平面连杆机构素材只是分享.ppt

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1、平面连杆机构素材本章教学内容2.1铰链四杆机构的基本型式、特性及应用2.2铰链四杆机构的曲柄存在条件2.3铰链四杆机构的演化2.4平面四杆机构的设计总结2.1铰链四杆机构的基本型式、特性及应用内燃机、鹤式吊、火车轮、手动冲床、椭圆仪、机械手爪、旋转式叶片泵、雷达调整机构、缝纫机、公共汽车开关门、折叠伞等。特点：有一作平面运动的构件，称为连杆。特点：①由于是低副机构，两构件之间为面接触，因此接触面上的压强小、便于润滑、磨损较轻，可以承受较大的载荷②改变构件的相对长度，从动件运动规律不同。③连杆曲线丰富。可满足不同要求。定义：若干刚性构件由低副（转动、移动）连接组成的平

2、面机构，称为平面连杆机构。应用实例：缺点：①构件和运动副多，累积误差大、运动精度低、效率低。②产生动载荷（惯性力），不适用于高速的场合。③设计复杂，难以实现精确的轨迹。在平面连杆机构中最常用、最基本的是四杆机构本章重点内容是介绍四杆机构。曲柄连杆摇杆平面四杆机构的基本型式是铰链四杆机构；其它四杆机构都是由它演变得到的。名词解释：连架杆—与机架相联的构件；连杆—不与机架相联的构件,连杆作平面运动.三种基本型式：（1）曲柄摇杆机构特征：若两连架杆中一杆为曲柄，另一杆为摇杆时，此机构称为曲柄摇杆机构作用：将曲柄的整周回转转变为摇杆的往复摆动。如雷达天线。摇杆—不能作整周回

3、转的连架杆；曲柄—能作360°整周回转的连架杆；连架杆周转副—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。运动副应用举例图2-2雷达调整机构图2-3缝纫机的踏板机构当曲柄作匀速转动时，摇杆往复摆动的平均速度是不一样的，这种特性称为急回特性。极位夹角:曲柄AB与连杆BC两次共线位置所夹的锐角，称为极位夹角，用表示。图2-4曲柄摇杆机构的急回运动2.1.1．曲柄摇杆机构的三个特性1．急回运动为了表示急回特性的急回程度，可用行程速比系数K表示，即当给定行程速比系数K时，将式(2-1)整理后，可得极位夹角的计算公式：由以上分析可知：平面连杆机构有

4、无急回特性取决于有无极位夹角，越大，K值越大，急回程度越显著，但机构运动的平稳性也越差。因此在设计时，应根据其工作要求，恰当地选择K值，在一般机械中1

5、动角，一般机械中，推荐=40-50。当∠BCD≤90°时，γ＝∠BCDγmin出现的位置：γ＝180°-∠BCDγmin位置一定是：主动件与机架共线两处之一。当∠BCD最小或最大时，都有可能出现γmin当∠BCD>90°时，摇杆为主动件，且连杆与曲柄两次共线时，有γ＝0,此时机构不能运动.称此位置为：“死点”避免措施：两组机构错开排列，如火车轮机构;靠飞轮的惯性（如内燃机、缝纫机等）。3.机构的死点位置事物都是一分为二的也可以利用死点进行工作：飞机起落架、钻床夹具等。飞机起落架ABCD图2-7夹紧装置作用：将等速回转转变为等速或变速回转。应用实例：如叶片泵

6、、惯性筛等。在铰链四杆机构中，若两连架杆均为曲柄，则该机构称为双曲柄机构。旋转式叶片泵惯性筛中的双曲柄机构2.1.2双曲柄机构实例：图2-10天平机构图2-13机车车轮联动机构特例：平行四边形机构特征：两连架杆等长且平行，连杆作平动特例：反平行四边形机构其运动特点是两曲柄的角速度大小不等、转向相反。在铰链四杆机构中，若两连架杆均为摇杆，则该机构称为双摇杆机构。图2-14为港口用鹤式起重机图2-15汽车前轮转向机构2.1.3双摇杆机构图2-16所示的铰链四杆机构中，设连架杆1为曲柄，连架杆3为摇杆。下面反推出机构中各杆的相对长度之间的关系。l3≤(l2–l1)+l4则

7、由△AC2D可得：三角形任意两边之和大于第三边则由△AC1D可得：l1+l2≤l3+l4l4≤(l2–l1)+l3AB为最短杆→l1+l3≤l2+l4将以上三式两两相加得：l1≤l2,l1≤l3,l1≤l4→l1+l4≤l2+l32.2铰链四杆机构的曲柄存在条件铰链四杆机构有一个曲柄的条件是：(1)满足杆长条件,即最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和.(2)曲柄是最短杆；如何判断铰链四杆机构的类型?我们得出如下结论：在满足杆长条件的情况下：（1）取最短杆相邻的构件（构件2或构件4）为机架时，得曲柄摇杆机构。（2）取最短杆（构件1）为机架，得双曲柄机构