机械设计基础 教学课件 作者 李立机械设计基础(5-8)第6章 平面连杆机构 .ppt

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1、教学目标重点难点教学内容小结作业第六章平面连杆机构教学目标教学目标：1．掌握铰链四杆机构的基本形式；2．掌握铰链四杆机构具有曲柄的条件；3．具有分析铰链四杆机构的运动和传力特性分析能力；4．具有根据行程速比系数及连杆位置对平面四杆机构进行运动设计的能力。6.1铰链四杆机构的基本形式及演变6.2平面四杆机构的基本特性6.3平面四杆机构的设计教学内容重点：平面四杆机构特性。难点：平面四杆机构的设计。重点难点6.1铰链四杆机构的基本形式及演变铰链四杆机构的基本形式及演变6.1.1铰链四杆机构的形式在图6-1所示的铰链四杆机构中，与机架4相连的构件1和3称为连架杆，不与机架相连的构件2称为连杆

2、。连架杆相对于机架能作整周转动的称为曲柄，不能作整周转动的称为摇杆。图6-1铰链四杆机构铰链四杆机构的基本形式及演变1．曲柄摇杆机构两连架杆分别为曲柄和摇杆的铰链四杆机构，称为曲柄摇杆机构（图6-1）。它可将主动曲柄的连续转动，转换为从动摇杆的往复摆动，如图6-2所示搅拌机机构的驱动机构；也可将主动摇杆的往复摆动，转换为从动曲柄的连续转动，如图6-3所示缝纫机的踏板机构。图6-2搅拌机图6-3缝纫机机构铰链四杆机构的基本形式及演变2．双曲柄机构两连架杆均为曲柄的铰链四杆机构，称为双曲柄机构。主动曲柄等速转动，从动曲柄一般为变速转动，如图6-4所示插床六杆机构，是以双曲柄机构为基础扩展而

3、成的。连杆与机架的长度相等、两个曲柄长度相等且转向相同的双曲柄机构，称为平行四边形机构图6-4插床六杆机构机构的组成连杆与机架的长度相等、两个曲柄长度相等且转向相同的双曲柄机构，称为平行四边形机构，如图6-5（a），连杆与机架的长度相等、两个曲柄长度相等但转向相反的双曲柄机构，称为逆平行四边形机构，如图6-5（b）。常用于多个平行轴间的传动，如图6-6所示机车车轮联动机构。图6-5平行四边行机构铰链四杆机构的基本形式及演变图6-6机车车轮联动机构铰链四杆机构的基本形式及演变3．双摇杆机构两连架杆都为摇杆的铰链四杆机构，称为双摇杆机构。它可将主动摇杆的往复摆动，经连杆转变为从动摇杆的往复

4、摆动。如图6-8所示港口起重机的变幅机构，可实现货物的水平移动，以减少功率消耗；也可将主动连杆的整周转动，转变为两从动摇杆的往复摆动，如电扇摇头机构图6-8起重机变幅机构铰链四杆机构的基本形式及演变铰链四杆机构中是否存在曲柄，取决于各构件长度之间的关系。分析表明，连架杆成为曲柄必须满足下列两条件：1．最长杆与最短杆长度之和，小于或等于其余两杆长度之和（简称杆长和条件）；2．连架杆与机架两者之一为最短杆（简称最短杆条件）。如果满足杆长和条件，铰链四杆机构的形式取决于最短杆：以最短杆作连架杆，为曲柄摇杆机构；以最短杆作机架，为双曲柄机构；以最短杆作连杆，为双摇杆机构。如果不满足杆长和条件，

5、铰链四杆机构为双摇杆机构。6.1.2铰链四杆机构类型的判定铰链四杆机构的基本形式及演变图6-9例6-1图例6-1已知各构件的尺寸如图6-9所示，若分别以构件AB、BC、CD、DA为机架，相应得到何种机构？铰链四杆机构的基本形式及演变解：AB为最短杆，BC为最长杆，因lAB+lBC=800+1300=2100mm

6、机构。铰链四杆机构的基本形式及演变6.1.3含有一个移动副的四杆机构1．曲柄滑块机构图6-10中，构件3与机架4用移动副相连、又与连杆2用转动副相连，称为滑块。由曲柄、连杆、滑块和机架组成的机构，称为曲柄滑块机构。滑块上转动副中心的移动方位线通过曲柄转动中心的，见图6-10（c），称为对心曲柄滑块机构；与曲柄转动中心有偏心距e的（图6-10d），称为偏置曲柄滑块机构。H为滑块行程。铰链四杆机构的基本形式及演变图6-10曲柄滑块机构铰链四杆机构的基本形式及演变2．摇杆滑块机构若将图6-10（c）中的构件3作为机架，如图6-11，则BC杆成为绕铰链C摆动的摇杆，AC杆成为滑块作往复移动，就

7、得到摇杆滑块机构，常用于如图6-12所示的手摇唧筒或双作用式水泵等机械中。图6-11摇杆滑块机构图6-12手摇唧筒铰链四杆机构的基本形式及演变3．曲柄摇块机构若将图6-10（c）中的连杆BC作为机架，滑块只能绕C点摆动，就得到曲柄摇块机构，如图6-13，常用于图6-14所示的汽车吊车等摆动缸式气、液动机构中。图6-13曲柄摇块机构图6-14汽车吊车铰链四杆机构的基本形式及演变4．导杆机构若将图6-10（c）中的构件AB作为机架，构件BC成为曲柄