平面连杆机构及其设计课件.ppt

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1、第三章平面连杆机构及其设计§3－1连杆机构及其传动特点§3－2平面四杆机构的类型和应用§3－3有关平面四杆机构的一些基本知识§3－4平面四杆机构的设计连杆机构的应用实例：抽油机内燃机鹤式起重机自卸机构平行四边形机构起水机构缝纫机雷达机构开链机械手开门机构应用实例：特征：有一作平面复杂运动的构件，称为连杆。特点：▲采用低副。面接触、承载大、便于润滑、不易磨损形状简单、易加工、容易获得较高的制造精度。▲改变杆的相对长度，从动件运动规律不同。▲连杆曲线丰富。可满足不同要求。定义：由低副（转动、移动）连接组成的平面机构。§3－1连杆机构及其传动特点内燃机、鹤式吊、火车轮、手动冲床、

2、牛头刨床、椭圆仪、机械手爪、开窗户支撑、公共汽车开关门、折叠伞、折叠床、牙膏筒拔管机、单车制动操作机构等。缺点：▲构件和运动副多，累积误差大、运动精度低、效率低。▲产生动载荷（惯性力），不适合高速。▲设计复杂，难以实现精确的轨迹。分类:本章重点内容是介绍四杆机构。平面连杆机构空间连杆机构常以构件数命名：四杆机构、多杆机构。基本型式－铰链四杆机构，其它四杆机构都是由它演变得到的。名词解释：机架；共有三种基本型式：（1）曲柄摇杆机构特征：曲柄＋摇杆作用：将曲柄的整周回转转变为摇杆的往复摆动。如雷达天线。连杆—作平面运动的构件；摇杆—作定轴摆动的构件；曲柄—作整周定轴回转的构件；

3、周转副—能作360˚相对回转的运动副；摆转副—只能作有限角度摆动的运动副。曲柄连杆摇杆§3－2平面四杆机构的类型和应用1.平面四杆机构的基本型式机架连架杆连架杆—与机架相联的构件；作者：潘存云教授作者：潘存云教授ABC1243DABDC1243（2）双曲柄机构特征：两个曲柄作用：将等速回转转变为等速或变速回转。雷达天线俯仰机构曲柄主动缝纫机踏板机构应用实例：如叶片泵、惯性筛等。2143摇杆主动3124作者：潘存云教授ADCB1234旋转式叶片泵作者：潘存云教授ADCB123ABDC1234E6惯性筛机构31作者：潘存云教授ABCD耕地料斗DCAB作者：潘存云教授耕地料斗DC

4、AB实例：火车轮特例：平行四边形机构AB=CD特征：两连架杆等长且平行，连杆作平动BC=ADABDC摄影平台作者：潘存云教授ADBC作者：潘存云教授B’C’天平播种机料斗机构作者：潘存云教授作者：潘存云教授作者：潘存云教授反平行四边形机构--车门开闭机构反向F’A’E’D’G’B’C’ABEFDCG平行四边形机构在共线位置出现运动不确定。采用两组机构错开排列。火车轮作者：潘存云教授作者：潘存云教授作者：潘存云教授ABDCE（3）双摇杆机构特征：两个摇杆应用举例：铸造翻箱机构特例：等腰梯形机构－汽车转向机构、风扇摇头机构B’C’ABDC风扇座蜗轮蜗杆电机ABDCEABDCE电

5、机ABDC风扇座蜗轮蜗杆电机ABDC风扇座蜗轮蜗杆ABDC作者：潘存云教授(1)改变构件的形状和运动尺寸偏心曲柄滑块机构对心曲柄滑块机构曲柄摇杆机构曲柄滑块机构双滑块机构正弦机构s=lsinφ↓∞→∞φl2.平面四杆机构的演化型式偏置曲柄滑块机构，e≠0，滑块运动线与曲柄回转中心不共线；对心曲柄滑块机构，e=0，滑块运动线与曲柄回转中心共线；e(2)改变运动副的尺寸偏心轮机构下图所示为两种偏心轮机构。构件１为圆盘，其几何中心为B。因运动时该圆盘绕轴Ａ转动，故称为偏心轮。Ａ、Ｂ之间的距离e称为偏心距。按照相对运动关系，可画出机构运动简图如图中红线所示。由图可知，偏心轮是将转动

6、副Ｂ扩大到包括转动副Ａ而形成的，偏心距e即为曲柄的长度。当曲柄长度很小或传递很大的动力时，通常都把曲柄做成偏心轮。这样一方面提高了偏心轴的强度和刚度(因轴颈的直径增大了)；另一方面当轴颈位于中部时也便于安装整体式连杆，使结构简化。因此，偏心轮机构广泛应用于传力较大的剪床、冲床、颚式破碎机、内燃机等机械中。(0~360°)(0~360°)(<360°)(<360°)1234ABCD曲柄摇杆机构双曲柄机构(0~360°)(0~360°)(<360°)(<360°)1234ABDC双摇杆机构(0~360°)(0~360°)(<360°)1234ABCD(<360°)取不同构件为机

7、架各构件间的相对运动关系不变整周转动副(3)选不同的构件为机架(3)选不同的构件为机架导杆机构摆动导杆机构转动导杆机构314A2BC曲柄滑块机构314A2BC组成移动副的两活动构件，画成杆状的构件称为导杆，画成块状的构件称为滑块。牛头刨床应用实例:作者：潘存云教授ABDC1243C2C1小型刨床作者：潘存云教授ABDCE123456应用实例B234C1A自卸卡车举升机构(3)选不同的构件为机架ACB1234应用实例B34C1A2应用实例4A1B23C应用实例13C4AB2应用实例A1C234Bφ导杆机构314A2B