最新平面连杆机构剖析幻灯片.ppt

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1、平面连杆机构剖析铰链四杆机构3.1平面连杆机构的基本形式铰链四杆机构全部采用转动副联接的平面四杆机构称为铰链四杆机构。与机架4相联的杆1、杆3称为连架杆；不与机架相联的杆2称为连杆。在连架杆中，能作整周回转的称为曲柄；而只能在某一角度范围内摆动的称为摇杆。搅拌机机构插床机构颚式破碎机雷达调整机构2.双曲柄机构惯性筛机构惯性筛插床机构平行四边形机构：两曲柄能以相同的角速度同向转动，而连杆作平移运动。机车车轮联动机构及摄影平台升降机机构为应用实例反平行四边形机构：车门启闭机构为应用实例，利用反平行四边形机构两曲柄转向相反的运动特性使两扇门同时敞开或关闭。3.双摇杆机构飞机起落架鹤式起重机二、平面四

2、杆机构的演化类型铰链四杆机构通过改变构件形状及相对长度、改变某些运动副的尺寸、或选择不同的构件作为机架等方法可演化得到不同的四杆机构，它们可适应机器受力情况及工作的需要。1.改变构件的形状及相对尺寸将曲柄摇杆机构中的摇杆3做成滑块形式，并使其沿圆弧导轨往复移动，若摇杆3的长度增至无穷大时演化为曲柄滑块机构将曲柄滑块机构中的连杆2做成滑块形式，并使其沿圆弧导轨往复移动，若连杆2的长度增至无穷大时演化为双滑块机构，因杆3的位移s与φ成正弦函数关系，即s=lABsinφ，故称正弦机构。2．扩大转动副尺寸的演化曲柄滑块机构中，当曲柄尺寸较短时，因工艺结构和强度等方面的要求，需将回转副扩大形成偏心圆盘机

3、构。这种结构尺寸的演化，不影响机构的运动性质，却可避免在尺寸很小的曲柄两端装设两个转动副而引起结构设计上的困难。同时盘状构件在强度方面优于杆状构件，在一些传递动力较大、从动件行程很小的场合，广泛采用偏心盘结构曲柄摇杆机构演化为偏心轮机构曲柄滑块机构演化为偏心轮机构1、曲柄滑块机构；2、导杆机构（回转导杆机构－导杆能作整周转动，图7－19小型刨床；摆动导杆机构－导杆作往复摆动，图7－20牛头刨床）；3、曲柄摇块机构（滑块只能绕C点作往复摇摆）；4、移动导杆机构（导杆只能作往复移动）3．选用不同的构件为机架卡车翻箱卸料机构曲柄摇块机构实例移动导杆机构手动唧筒实例1、曲柄摇杆机构；2、双曲柄机构；3

4、、曲柄摇杆机构；4、双摇杆机构。3.2平面四杆机构的工作特性一、铰链四杆机构曲柄存在条件如图四杆机构中，已知各杆长度，设a≤d，如果B点能通过AB与机架AD共线时直径上两点B’、B’’，则AB能作整周回转同理，设a>d，得相应类似关系式。由上述关系，可得到铰链四杆机构曲柄存在的条件为：（1）连架杆和机架中必有一杆为最短杆；（2）最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。各构件的长度间关系：总结：1若最短杆与最长杆长度之和大于或等于其余两杆之和，或最短杆的对边为机架，则为双摇杆机构；2最短杆为机架，则为双曲柄机构；3最短杆的邻边为机架，则曲柄摇杆机构。二、急回特性和行程速比系数极位夹角：

5、曲柄回转一周的过程中，摇杆有两个极限位置C1D、C2D（极位），此时曲柄与连杆共线或重叠，两位置之间所夹锐角θ为极位夹角上图有几个特性：极位夹角急回运动特性证明：曲柄由B1到B2，摇杆由C1到C2；曲柄由B2到B1，摇杆由C2到C1。急回运动的相对程度用行程速比系数来衡量曲柄滑块机构的急回特性对心无急回运动特性偏心有急回运动特性导杆机构的急回特性摆动导杆机构的极位夹角θ＝ψ（导杆摆角），导杆慢行程摆动方向总是与曲柄转向相同。三、压力角与传动角(衡量传力性能)压力角α：连杆BC为二力构件，连杆给从动构件的作用力P方向和受力点运动方向（Vc方向）之间的锐角。——与机构的运转轻便和效率有关的参数。传

6、动角γ：压力角的余角——衡量机构的传动质量，可从平面连杆机构运动简图上直接观察大小。（γ＝δ或180°－δ，δ：连杆与从动件之间夹角）1、压力角是判别结构动力学性能的一个重要指标。2、压力角越小，机构传力性能越好。3、传动角是压力角的余角。4、一般要求传动角不小于40度。5、机构在不同位置时，传动角的大小一般是不同的。如何找出机构传动角的最小值（由机构几何关系得：γmin出现在曲柄与机架拉直或重叠共线的位置）。6、若压力角为90度，机构不能运动，此位置称为死点位置。作图法标出对心及偏置曲柄滑块机构的最小传动角？四、死点位置曲柄摇杆机构中，若取摇杆为原动件（为什么曲柄为原动件时不会有死点位置？）

7、，则摇杆在两个极限位置时通过连杆加于曲柄上的力将通过其回转中心A，此时γ＝0°，α＝90°，驱动力与从动件受力点的运动方向垂直，有效分力等于0。连杆不能推动曲柄转动，而使整个机构处于静止状态（或卡死）。机构的这种传动角为零的位置称为死点位置。死点的防止和应用防止：1利用从动件的惯性，通过死点；（如缝纫机上用的大带轮，为何会出现倒线、卡死情况？因为机构正好停于死点位置时，运动方向不确定，需在人的帮助