平面连杆机构课件

课 题 :平面连杆机构 授课人 :刘 凤 环 授课时间 :2014年 5月 19日第六章 常用机构 认识连杆机构的特点 掌握平面连杆机构的类型及应用 理解平面连杆机构的基本知识1. 平面四杆机构有曲柄的条件2、解平面四杆机构的演化形式本章节教学目的及要求本讲内容教学重难点： 铰链四杆机构的类型及应用 曲柄存在条件第一、什么叫机构 ?第二、常见约束的分类1、光滑接触表面的约束 例如光滑玻璃面上的珠子2、柔性约束 例如：用绳子吊着的物体3、光滑的铰链约束 A、固定铰链支座（简称固定铰支） B、活动铰支 C圆柱铰支4、固定端约束 （一端固定，一端悬空无支承）机构是人工的物体组合 ,各部分之间具有一定的相对运动6-1 平面连杆机构第一节 运动副第二节 铰链四杆机构1、低副 2、高副1、铰链四杆机构的组成2、铰链四杆机构的基本形式3、曲柄摇杆机构4、双曲柄机构5、双摇杆机构第四节 课堂作业练习第三节 课堂知识总结概念 ： 使两构件直接接触并能产生一定相对运动的可动联接类型 ： 运动副分为 空间运动副和平面运动副平面运动副 : 1、 高副 2、低副（ 一） 低副 两构件通过 面接触 而构成的运动副称为低副。根据两构件间的相对运动形式， 低副又可分为转动副和移动副 。两构件通过 点 或 线接触 组成的运动副称为高副。6-1 平面连杆机构第一节 运动副第二节 铰链四杆机构1、低副 2、高副1、铰链四杆机构的组成2、铰链四杆机构的基本形式3、曲柄摇杆机构4、双曲柄机构5、双摇杆机构第四节 课堂作业练习第三节 课堂知识总结第二节 铰链四杆机构的基本形式二铰链四杆机构的三种基本形式一铰链四杆机构的组成二铰链四杆机构的组成连架杆机架连杆连杆： 不与机架直接连接的杆请问 :把 1、 2、 3、 4杆分别作机架，它们的转动效果又是怎样的呢？右图中是以绿色杆件为机架的运动情况 ,大家看到的现象是 :连架杆 1（红色）作整周转动 (所以又称为曲柄 )而蓝色连架杆作左右摇摆运动 (所以又称之为摇杆）铰链四杆件的组成12 34连架杆机架： 固定不动的杆连架杆： 与机架用转动副连接的杆d图 3号杆为机架b图 1号杆为机架 c图 2号杆为机架a图 4号杆为机架12 34a图1转动3摆动b图2转动4转动c图1转动3摆动d图2摇摆4摆动一、铰链四杆机构的三种基本形式1、曲柄摇杆机构2、 双曲柄机构3、双摇杆机构铰链四杆机构三种基本形式一根连架杆作整周转动，另一根连架杆作小于 360度摆动。连接机架的两连架杆都能作整周转动连接机架的两连架杆都不能作整周转动要求：1、学生课前准备吃过的雪糕木块四条（涂色以便区分）2、图钉四颗3、直尺每组一把每人亲自动手做出一个能有曲柄存在的铰链四杆机构。 涂色后的雪糕块作铰链用的 4颗图钉当最短杆长度 lmin与最长杆长度 lmax之和小于或等于其余两杆长度 l1、 l2之和 （即 lmin+ lmax l1 + l2 )时，有以下三种情况：1、若取 最短杆相邻的任一杆为机架 ，则该机构为 曲柄摇杆机构且最短为曲柄。2、若取 最短杆为机架 ，则该机构为 双曲柄机构 。3、若取 最短杆相对的杆为机架 ，则该机构为 双摇杆机构。当最短杆长度 lmin与最长杆长度 lmax之和大于其余两杆长度 l1、 l2之和 （即 lmin+ lmax l1 + l2 ) 时则无论取哪根为机架都无曲柄存在，机构只能为 双摇杆机构二、铰链四杆机构类型判别方法结论： 1、铰链四杆机构存在曲柄的条件是：(1)、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)、机架或连架杆为最短杆 。2、铰链四杆机构存在一个曲柄的条件是：(1)、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)、连架杆 (曲柄 )为最短杆 。3、 铰链四杆机构存在双曲柄的条件是：(1)、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)、机架为最短杆。杆长条件(一 )、 曲柄摇杆机构特点：两连架杆一个是作整周运动的（ 红色 ）称为曲柄；另一个是作摇摆运动的（ 蓝色 ）称为摆杆 （一）曲柄摇杆机构如图所示 :曲柄 AB为主动件 ,并作等速转动 ,从动摇杆 CD将在C1C2范围内作变速往复摆动 ,C1、 C2两个位置能将主动件的整周回转运动转换成摇杆的往复摆动 。曲柄 AB为主动件时，从 AB2匀速转至 AB1,转过 1800，此时从动曲柄 C2D转到 C1D,其转过的角度为 1主动曲柄 AB继续再由 B1B2匀速转过 1800时从动曲柄 CD转过的角度为 2很明显 1 2可见双曲柄机构是当主动曲柄作等速转动时 ,从动曲柄随之作变速转动双曲柄机构又分三种：1、双曲柄相等同向 2、双曲柄相等反向 3、双曲柄不等双曲柄相等且同向又叫 平行双曲柄机构 ， 它的特点： 两曲柄的旋转方向相同，角速度相等。 平行双曲柄机构在运动过程中，主动曲柄 AB转动一周，从动曲柄 CD将会出现两次与连杆 BC共线位置，这样会造成 从动曲柄 CD运动的不确定现象 （即CD可能顺针转，也可能逆针转动而变成反向双曲柄机构或曲柄摇杆）， 为避免这一现象的发生，可用增设辅助机构的方法来解决，机动车主动轮联动装置（中间增设一个曲柄）以防止平行双曲柄变为反向双曲柄机构。双曲柄相等反向机构的特点 ：双曲柄的旋转方向相反，且角速度不相等。公共汽车车门启闭机构当主动曲柄 AB转动时，通过连杆 BC使从动曲柄 CD朝反向转动，从而保证两扇车门能同时开启和关闭到预定位置特点：两连架杆都是曲柄（整周转）主动曲柄匀速转，从动曲柄变速转动如图所示：当绿色杆曲柄作等速转动时，另一个黑色杆曲柄作周期性变速转动，紫色连接杆连接着黑色曲柄和红色筛子，这样由于黑色