平面连杆机构

机械基础 第 五 章 平面连杆机构第五章 平面连杆机构机电工程系 林 瑾机 械 基 础 2010年 5月 机械基础 第 五 章 平面连杆机构平面连杆机构本章学习要求 u 明确平面连杆机构的概念及特点。u 明确铰链四杆机构的主要形式及其用途。u 掌握铰链四杆机构基本类型的判别方法。u 明确演化机构的主要形式及特点。u 掌握平面四杆机构的典型运动特性及传力特征。u 了解平面四杆机构的设计方法。2010年 5月 机械基础 第 五 章 平面连杆机构本章大纲 u 平面连杆机构的概念及特点u 铰链四杆机构的基本类型u 铰链四杆机构基本类型的判别u 铰链四杆机构的演化u 四杆机构的基本特征u 平面四杆机构的设计 平面连杆机构2010年 5月 机械基础 第 五 章 平面连杆机构1、连杆机构由若干刚性构件用 低副 （转动副、移动副）联接而成的 机构 称为连杆机构。一 、 概 述2010年 5月 机械基础 第 五 章 平面连杆机构2、连杆机构可分为 空间连杆机构 和 平面连杆机构空间连杆机构 平面连杆机构 ： 所有构件都在同一平面或相互平行的平面内运动的机构。2010年 5月 机械基础 第 五 章 平面连杆机构3、铰链四杆机构平面四杆机构中的运动副都是 转动副2010年 5月 机械基础 第 五 章 平面连杆机构铰链四杆机构机 架 :固定不动的构件连架 杆 :与机架相连的构件连杆 :不与机架相连的构件摇杆 :若连架杆可绕机架在小于一周的范围内作往复摆动，则称为摇杆曲柄 :若连架杆可绕机架作整周转动，则称为曲柄机架连杆A1B2C3D4连架杆连架杆二、铰链四杆机构的基本形式及应用2010年 5月 机械基础 第 五 章 平面连杆机构1、 曲柄摇杆机构铰链四杆机构：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。雷达天线机构 缝纫机踏板机构 2010年 5月 机械基础 第 五 章 平面连杆机构2、 双曲柄机构振动筛机构机车车轮2010年 5月 机械基础 第 五 章 平面连杆机构双曲柄机构 特例：正平行四边形机构、反平行四边形机构特点：二曲柄等速应用 1应用 2正平行四边形机构 反平行四边形机构特点：二曲柄转向相反 车门开闭机构2010年 5月 机械基础 第 五 章 平面连杆机构3、 双摇杆机构铸造用大型造型机的翻箱机构 2010年 5月 机械基础 第 五 章 平面连杆机构1、曲柄存在的条件a ab c b cd蓝色三角形成立红色三角形成立三、铰链四杆机构基本类型的判别2010年 5月 机械基础 第 五 章 平面连杆机构 最短杆与最长杆之和小于等于其它两杆长度之和 最短杆是连架杆或机架a最短最短杆与最长杆之和小于等于其它两杆长度之和当 最短杆为连架 杆，则最短杆是曲柄当最短杆为机架，则两个连架杆均为曲柄。结论2010年 5月 机械基础 第 五 章 平面连杆机构2、铰链四杆机构基本类型的判别方法 最短杆与最长杆之和小于等于其它两杆长度之和时，取不同构件为机架，则得不同的机构： 若取最短构件为机架 ab(两个连架杆均为曲柄 )，则该机构为双曲柄机构。 若取最短构件为连杆 dc(不存在曲柄 )，则该机构为双摇杆机构。 若 取最短 构件为连架杆 ad或 bc(最短杆为曲柄 )，则该机构为曲柄摇杆机构。acdb2010年 5月 机械基础 第 五 章 平面连杆机构 最短杆与最长杆之和大于其它两杆长度之和时，机构中不存在曲柄，所以该机构为双摇杆机构。acdb2010年 5月 机械基础 第 五 章 平面连杆机构请判断下列机构属于何类型？练一练3012010090答： 曲柄摇杆机构1、70120150602、答： 双摇杆机构2010年 5月 机械基础 第 五 章 平面连杆机构问题讨论：下列机构的曲柄存在条件a b a b+eaBbACa)aB bACeb)aBbAC ec) a b-ed)a CABb ?想一想2010年 5月 机械基础 第 五 章 平面连杆机构1、曲柄滑块机构 3Dr1B2C34A D铰链四杆机构 曲线导轨曲柄滑块机构变 3构件形状r e 01B24AC 3 1B 24AC 3对心式曲柄滑块机构 偏置式曲柄滑块机构 1B 2C4A四、铰链四杆机构的演化2010年 5月 机械基础 第 五 章 平面连杆机构2、摇块机构曲柄滑块机构2作机架3B2C曲柄摇块机构 液压动作筒 车箱举升机构A 41A 41B2 C32010年 5月 机械基础 第 五 章 平面连杆机构3、定块机构A 41B2 C3曲柄滑块机构3定块机构1BA21BA21 BA2手动唧筒机构3作机架应用1B24AC32010年 5月 机械基础 第 五 章 平面连杆机构4、导杆机构A 41B2 C3 作机架 A 41B2 C3导杆机构举例： 牛头刨床刨刀驱动机构曲柄滑块机构2010年 5月 机械基础 第 五 章 平面连杆机构1. 极位夹角A Dabd ：极位夹角 动画演示： 摇杆摆角五、四杆机构的基本特性当机构从动件处于两极限位置时，主动件曲柄在两相应位置 AB和 AB所夹的锐角 ， 称为极位夹角。2010年 5月 机械基础 第 五 章 平面连杆机构2. 急回特性及行程速度变化系数时间：转角：运动：从动件 c的平均角速度：急回运动：当曲柄等速回转的情况下，通常把从动件往复运动速度快慢不同的运动称为急回运动。Dabdcca bA11 = C主动件 a时间：转角：运动：从动件 c2010年 5月 机械基础 第 五 章 平面连杆机构行程速比系数 K通常把从动件往复运动平均速度的比值 (大于 1)称为行程速比系数，用 K表示。2010年 5月 机械基础 第 五 章 平面连杆机构分析：K= 180+180-观察？ =0 ， k=?， 表示？k=1， 无急回特性？ 0 ， k=?， 表示？K1， 有急回特性？ ， k如何变化，表示？k ， 急回特性愈显著2010年 5月 机械基础 第 五 章 平面连杆机构判 断1.曲柄摇杆机构中，摇杆两极限位置的夹角称为极位夹角。（ ）2.平面连杆机构急回特性可以缩短非生产时间，提高工作效率。3. 机构工作件的空回行程平均速度大于工作行程平均速度的特性称为急回特性。4. 曲柄摇杆机构中，以曲柄为主动件， 摇杆为从动件，一定具有急回特性。（ ）（ ）（ ）练一练2010年 5月 机械基础 第 五 章 平面连杆机构选 择1.有急回特性的平面连杆机构的行程速比系数 k为多少？2.图示曲柄摇杆机构，该机构的行程速比系数 k为多少？A） k=1 B） k1 C） k1 D ） k1 C） k=0 D） k1BA练一练2010年 5月 机械基础 第 五 章 平面连杆机构计 算如图所示， =30 ， 该机构的急回特性系数 k为多少？C2B1BB2CC1A D12工作行程空回行程解：k= 180+180-= 180+30180-30=1.4练一练2010年 5月 机械基础 第 五 章 平面连杆机构aBbACa)aB bACeb)aBbAC ec)d)a CABb 0a+bC2b-aC1a+bC2b-aC1 C2