2019 平面连杆机构及设计ppt课件.ppt

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1、第三章连杆机构和设计CHAPTER3ANALYSISANDSYNTHESISOFLINKAGES§3-l概述§3-2平面四杆机构的基本类型及其演化§3-3平面四杆机构有曲柄的条件及几个基本概念§3-4平面四杆机构设计▲概述1.平面连杆机构2.特点1、承载能力大，耐磨损，且便于润滑，使用寿命长；2、便于制造，成本低，且易达到较高的精度；3、运动链较长，所以运动累积误差大；4、连杆产生的惯性力难以生产平衡；5、设计计算较复杂。许多刚性构件用低副联接组成的平面机构。3．连杆机构的分类3.1根据连杆机构中各构件间相对运动范围分：平面连杆机构空间连杆机

2、构3.2根据连杆机构所含构件数分：四杆机构多杆机构§3－2平面四杆机构的基本类型及其演化一、平面四杆机构的基本型式及应用基本型式－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；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—只能作有限角度摆动的运动副。曲柄连杆摇杆▲（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。如

3、惯性筛等。雷达天线俯仰机构曲柄主动ABDC1243ABDC12432143缝纫机踏板机构摇杆主动3124ABDC1234E6耕地料斗DCAB实例：火车轮惯性筛机构特例：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=ADABCD31B’C’ABDC耕地料斗DCAB、摄影平台ADBC、天平、播种机料斗机构反平行四边形机构--车门开闭机构反向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ABDCB’C’ABDC风扇座蜗轮蜗杆电机电机ABDC风扇座蜗轮蜗杆电机ABDC风

4、扇座蜗轮蜗杆ABDCEABDCE二、平面连杆机构的演化(1)改变相对杆长，转动副演化为移动副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φss=lsinφ(2)改变转动副半径，演化为偏心轮机构偏心轮机构(2)选用不同构件为机架小型刨床牛头刨床应用实例ABDCE123456ABDC1243C2C1摇块机构314A2BC导杆机构314A2BC314A2BC曲柄滑块机构ACB1234应用实例B234C1A自卸卡车举升机构应用实例B34C1A2应用实例4A1B23C应用实例13C4AB2φ应用实例A1C234Bφ摇块机构

5、314A2BC导杆机构314A2BC314A2BC曲柄滑块机构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BC3214AABC3214(4)运动副元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。导杆机构摇块机构43213214§3－3平面四杆机构的基本知识1.铰链四杆机构有曲柄的条件设ad，同理有：d≤a,d≤b,d≤cabdcC’B’ADB

6、”C”则由△B’C’D可得：则由△B”C”D可得：a+d≤b+cc≤(d-a)+b即:a+b≤d+c即:a+c≤d+bAB为最短杆AD为最短杆cbd-a▲2)连架杆或机架之一为最短杆。可知：当满足杆长条件时，其最短杆参与构成的转动副都是周转副。曲柄存在的条件：1)最短杆与最长杆的长度之和应≤其他两杆长度之和，此时，铰链A为周转副。若取BC为机架，则结论相同，可知铰链B也是周转副。ABCDabcd称为杆长条件铰链四杆机构三种基本形式的判别依据：1、当铰链四杆机构满足杆长条件时，若：（1）最短杆为连架杆时——曲柄摇杆机构（2）最短杆为机架时——双

7、曲柄机构（含平行四边形机构）（3）最短杆为连杆时——双摇杆机构2、当铰链四杆机构不满足杆长条件时——双摇杆机构ABCD2、急回运动和行程速比系数在曲柄摇杆机构中，当曲柄与连杆两次共线时，摇杆位于两个极限位置，简称极位。当曲柄以ω逆时针转过180°+θ时，摇杆从C1D位置摆到C2D。所花时间为t1,平均速度为V1,那么有：B1C1AD此两处曲柄之间的夹角θ称为极位夹角。C2B2θ180°＋θω当曲柄以ω继续转过180°-θ时，摇杆从C2D,置摆到C1D，180°-θB1C1ADC2B2θ180°＋θω所花时间为t2,平均速度为V2,那么有：因曲

8、柄转角不同，故摇杆来回摆动的时间不一样，平均速度也不等。并且：t1>t2V2>V1摇杆的这种特性称为急回运动。用以下比值表示急回程度：称K为行程速比系数。且θ越大，