机械设计基础 第2版 教学课件 作者 陈庭吉 第二章　平面连杆机构.ppt

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1、机械设计基础第二章　平面连杆机构第二章　平面连杆机构第一节　平面连杆机构的类型和演化第二节　铰链四杆机构的基本特性第三节　平面四杆机构的设计第一节　平面连杆机构的类型和演化一、平面连杆机构的应用和分类平面连杆机构的类型很多，按机构中所含低副的类型不同，可分为铰链四杆机构和滑块四杆机构两大类。图2-1　铰链四杆机构第一节　平面连杆机构的类型和演化1.铰链四杆机构(1)曲柄摇杆机构　具有一个曲柄和一个摇杆的四杆机构，称为曲柄摇杆机构。图2-2　液体搅拌器第一节　平面连杆机构的类型和演化图2-3　缝纫机的踏板机构第一节　平面连杆机构的类型和演化(

2、2)双曲柄机构　两连架杆均为曲柄的四杆机构，称为双曲柄机构。图2-4　双曲柄机构a)惯性筛机构　b)平行双曲柄机构　c)反向双曲柄机构图2-5　平行双曲柄机构第一节　平面连杆机构的类型和演化(3)双摇杆机构　两连架杆均为摇杆的四杆机构称为双摇杆机构，其主要功用是实现摆动与摆动的互相转换。图2-6　鹤式起重机第一节　平面连杆机构的类型和演化图2-7　电风扇摇头机构第一节　平面连杆机构的类型和演化图2-8　滑块四杆机构2.滑块四杆机构第一节　平面连杆机构的类型和演化图2-9　曲柄滑块机构a)对心曲柄滑块机构　b)偏心曲柄滑块机构图(1)单滑块机

3、构的基本形式1)曲柄滑块机构。2)导杆机构。第一节　平面连杆机构的类型和演化图2-10　转动导杆机构①若l1＜l2(见图2-10)，则杆2、4都能作整周回转运动，此时该机构称为转动导杆机构，常用于刨床和插床中。第一节　平面连杆机构的类型和演化图2-11所示为小型牛头刨床主机构，其中构件1、2、3、4组成转动导杆机构，可使滑块5上的刨刀6产生急回作用。②若l1＞l2，如图2-12a所示，则导杆4只能在一定范围内摆动，这种机构称为摆动导杆机构。图2-12b为另一种刨床驱动机构，其中构件1、2、3、4组成摆动导杆机构，并通过构件5带动刨刀6作往复

4、直线运动，进行刨削。图2-11　小型牛头刨床主机构第一节　平面连杆机构的类型和演化3)定块机构(移动导杆机构)。图2-12　摆动导杆机构第一节　平面连杆机构的类型和演化图2-13　定块机构(移动导杆机构)第一节　平面连杆机构的类型和演化图2-14　摇块机构4)摇块机构。第一节　平面连杆机构的类型和演化图2-15　偏心圆盘机构(2)双滑块四杆机构的基本形式1)正弦机构。2)正切机构。3)椭圆仪机构　图2-18为双滑块机构。5)偏心圆盘机构。第一节　平面连杆机构的类型和演化图2-16　正弦机构第一节　平面连杆机构的类型和演化图2-17　正切机构

5、第一节　平面连杆机构的类型和演化4)十字滑块联轴器(双转块)机构。图2-18　椭圆仪(双滑块)机构第一节　平面连杆机构的类型和演化图2-19　十字滑块联轴器(双转块)机构第一节　平面连杆机构的类型和演化二、平面连杆机构特点1)由于平面连杆机构是低副机构，运动副元素之间为面接触，压强小，而且由于低副的构造便于润滑，故磨损小，寿命较长，利于承受较大的载荷。2)运动副元素均为平面或圆柱、圆孔，制造方便，易于获得较高的精度。3)由于构件的运动形式比较多样，如转动、移动、摆动、平面运动等，故能够实现多种机械运动形式的转换；能在原动件等速运动的条件下，

6、使从动件实现多种运动规律，如等速、不等速，连续、不连续等。4)构件间的相互接触是靠运动副元素间的几何形状来保证的，无需其他锁合装置。第一节　平面连杆机构的类型和演化5)平面连杆机构中，连杆作平面一般运动，其上诸点的运动轨迹各不相同，轨迹曲线形状随着各构件相对长度的改变而改变，这样，就可以利用这些曲线满足不同轨迹要求。1)由于运动副都有相对滑动，消耗功率较大。2)平面连杆机构只能近似地满足对运动规律和运动轨迹的要求，只能在一些离散点上精确满足设计要求。3)由于机构运动链较长，运动副的制造误差可能会引起机构较大的误差积累，特别是当运动副磨损后，

7、运动副间隙难以补偿。4)机构中作平面运动和移动的构件所产生的惯性力难以平衡，故在高速时将引起较大的振动和动载荷，因此，平面连杆机构常用在速度较低的场合。第二节　铰链四杆机构的基本特性一、铰链四杆机构中曲柄存在的条件由上述可知，铰链四杆机构运动形式的不同，主要在于机构中是否有曲柄存在。而机构在什么条件下存在曲柄，则与各构件相对尺寸的大小以及取哪个构件为机架有关。下面首先来分析各杆的相对尺寸与曲柄存在的关系。图2-20　铰链四杆机构曲柄存在条件第二节　铰链四杆机构的基本特性1)最长杆与最短杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和。2)最短杆或其相

8、邻杆为机架。二、急回特性图2-21　曲柄摇机构的急回特性第二节　铰链四杆机构的基本特性三、压力角和传动角图2-22　压力角和传动角第二节　铰链四杆机构的基本特性图2-23　曲柄滑