连杆机构知识分享.ppt

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1、连杆机构本章重点本章难点曲柄存在条件的全面分析、平面铰链四杆机构运动连续性的判断。平面铰链四杆机构的基本型式及其演化，有关四杆机构的一些基本知识；速度瞬心的概念和“三心定理”的应用。◆何谓连杆机构连杆机构由若干个构件通过低副连接而组成，又称为低副机构。连杆机构根据各构件间的相对运动是平面还是空间运动分为平面连杆机构和空间连杆机构。3.1平面四杆机构的类型共同特点：原动件的运动经过不与机架直接相连的中间构件传递到从动件上。中间构件称为连杆。构件多呈杆状，简称为杆。根据杆数命名机构。四杆机构动画动画动画六杆机构四杆机构ABCD四杆机构DEF四杆机构应用

2、非常广泛，且是多杆机构的基础着重讨论1、平面四杆机构的基本型式基本型式——铰链四杆机构ABCD连架杆连架杆连杆运动副全为转动副。曲柄：能作整周回转的连架杆。摇杆：只能在一定范围内摇动的连架杆；整转副：组成转动副的两构件能整周相对转动；摆转副：不能作整周相对转动的转动副。★曲柄摇杆机构★双曲柄机构★双摇杆机构动画演示★曲柄摇杆机构铰链四杆机构中，若其两个连架杆一为曲柄，一为摇杆，则此四杆机构称为曲柄摇杆机构。应用：雷达天线俯仰机构动画缝纫机脚踏板机构动画在铰链四杆机构中，若两个连架杆都是曲柄，则称为双曲柄机构。★双曲柄机构惯性筛机构平行四边形机构特性

3、：▲两曲柄同速同向转动；▲连杆作平动。平行四边形机构：指相对两杆平行且杆长相等的双曲柄机构。平行四边形机构的应用实例机车车轮联动机构升降机构应用实例车门开闭机构动画1动画2反平行四边形机构：指两曲柄长度相等，但连杆与机架不平行的双曲柄机构。★双摇杆机构铰链四杆机构中，若两连架杆都是摇杆，则称其为双摇杆机构。造型机翻箱机构动画应用实例：2、平面四杆机构的演化（1）改变构件的形状和运动尺寸变摇杆为滑块机构演化动画摇杆尺寸为无穷大曲线导轨曲柄滑块机构曲柄摇杆机构偏置曲柄滑块机构对心曲柄滑块机构e=0对心曲柄滑块机构变连杆为滑块正弦机构双滑块机构从动件3的

4、位移与原动件1的转角成正比：移动副可认为是回转中心在无穷远处的转动副演化而来连杆尺寸为无穷大（2）改变转动副的尺寸偏心轮机构曲柄滑块机构★当曲柄AB的尺寸较小时，由于结构需要，常将曲柄作成几何中心与回转中心不重合的圆盘，称此圆盘为偏心轮。★几何中心与回转中心间的距离称为偏心距，等于曲柄长。转动副B的半径扩大超过曲柄长动画演示（3）选取不同构件为机架（即机构倒置）以构件1为机架得到导杆机构。导杆机构分为转动导杆和摆动导杆。★转动导杆机构指导杆能作整周转动的导杆机构；★摆动导杆机构：指导杆只能在一定的角度内摆动的导杆机构。曲柄摇块机构直动导杆机构若以构

5、件2为机架，得到曲柄摇块机构。若以构件3为机架，得到直动导杆机构。铰链四杆机构的倒置动画曲柄滑块构的倒置动画双滑块机构的倒置动画卡车车厢举升机构手摇唧筒选运动链中不同构件为机架以获得不同机构的演化方法称为机构的倒置。曲柄摇块机构实例直动导杆机构实例（4）运动元素的逆转1、铰链四杆机构有曲柄的条件◆分析：◆构件AB要为曲柄，则转动副A应为周转副；◆为此AB杆应能占据整周中的任何位置；◆因此AB杆应能占据与AD共线的位置AB1及AB2。3.2平面连杆机构的基本知识动画演示由△DB2C2由△DB1C1两两相加转动副成为周转副的条件：1)最短杆长度+最长杆

6、长度≤其余两杆长度之和。——杆长之和条件2)组成该周转副的两杆中必有一杆是最短杆。◆结论在有周转副的铰链四杆机构中，最短杆两端的转动副均为周转副。若取最短杆为机架，则得双曲柄机构；若取最短杆的任一相邻的构件为机架，则得曲柄摇杆机构；若取最短杆对面的构件为机构，则得双摇杆机构。若四杆机构不满足杆长之和条件，则不论选取哪个构件为机架，所得机构均为双摇杆机构（不存在整转副）。◆推论——格拉霍夫定理动画演示◆平面四杆机构有曲柄的条件机构尺寸满足杆长之和条件，且最短杆为机架或连架杆。图示机构尺寸满足杆长之和条件，当取不同构件为机架时各得什么机构？取最短杆相邻

7、的构件为机架得曲柄摇杆机构最短杆为机架得双曲柄机构取最短杆对边为机架得双摇杆机构2、平面四杆机构的急回特征◆机构极位：曲柄回转一周，与连杆两次共线，此时摇杆分别处于两极限位置，称为机构极位。◆极位夹角：机构在两个极位时，原动件所处两个位置之间所夹的锐角θ称为极位夹角。动画演示＞◆急回运动：曲柄等速转动情况下，摇杆往复摆动的平均速度一快一慢，机构的这种运动特性称为急回运动。摇杆C点平均速度＞动画演示◆行程速比系数K为表明急回运动程度，用行程速比系数K来衡量：θ角愈大，K值愈大，急回运动特性愈显著。对心曲柄滑块机构θ=0，没有急回运动偏置曲柄滑块机构θ

8、≠0，有急回运动摆动导杆机构的急回运动机构急回的作用：节省空回时间，提高工作效率。注意：急回具有方向性牛头刨床动画演示3、