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。应用实例：如叶片泵、惯性筛等。设计：潘存云设计：潘存云ADCB1234旋转式叶片泵ADCB123ABDC1234E631惯性筛机构设计：潘存云设计：潘存云设计：潘

4、存云设计：潘存云ABCD耕地料斗DCAB耕地料斗DCAB实例：火车轮特例：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=ADABDC摄影平台ADBCB’C’天平播种机料斗机构设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云反平行四边形机构--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。设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云ABDCE3）双摇杆机构特征：两个摇杆应用举例：铸造翻箱机构特例：等腰梯形机构－汽车转向机构、风扇摇头机构B’C’A

5、BDC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设计：潘存云1)曲柄滑块机构2)导杆机构偏心轮机构导杆机构摆动导杆机构转动导杆机构314A2BC曲柄滑块机构314A2BC2.含有移动副的四杆机构设计：潘存云设计：潘存云牛头刨床应用实例:ABDC1243C2C1小型刨床ABDCE123456设计：潘存云应用实例B234C1A自卸卡车举升机构3)摇块机构ACB1234应用实例B34C1A2应用实例4A1B23C应用实例13C4AB2应用实例A1C234Bφ导杆机构314A2BC

6、曲柄滑块机构314A2BC摇块机构314A2BC设计：潘存云4)移动导杆机构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：机构的倒置BC3214A导杆机构314A2BC曲柄滑块机构314A2BC摇块机构314A2BCABC3214设计：潘存云2）连架杆或机架之一为最短杆。4.2.1四杆机构存在曲柄的条件：1）最长杆与最短杆的长度之和应≤其他两杆长度之和称为杆长条件。ABCDl1l2l3l4§4.2四杆机构的特性作者：潘存云教授当满足杆长条件时，说明存在整转副，当选择不同的构件作为机架时，

7、可得不同的机构。如：曲柄摇杆1、曲柄摇杆2、双曲柄、双摇杆机构。若最短杆与最长杆长度之和大于其它两杆长度之和，无论取那个构件为机架，都将获得双摇杆机构。设计：潘存云ABCDB1C1AD4.2.2急回特性在曲柄摇杆机构中，当曲柄与连杆两次共线时，摇杆位于两个极限位置，简称极位。当曲柄以ω逆时针转过180°+θ时，摇杆从C1D位置摆到C2D。所花时间为t1,平均速度为V1,那么有：曲柄摇杆机构3D此两处曲柄之间的夹角θ称为极位夹角。θ180°＋θωC2B2设计：潘存云B1C1ADC2当曲柄以ω继续转过180°-θ时，摇杆从C2D,置

8、摆到C1D，所花时间为t2,平均速度为V2,那么有：180°-θ显然：t1>t2V2>V1摇杆的这种特性称为急回运动。称K为行程速比系数。且θ越大，K值越大，急回性质越明显。只要θ≠0，就有K>1设计新机械时，往往先给定K值，于是:设计：潘存云曲柄滑块机构摆动导