汽车机械基础电子教案 教学课件 ppt 作者 蔡广新 单元六课题二.ppt

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1、课题二平面连杆机构2.1概述2.2铰链四杆机构的基本型式及其演化2.3平面四杆机构的基本特性2.4平面四杆机构的设计平面连杆机构一、基本概念1.连杆机构：构件间只有低副连接的机构。2.平面连杆机构：所有构件均作平行于某一平面的平面运动的连杆机构。3.平面四杆机构：只有四个构件（包括机架）的低副平面连杆机构。4.平面铰链四杆机构：全转动副的平面四杆机构。2.1概述构件名称连架杆：与机架相连的构件称为连架杆。连架杆机架连架杆连杆机架：固定不动的构件称为机架。连杆：不直接与机架相连的构件称为连杆。能绕其轴线转360º的连

2、架杆。仅能绕其轴线作往复摆动的连架杆。曲柄摇杆连架杆滑块作往复移动的连架杆二、平面连杆机构的特点及应用1.平面连杆机构的特点⑴寿命长低副联接，接触表面为平面或圆柱面，压力小；便于润滑，磨损较小。⑵易于制造连杆机构以杆件为主，结构简单。⑶可实现远距离操纵控制因连杆易于作成较长的构件。⑷可实现比较复杂的运动规律⑸设计计算较繁复，当机构复杂时累计误差较大，影响其传动精度。惯性力不容易平衡，不适合于高速传动。不易精确地满足各种运动规律和运动轨迹的要求。2.平面连杆机构的应用最常用的基本机构之一，广泛应用于各种机械、仪表中。

3、如:内燃机、锻压机、空气压缩机及牛头刨床中的主要运动的执行机构等；缝纫机、颚式破碎机、拖拉机、回转式油泵等机器设备中的传动、操纵机构等。雷达天线俯仰角的调整机构；摄影车上的升降机构；摇头风扇传动机构；缝纫机雷达天线俯仰角调整机构（动画）一、铰链四杆机构的基本型式曲柄：能作整周转动的连架杆。1、曲柄摇杆机构（动画）具有一个曲柄和一个摇杆的铰链四杆机构。一般地，曲柄为主动件做等速转动，摇杆为从动件作往复摆动。2.2铰链四杆机构的基本型式及其演化2、双曲柄机构具有两个曲柄的铰链四杆机构。⑴平行四边形机构：连杆与机架

4、的长度相等，且曲柄的转向相同长度也相等的双曲柄机构。这种机构两曲柄的角速度始终保持相等，且连杆始终做平动，故应用较广。运动的不确定性⑵逆平行四边形机构：连杆与机架的长度相等，两个曲柄转向相反、长度相等的双曲柄机构3.双摇杆机构具有两个摇杆的铰链四杆机构。港口起重机车辆前轮转向机构二、铰链四杆机构的演化1.转动副转化成移动副⑴铰链四杆机构中一个转动副转化为移动副⑵铰链四杆机构中二个转动副转化为移动副2.取不同构件为机架⑴铰链四杆机构⑵含有一个移动副的四杆机构含有一个移动副的四杆机构应用实例自卸车含有一个移动副的四杆机

5、构应用实例牛头刨床数控牛头刨床（长沙机床厂机械刨床厂）含有一个移动副的四杆机构应用实例⑶含有两个移动副的四杆机构一、铰链四杆机构存在曲柄的条件2.3平面四杆机构的基本特性1.铰链四杆机构存在曲柄的条件⑴连架杆或机架为最短杆；⑵最短杆和最长杆之和应小于或等于其他两杆长度之和。其中条件⑵又称为格拉肖夫（Grashof）判别式。2.两个推论⑴不满足格拉肖夫判别式的铰链四杆机构，任何杆为机架时皆为双摇杆；⑵满足格拉肖夫判别式的铰链四杆机构：①当以最短杆的相邻杆为机架时，必为曲柄摇杆机构；②当以最短杆为机架时，必为双曲柄机构

6、；③当以最短杆的对面杆为机架时，必为双摇杆机构。3.判定铰链四杆机构类别的方法⑴曲柄摇杆机构的条件：满足格拉肖夫判别式，且以最短杆的相邻杆为机架。⑵双曲柄机构的条件：满足格拉肖夫判别式，且以最短杆为机架。⑶双摇杆机构的条件：满足格拉肖夫判别式，且以最短杆的对面杆为机架；或不满足格拉肖夫判别式。四杆机构类型的判别lmax+lmin≤l余1+l余2双曲柄机构双摇杆机构曲柄摇杆机构可能有曲柄机架是否最短构件的对边最短构件的邻边最短构件1.解释（工程上的作用）某些连杆机构中，当主动件（一般为曲柄）等速转动时，作往复摆动或移

7、动的输出构件在空行程中的平均速度大于工作行程的平均速度，缩短辅助生产时间，提高生产效率。二、急回特性2.极位夹角急回特性机构中，当输出构件位于两极限位置时，主动件（曲柄）在与之对应的两位置之间所夹的锐角θ。极限夹角是标志机构有无急回特性的重要参数。3.行程机构中输出构件在两极限位置间的移动距离或摆动角度。4.行程速度变化系数k作往复运动的输出构件在空回行程中的平均速度与工作行程中的平均速度之比值。k用来表示机构急回特性的相对程度。由上式可知，机构的急回程度取决于极位夹角θ的大小。θ角越大，K值越大，机构的急回程度也

8、越高，但机构运动的平稳性就越差。反之反然。一般机械中1≤K≤2。5.连杆机构具有急回特性的条件⑴输入件等速整周转动；⑵输出件往复运动；⑶极位夹角。6.常见具有急回特性的四杆机构⑴曲柄摇杆机构⑵偏置曲柄滑块机构⑶曲柄摆动导杆机构1.定义压力角：机构中输出件受力点处所受驱动力F和该点速度V之间所夹的锐角α。传动角：压力角的余角γ。三、压力角和传动角2.性质⑴机构