机械原理 第五章 平面连杆机构.ppt

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1、第五章平面连杆机构及其设计5.1平面连杆机构的特点及应用5.2四杆机构的运动变换功能和性能指标5.3多杆机构5.4连杆机构设计概论5.5连杆机构的设计（解析法）本章目录下一页退出总目录5.6连杆机构的设计（图解法）本章重点:平面四杆机构的基本型式及其演化有关四杆机构的一些基本知识平面四杆机构的设计（图解法）本章难点:图解法设计平面四杆机构全部构件以低副相连接组成的平面机构称为平面连杆机构主动件＋RRR杆组＋RRP杆组5.1平面连杆机构的特点及类型连续转动→往复移动插床工作机构实现多种运动变换机架+插车的举升机构导引一个构件

2、按给定序列位置作平面运动主动件+RRR杆组+RRR杆组插车的举升机构机架+传送装置的机构简图使构件上指定点按预期轨迹运动+RRR杆组+RRR杆组+RRR杆组主动件传送装置的机构简图机架+1实现多种运动变换和多种轨迹、导引刚体2面接触，承载能力高，便于加工,易保证精度3低副能够保证构件接触,简单可靠5.1.1平面连杆机构的特点优点缺点1.运动链较长,运动累积误差较大,降低机械效率2.连杆作变速运动，惯性力不易平衡，不适合高速场合一、四杆机构的基本型式——铰链四杆机构曲柄连杆摇杆机架连架杆连架杆连杆：与连架杆相连的杆连架杆：与

3、机架相连的杆摇杆：只能摆动的连架杆曲柄：能做整周转动的连架杆5.1.2平面四杆机构的类型双曲柄机构双摇杆机构曲柄摇杆机构一、平面四杆机构的基本型式1)曲柄摇杆机构功能：连续转动——往复摆动应用:雷达调整机构、缝纫机踏板机构、刮雨器2)双曲柄机构功能：匀速转动——非匀速转动应用：惯性筛双曲柄机构的特例平行四边形机构应用：机车车轮的联动机构2)具有运动不确定性特点：1)两曲柄以相同的角速度转动。运动不确定性应用：起重机、车辆的前轮转向机构3)双摇杆机构功能：摆动——摆动演化过程曲柄滑块机构ABCDABCeABC曲柄摇杆机构演化

4、二、平面四杆机构的演化型式1.改变构件的形状和相对尺寸曲柄滑块机构ABCDeABC曲柄摇杆机构演化演化方法：改变构件的形状和相对尺寸ABC二、平面四杆机构的演化型式演化过程ABCABCe对心曲柄滑块机构偏置曲柄滑块机构连续转动往复移动应用：公共汽车车门应用：自动送料机构（1）曲柄滑块机构演化曲柄滑块机构ABCABC演化方法：选用不同的构件为机架导杆机构二、平面四杆机构的演化型式演化过程（2)导杆机构ABCABC转动导杆机构摆动导杆机构lABlBC应用：牛头刨床匀速转动非匀速转动连续转动往复摆动(4)直动滑杆

5、机构（3）曲柄摇块机构ABCABC应用：自卸汽车应用：抽水唧筒演化二、平面四杆机构的演化型式其它几种演化型式1.正弦机构AByABC曲柄滑块机构演化AB1234AB1234正弦机构等效2.双滑块机构12343.双转块机构1234椭圆仪机构双十字滑槽联轴节abcdACBDB"C"由式(1)(2)(3)两两相加得：在三角形B'C'D中在三角形B"C"D中⑴⑵⑶C'B'5.2.1铰链四杆机构有曲柄的条件B"5.2平面四杆机构的设计基础，同理得铰链四杆机构有曲柄的条件：(2)连架杆与机架中必有一杆为最短杆。——最短杆条件(1)最短

6、杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆的长度之和。——杆长条件变换不同构件为机架，可以得到不同机构曲柄摇杆机构讨论：1)最短杆的邻边为机架——连架杆为最短杆1.满足杆长条件双曲柄机构2)最短杆为机架——机架为最短杆双摇杆机构3)最短杆的对边为机架——连杆为最短杆（不满足最短杆条件）双摇杆机构若不满足杆长条件，则无论取哪个构件作机架2.不满足杆长条件5.2.2急回特性ABCDAB1C1DAB2C2DAB1C2DB2C1曲柄摇杆机构机构的两个极限位置曲柄与连杆共线的两个位置极位夹角摆动范围运动的急回特性B2AB1C2C1D对应

7、转角所用时间,为工作行程,对应转角所用时间,为空行程,－急回系数K运动的急回特性B2AB1C2DC1K越大，急回特性越显著(行程速比系数)偏置曲柄滑块机构：对心曲柄滑块机构：有曲柄的条件：ABCABCe有曲柄的条件：急回特性：急回特性：abab曲柄滑块机构无有急回特性θβ1β2ebaC2C1sB1B2A偏置曲柄滑块机构：ab摆动导杆机构：abBACa

8、柄与机架共线的两个位置，传力性能越好死点连杆与从动件共线的两个位置对于曲柄摇杆机构，当摇杆为主动件时，会出现两个死点位置。利用错位排列的方法克服死点利用死点，防止起落架收回飞机起落架利用死点，夹紧机构5.2.4连杆曲线5.3连杆机构的设计概论刚体导引问题函数变换问题轨迹复演问题1234小型压力釜示意图应