铰链四杆机构及其转换机构（ X页）.doc

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1、第二章平面连杆机构案例导入：通过宙达天线、汽车雨刮器、搅拌机等实际应用的机构分析引入卩q杆机构的概念，介绍四杆机构的组成、基木形式和工作特性。第一节一、餃链四杆机构的组成和基本形式1.较链四杆机构的组成如图1・14所示，较链四杆机构是由转动副将各构件的头尾联接起的封闭四杆系统，并使其屮一个构件固定而组成。被固定件4称为机架，与机架直接饺接的两个构件1和3称为连架杆，不育接与机架饺接的构件2称为连杆。连架杆如果能作桀圈运动就称为曲柄，否则就称为摇杆。2.较链四杆机构的类型较链四杆机构根据其两个连架杆的运动形式的不同，可以分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种基本形式。图2J宙达天

2、线调整机构图2-2汽车雨刮器图2-3搅拌机⑴曲柄摇杆机构。在饺链四杆机构屮，如果有一个连架杆做循环的整周运动而另…连架杆作摇动，则该机构称为曲柄摇杆机构。如图2-1所示曲柄摇杆机构，是雷达天线调整机构的原理图，机构由构件AB、BC、固连有天线的CD及机架DA纟R成，构件AB可作整圈的转动，成曲柄；天线3作为机构的另一连架杆可作一定范围的摆动，成摇杆；随着曲柄的缓缓转动，天线仰角得到改变。如图2・2所示汽车刮雨器，随着电动机带着血柄AB转动，刮南胶与摇杆CD—起摆动，完成刮雨功能。如图2・3所示搅拌器，随电动机带曲柄AB转动，搅拌爪与连杆一起作往复的摆动,爪端点E作轨迹为椭圆的运动,实

3、现搅拌功能。图2-4惯性筛工作机构(2)双曲柄机构。在较链四杆机构中,两个连架杆均能做整周的运动，则该机构称为双Illi柄机构。如图2・4所示惯性筛的工作机构原理，是双曲柄机构的应用实例。由于从动曲柄3与主动曲柄1的长度不同，故当主动曲柄1匀速I川转一周时，从动曲柄3作变速冋转一周，机构利用这一特点使筛子6作加速往复运动，提高了工作性能。当两曲柄的长度相等且平行布置时，成了平行双曲柄机构，如图2・5a)所示为正平行双曲柄机构，其特点是两曲柄转向相同和转速相等及连杆作平动，因而应用广泛。火车驱动轮联动机构利用了同向等速的特点；路灯检修车的载人升斗利用了平动的特点，如图2・6a、b)所示

4、。如图2・5b)为逆平行双曲柄机构，具有两曲柄反向不等速的特点，车门的启闭机图2・5平行双Illi柄机构a)b)c)图2-6平行双曲柄机构的应用构利用了两曲柄反向转动的特点，如图2・6c)所示。双摇杆机构。两根连架杆均只能在不足一周的范围内运动的较链四杆机构称为双摇杆机构。如图2・7所示为港口用起重机巾臂结构原理。其屮，ABCD构成双摇杆机构，AD为机架，在主动摇杆AB的驱动下，随着机构的运动连杆BC的外伸端点M获得近似育线的水平运动，使巾重。能作水平移动而大大节省了移动巾重所需要的功率。图2-8所示为电风扇摇头机构原理，电动机外売作为其屮的一根摇杆AB,蜗轮作为连杆BC,构成双摇杆

5、机构ABCDo蜗杆随扇叶同轴转动，带动BC作为主动件绕C点摆动，使摇图2-7起逅机吊臂结构原理图2-8电风扇摇头机构图2-9汽车转向机构杆AB带电动机及扇叶一起摆动，实现一台电动机同时驱动扇叶和摇头机构。图2・9所示的汽车偏转车轮转向机构采用了等腰梯形双摇杆机构。该机构的两根摇杆AB、CD是等长的，适当选择两摇杆的长度，可以使汽车在转弯时两转向轮轴线近似相交于其它两轮轴线延长线某点P,汽车整车绕瞬时屮心P点转动，获得各轮子相对于地面作近似的纯滚动，以减少转弯时轮胎的磨损。二、较链四杆机构屮曲柄存在的条件1.枝链四杆机构屮曲柄存在的条件饺链四杆机构的三种基木类型的区别在于机构屮是否存在

6、曲柄，存在儿个血柄。机构屮是否存在曲柄与各构件相对尺寸的大小以及哪个构件作机架有关。可以证明，较链四杆机构中存在曲柄的条件为:条件一：最短杆与最长杆长度Z和不大于其余两杆长度Z和。条件二：连架杆或机架屮最少有一根是最短杆。2.饺链四杆机构基本类型的判别准则(1)满足条件一但不满足条件二的是双摇杆机构；(2)满足条件一•而且以战短杆作机架的是双曲柄机构；(3)满足条件一而且最短杆为连架杆的是曲柄摇杆机构；(4)不满足条件一是双摇杆机构。【实训例2・1】饺链四杆机构ABCD如图2・10所示。请根据基本类型判别准则，说明机构分别以AB、BC、CD、AD各杆为机架时属于何种机构。解：经测量得

7、各杆长度标于图2-10,分析题目给出较链四杆机构知，最短杆为AD=20,最长杆为CD=55,其余两杆AB=30、BC=50。因为AD+CD=20+55=7550AB+BC=304-50=80>LInin+L,nax/故满足曲柄存在的第一个条件。3匸551)以AB或CD为机架时，即最短杆AD成连架杆，故、30/为曲柄摇杆机构；20/2)以BC为机架时，即最短杆成连杆，故机构为双摇杆AD机构；3）以AD为机架时，即以最短杆为机架，机构为双曲柄机构。第二节平面