机械设计基础 教学课件 作者 李文荣 主编 刘力红 朱成位 副主编ch3 平面连杆机构.ppt

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1、§3-1铰链四杆机构的基本型式和性质§3-2铰链四杆机构曲柄存在的条件§3-3铰链四杆机构的演化§3-4平面四杆机构的设计第三章平面连杆机构平面连杆机构----若干构件用低副连接组成的平面机构特点：低副是面接触，承载能力大、不易磨损;低副中存在间隙，会引起运动累积误差;设计较复杂，不易精确地实现复杂的运动规律。运动副形状简单、易加工、易获得较高的制造精度;平面连杆机构运动副形状移动副转动副§3-1铰链四杆机构的基本型式及应用运动副都是转动副平面四杆机构铰链四杆机构一.名称术语1、3---连架杆---能作整周

2、回转曲柄揺杆4---机架2---连杆14324连杆机架--仅在一定角度范围内作摆动连架杆连架杆§3-1铰链四杆机构的基本型式及应用◆曲柄揺杆机构三种基本型式：◆双曲柄机构◆双揺杆机构§3-1铰链四杆机构的基本型式及应用二.曲柄揺杆机构-----两个连架杆，一个为曲柄，另一个为揺杆作用：将曲柄的整周回转转变为摇杆的往复摆动§3-1铰链四杆机构的基本型式及应用二.曲柄揺杆机构两个连架杆，一个为曲柄，另一个为揺杆作用：将曲柄的整周回转转变为摇杆的往复摆动◆应用实例:ABC1243DABDC1243实例1雷达天线俯

3、仰角调整机构§3-1铰链四杆机构的基本型式及应用CBADE实例2搅拌机构-1实例3搅拌机构-2§3-1铰链四杆机构的基本型式及应用ABCD11234实例4颚式破碎机机构§3-1铰链四杆机构的基本型式及应用21433124摇杆主动实例5缝纫机踏板机构§3-1铰链四杆机构的基本型式及应用应用实例：惯性筛三、双曲柄机构----两连架杆均为曲柄ABDC1234E6惯性筛机构31§3-1铰链四杆机构的基本型式及应用ABCD特例1：平行四边形机构AB=CDBC=ADB’C’◆两连架杆等长且平行◆两曲柄同速、同向旋转◆连

4、杆作平移运动特征：（正平行四边形机构）三、双曲柄机构§3-1铰链四杆机构的基本型式及应用F’A’E’D’G’B’C’ABEFDCG§3-1铰链四杆机构的基本型式及应用实例：机车车轮联动机构联联动耕地料斗DCAB作者：潘存云教授耕地料斗DCAB实例：摄影平台ABDC作者：潘存云教授ADBC天平播种机料斗机构§3-1铰链四杆机构的基本型式及应用特例2：反平行四边形机构——车门开闭机构反向◆两连架杆等长但不平行；◆主动曲柄作等速转动，从动曲柄作反向变速转动特征：三、双曲柄机构§3-1铰链四杆机构的基本型式及应用-

5、---两连架杆均为揺杆应用举例：ABDCEABDCEABDCE示例1鹤式起重机机构四、双摇杆机构示例2飞机起落架机构示例3轮式车辆前轮转向机构§3-1铰链四杆机构的基本型式及应用一、急回运动ADBC在图示曲摇杆机构中AB杆曲柄BC杆连杆CD杆摇杆AD杆机架§3-2铰链四杆机构的基本特性ADC1B1C2B2曲柄AB与连杆BC两次共线重叠共线（B1C1）摇杆位于左极限位置（DC1）拉直共线（B2C2）摇杆位于右极限位置（DC2）§3-2铰链四杆机构的基本特性摇杆位于C1D与C2D时，曲柄在相应两位置间所夹的锐角

6、揺杆极限位置C1D与C2D间的夹角θ揺杆的摆角ψADC1B1C2B2ψ极位夹角θ§3-2铰链四杆机构的基本特性θDC1B1C2B2ψAφ1φ2V1V2§3-2铰链四杆机构的基本特性曲柄AB1→AB2转过φ1=180°+θ揺杆C1D→C2D摆过ψθDC1B1C2B2ψAφ1φ2曲柄AB2→AB1转过φ2=180°-θ揺杆C2D→C1D摆过ψt2t1C点的平均速度AB杆匀速转动φ1>φ2V2>V1t1>t2V1V2§3-2铰链四杆机构的基本特性C1D→C2D---工作行程V工=V1C2D→C1D---空回行程V

7、空=V2揺杆V空>V工从动摇杆具有急回运动的性质用行程速比系数K表示θDC1B1C2B2ψAφ1φ2V1V2§3-2铰链四杆机构的基本特性行程速比系数KKθDC1B1C2B2ψAφ1φ2V1V2§3-2铰链四杆机构的基本特性θ≠0θ↑K>1急回性质越明显有急回运动性质K↑应用：节省返程时间，如牛头刨床、往复式输送机等。§3-2铰链四杆机构的基本特性Fvcα压力角α---作用在从动件上的驱动力F与该受力点速度方向间所夹锐角。二、压力角和传动角§3-2铰链四杆机构的基本特性Fvcα有害分力（对揺杆的回转副施加径

8、向压力）Fn=FsinαFnFtFt=Fcosα有效分力（驱动摇杆转动）α↓→Ft↑能做的有效功越大§3-2铰链四杆机构的基本特性FvcαF’’F’γ-----压力角α的余角γ=90°-α传动角γ（连杆BC和从动揺杆CD之间所夹的锐角）压力角α↓传动角γ↑机构的效率愈高机构传力性能愈好§3-2铰链四杆机构的基本特性C1B1aDAγ1C2B2γ2γmin出现在曲柄与机架共线的位置其中较小者即为该机构的γmin。∠B