第8章平面连杆机构及其设计.ppt

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1、郑州大学张三川在不考虑摩擦的情况下，根据构件的力的平衡条件初步确定总反力的方向；的方向必与相对角速度的方向相反。只要转动副有相对运动，总反力应切于摩擦圆；总反力对转动副中心之矩郑州大学张三川（吉林大学2000年）已知：各构件的尺寸、机构的位置，各运动副中的摩擦因数及摩擦圆半径，如图4.7.5示。M为驱动力矩，出各运动副反力方向和作用线。为阻力，在图上画郑州大学张三川第八章平面连杆机构的设计§8－1连杆机构及其传动特点§8－2平面四杆机构的类型和应用§8－3有关平面四杆机构的一些基本知识§8－4平面四杆

2、机构的设计郑州大学张三川应用实例：特征：有一作平面运动的连架构件，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。§8－1连杆机构及其传动特点内燃机、鹤式吊、火车轮、手动冲床、牛头刨床、椭圆仪、机械手爪、开窗、车门、折叠伞、折叠床、牙膏筒拔管机、单车制动操作机构等。郑州大学张三川缺点：▲构件和运动副多，累积误差大、运动精度低、效率

3、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。郑州大学张三川基本型式－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：曲柄—作整周定轴回转的构件；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；连架杆—与机架相联的构件；摇杆—作定轴摆动的构件；周转副—能作360相对回转的运动副；摆转副—只能

4、作有限角度摆动的运动副。曲柄连杆摇杆§8－2平面四杆机构的类型和应用1.平面四杆机构的基本型式郑州大学张三川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郑州大学张三川ADCB1234旋转式叶片泵ADCB123ABDC1234E6惯性筛机构31郑州大学张三川ABCD耕地料斗DCAB作者：潘存云教授耕地料斗DCAB实例：火车轮特例：平行四边形机构AB=CD特征

5、：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郑州大学张三川反平行四边形机构--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。火车轮郑州大学张三川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C’B’ABDC风扇座蜗轮蜗杆电机ABDCEABDCE电机ABDC风扇座蜗轮蜗杆电机ABDC风扇座蜗

6、轮蜗杆ABDC郑州大学张三川(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郑州大学张三川(2)改变运动副的尺寸(3)选不同的构件为机架偏心轮机构导杆机构摆动导杆机构转动导杆机构314A2BC曲柄滑块机构314A2BC郑州大学张三川牛头刨床应用实例:ABDC1243C2C1小型刨床ABDCE123456郑州大学张三川应用实例B234C1A自卸卡车举升机构(3)选不同的构件为机架ACB1234应用

7、实例B34C1A2应用实例4A1B23C应用实例13C4AB2应用实例A1C234Bφ导杆机构314A2BC曲柄滑块机构314A2BC摇块机构314A2BC郑州大学张三川(3)选不同的构件为机架314A2BC直动滑杆机构手摇唧筒这种通过选择不同构件作为机架以获得不同机构的方法称为：机构的倒置BC3214A导杆机构314A2BC曲柄滑块机构314A2BC摇块机构314A2BCABC3214郑州大学张三川椭圆仪机构实例：选择双滑块机构中的不同构件作为机架可得不同的机构1234正弦机构3214(4)运动副元

8、素的逆换将低副两运动副元素的包容关系进行逆换，不影响两构件之间的相对运动。导杆机构4321摇块机构3214郑州大学张三川在不考虑摩擦的情况下，根据构件的力的平衡条件初步确定总反力的方向；的方向必与相对角速度的方向相反。只要转动副有相对运动，总反力应切于摩擦圆；总反力对转动副中心之矩郑州大学张三川abdcC’B’AD平面四杆机构具有整转副→可能存在曲柄。b≤(d–a)+c则由△B’C’D可得：则由△B”C”D可得：a+d≤b+cc≤(d–a)+bAB为最短