铰链四杆机构基本形式和特性.ppt

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时间:2020-04-01

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1、案例导入案例分析:如图所示为缝纫机踏板机构,为其机构运动简图和结构示意图。缝纫机传动路线为:操作者踩踏踏板使摇杆1(原动件)往复摆动→连杆2驱→曲柄3(从动件)→带动带轮使机头主轴连续转动。缝纫机踏板机构问题:(1)各构件的长度如何才能保证实现相关的运动?(2)该机构在工作时,出现卡死现象如何处理?CopyRightZDJ平面连杆机构铰链四杆机构形式及应用1铰链四杆机构的特性2四杆机构的曲柄存在条件3CopyRightZDJ教学目标了解平面四杆机构的基本类型、应用。熟练掌握铰链四杆的类型的判断。

2、理解平面四杆的工作特性。教学重点和难点铰链四杆机构类型的判断。平面四杆机构的基本特性。教学目标、重难点CopyRightZDJ平面连杆机构特点一、平面连杆机构特点定义:全由低副(转动副、移动副)构成的平面机构特点:面接触,承载能力强,耐磨损;易于制造和获得较高的制造精度;能实现多种运动规律。缺点:效率低;累计运动误差较大;高速运转时不平衡动载荷较大,且难于消除。CopyRightZDJ3.1铰链四杆机构的类型平面铰链四杆机构:构件间均用用转动副相连的平面四杆机构。如:脚踏式脱粒机脚踏式脱粒机Co

3、pyRightZDJ二、铰链四杆机构组成(1)机架:机构中固定不动的构件。(2)连架杆:与机架连接的构架。曲柄:若能绕机架作整周转动的连架杆则称为曲柄。摇杆:只能绕着机架在一定范围内摆动的连架杆。(3)连杆:不直接与机架相连的构件。3.1铰链四杆机构的类型CopyRightZDJ三、基本形式及其应用在铰链四杆机构中,按连架杆能否作整周转动,可将铰链四杆机构分为:铰链四杆机构双曲柄机构曲柄摇杆机构双摇杆机构3.1铰链四杆机构的类型CopyRightZDJ1、曲柄摇杆机构(1)概念:铰链四杆机构的两

4、个连架杆中,若一个是曲柄,另一个是摇杆,则称为曲柄摇杆机构。(2)作用:回转运动与往复摆动转换。①雷达天线俯仰机构②汽车雨刮机构③搅拌器中搅拌机构应用举例3.1铰链四杆机构的类型CopyRightZDJ搅拌机构雨刮机构雷达天线俯仰机构3.1铰链四杆机构的类型CopyRightZDJ2、双曲柄机构(1)概念:具有两个曲柄的铰链四杆机构。(2)作用:转动-转动,通常二转速不相等①惯性筛机构②平行双曲柄机构③反平行双曲柄机构应用举例3.1铰链四杆机构的类型CopyRightZDJ惯性筛3.1铰链四杆机

5、构的类型CopyRightZDJ平行双曲柄机构(运动不确定性)3.1铰链四杆机构的类型CopyRightZDJ图3-11 车门启闭机构(反向双曲柄机构)a)1、3—曲柄 2—连杆 4—机架 b)1、3—车门 2—连杆3.1铰链四杆机构的类型CopyRightZDJ3、双摇杆机构(1)概念:铰链四杆机构的两个连架杆若都是摇杆。(2)作用:将一种摆动转换为另一种摆动。①飞机起落架②港口起重机变幅机构③反前轮转向机构应用举例3.1铰链四杆机构的类型CopyRightZDJ飞机起落架起重机变幅机构3.1

6、铰链四杆机构的类型CopyRightZDJ汽车前轮转向机构3.1铰链四杆机构的类型CopyRightZDJ3.2平面四杆机构的特性-急回特性一、相关名词极位夹角—机构从动件处于两极限位置时,主动件在对应位置所夹的锐角。极限位置1连杆与曲柄拉伸共线极限位置2连杆与曲柄重叠共线最大摆角:摇杆在两个极限位置间的夹角B2C2B1C1AD180º-180º+CopyRightZDJB2C2B1C1AD180º-180º+急回特性:当主动件等速转动,作往复运动的从动件在空回行程的平均速

7、度大于工作行程平均速度的特性。曲柄转角曲柄转速所需时间摇杆摆角摇杆平均角速度工作行程(慢行程)1=180ºt1m1t1返回行程(快行程)2=180ºt2m2t2结果比较1>2相等t1>t2相等m1<m23.2平面四杆机构的特性-急回特性CopyRightZDJ常用行程速度变化系数K来衡量急回运动的相对程度。B2C2B1C1AD180º-180º+讨论:①θ>0º→K>1→有急回特性,θ↑→K↑→急回特性越显著。②θ=0º→K=1,无急回特性。

8、3.2平面四杆机构的特性-急回特性CopyRightZDJ1、压力角从动件上的作用力F与该点速度vc所夹锐角α称为机构的压力角。F的两个分力:—有害分力—有效分力压力角越小,有效分力越大。3.2平面四杆机构的特性-传动特性CopyRightZDJ2、传动角(1)定义:压力角α的余角即α+γ=90º称为传动角。讨论:①α↑(γ↓)→Fn↑→传力性能差。②α↓(γ↑)→Fn↓→传力性能好。(2)设计要求传动角愈大,机构的传力性能愈好,反之则不利于机构中力的传递。机构运转过程中,传动角是变化的,机构出

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