【3】第2章 平面连杆机构及设计（6学时）

第二章第二章 平面连杆机构及其设计平面连杆机构及其设计FABCDME连杆机构及其传动特点连杆机构及其传动特点连杆机构连杆机构 低副机构低副机构优点：优点：1.面接触，压强小 ,承受大载荷。2.通过改变各构件相对长度可使从动件获得不同的运动规律。3.可实现各种不同的轨迹要求。缺点缺点 :1.运动链长，产生积累误差，效率低。2.存在动载荷，不宜高速传动内容：内容：1.平面四杆机构的类型和应用。2.四杆机构的基础知识。3.四杆机构的基本设计方法。2-1平面四杆机构的基本型式、应用和演化平面四杆机构的基本型式、应用和演化一、铰链四杆机构的基本型式一、铰链四杆机构的基本型式组成：组成：构件 1， 3 -连架杆连架杆构件 2 - 连杆连杆构件 4 - 机架机架曲柄：曲柄： 能作整圈转动的连架杆。摇杆：摇杆： 只能在一定角度范围内摆动的连架杆 .1432周转副：周转副： 组成转动副的两构件能整周相对转动，该转动副称为周转副。摆转副：摆转副： 组成转动副的两构件不能整周对转动的转动副称为摆转副。基本型式：基本型式：3.双摇杆机构双摇杆机构1.曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构 2.双曲柄机构双曲柄机构1、曲柄摇杆机构4123雷达天线俯仰机构4123缝纫机的脚踏板机构2、双曲柄机构41532 6惯性筛1432平行四边形机构：有运动不确定因素。AEFCDB机车车轮的联动机构14 32反平行四边形机构：车门开闭机构。3、双摇杆机构、双摇杆机构EDC BA等腰梯形机构 :用于汽车，拖拉机的转向机构。铸造用的翻箱机构基本基本 型型 式的应用式的应用二、铰链四杆机构的演化二、铰链四杆机构的演化1、改变构件形状和相对尺寸、改变构件形状和相对尺寸1）、曲柄滑块机构）、曲柄滑块机构C4123ADB当 时 的曲率4123A DCB当 时 直线。C41 2AB3对心曲柄滑块机构偏心曲柄滑块机构2）、双滑块机构）、双滑块机构C41 2AB3当 直线C41 2AB3C41 2AB3双滑块机构种类：双滑块机构种类：1432双滑块机构种类：双滑块机构种类：双滑块机构种类：双滑块机构种类：C412AB32、扩大转动副、扩大转动副4C12AB3将 B点转动副扩大4C1 2AB33、选用不同构件为机架所得机构、选用不同构件为机架所得机构4C12AB3412BA3C取 1构件为机架 :当 时，称为摆动导杆机构 。当 时，称为转动导杆机构 。14C2AB33、选用不同构件为机架所得机构、选用不同构件为机架所得机构摆动导杆机构转动导杆机构3、选用不同构件为机架所得机构、选用不同构件为机架所得机构B取 2构件为机架 :称为 摇块机构或 翻斗车机构。 412A3C14C2AB3取 3构件为机架 :称为 压水井机构或 定块机构。 B23 C41A14C2AB32-2 平面四杆机构的特性平面四杆机构的特性一、铰链四杆机构曲柄存在条件一、铰链四杆机构曲柄存在条件C1432 bdca DBA设四杆机构 ABCD中各杆长分别为 a,b,c,d.讨论：使 a杆成为曲柄的条件。设 ad,且以 d为机架，同理可导出：综上所述，若使 a为曲柄 :要满足杆长条件，同时曲柄与机架中必有一杆为最短杆。注注 :曲柄存在的条件：曲柄存在的条件：1、最短杆长度加最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。2、曲柄和机架中必有一杆为短杆。推论：推论：当 “最短杆长度 +最长杆长度 其余两杆长度之和 ”时 ,1.固定最短杆邻边：得曲柄摇杆机构固定最短杆邻边：得曲柄摇杆机构 ; 2.固定最短杆固定最短杆 ： 得双曲柄机构得双曲柄机构 ;3.固定最短杆对边：得双摇杆机构。固定最短杆对边：得双摇杆机构。当 “最短杆长度 +最长杆长度 其余两杆长度之和 ”时，无论固定任何杆件均得双摇杆机构。无论固定任何杆件均得双摇杆机构。1.固定最短杆邻边：固定最短杆邻边：得曲柄摇杆机构得曲柄摇杆机构 ; 2.固定最短杆固定最短杆 ： 得双曲柄机构得双曲柄机构 ;3.固定最短杆对边：固定最短杆对边：得双摇杆机构。得双摇杆机构。上述推论的应用： （ 1）判断类型 ;（ 2）设计杆长。例 1：判断下图四杆机构的类型。a=40d=100c=70b=60解 :a+d=40+100=140b+c=60+70=130此机构为双摇杆机构。 a+d b+c例 2：已知：机构各杆尺寸。求： (1)使机构成为曲柄摇杆机构时 x的取值范围 .(2)使之成为双摇杆机构时 x的范围。解 :(1)设 a为最短杆 ,d为最长杆。x+100 60+70 a=xd=100c=70b=60(2) 1)设 b为最短杆， d为最长杆：则：2)设 b为最短杆， a为最长杆：则：3)设 a为最短杆：则：4)设 a为最长杆：则：5)设 a为其余两杆之一：则： 该机构成为曲柄摇杆机构时， x取值范围为：成为双摇杆机构时， x取值范围为：二、急回特性二、急回特性DABCC1C2B2B11