第二章平面连杆机构

第二章 平面连杆机构第一节 铰链四杆机构第二节 其他 四杆机构 第三节 平面四杆机构的传动特性第一节 铰链四杆 机构缺点 ：效率低；累计运动误差较大；高速运转时不平衡动载荷较大，且难于消除。运动副全是转动副机架连架杆 连架杆连杆412 3一、铰链四杆机构概念 : 四个构件用四个转动副依次连接的平面四杆机构称为 铰链四杆机构 特点： 面接触，承载能力强，耐磨损；易于制造和获得较高的制造精度；能实现多种运动规律 。内容： 类型、应用及其特性，平面四杆机构的设计 在此机构中， AD固定不动，称为 机架 ； AB、 CD两构件与机架组成转动副，称为 连架杆 ； BC称为 连杆。在连架杆中，能作整周回转的构件称为 曲柄 ，而只能在一定角度范围内摆动的构件称为摇杆 。是平面四杆机构的基本型式， 其它四杆机构都是由它演变得到的 。构件之间都是 转动副 连接的平面四杆结构称为 铰链四杆机构1.曲柄摇杆机构两连架杆中一个为曲柄，另一个为摇杆 。摇杆为主动件时，则可以将摇杆的摆动转换为曲柄的整周回转运动 。应用举例 ： 牛头刨床工作台横向进给机构 缝纫机的踏板机构 二、铰链四杆机构的类型曲柄为主动件时 ，可以实现由曲柄的整周回转运动到摇杆往复摆动的运动转换。缝纫机踏板机构 牛头刨床进给机构(a)局部结构图 ; (b)曲柄摇杆机构运动简图1 主动齿轮 ; 2 从动齿轮 ; 3 连杆 ; 4 摇杆（棘爪）; 5 棘轮 ; 6 丝杠 ; 7 机架牛头刨床机构243B1ADC送料机构正平行四边形机构蒸汽机车的车轮联动机构2.双曲柄机构 两个连架杆都能作整周回转运动振动筛（也称为惯性筛）在双曲柄机构中，如果组成四边形的对边长度分别相等，即，则根据曲柄相对位置的不同，可得到 正平行四边形机构 和 反平行四边形机构。反平行四边形机构车门启闭机构3.双摇杆机构两连架杆均为摇杆飞机起落架机构起重机中重物平移机构汽车前轮转向机构 (等腰梯形机构 ) 整理得 将式 、 、 中的三个不等式两两相加，化简后得 曲柄存在条件：1）连架杆与机架中必有一杆为四杆机构中的最短杆；（最短杆条件）2）最短杆与最长杆之和应小于或等于其余两杆的杆长之和。（杆长和条件） 你会 判断由不同杆作机架时四杆机构属于哪种机构么？ 三、铰链四杆机构曲柄存在条件在 中在 中双摇杆机构曲柄摇杆机构双摇杆机构双曲柄机构以最短杆相邻杆为机架以与最短杆相对的杆为机架以最短杆为机架NY判断由不同杆作机架时四杆机构属于哪种机构 注意：铰链四杆机构必须满足四构件组成的封闭多边形条件：最长杆的杆长20+18 10+2817+22又 最短杆 AB固定作为机架其中 AB、 CD都为摇杆其中 AB、 CD都为曲柄2.试判别下面二个图分别属于什么类型并说明连架杆的名称？ 此机构属于 曲柄摇杆机构 此机构属于 双摇杆机构 13+2420+19又 杆 AD是最短杆相邻的杆件其中 AB为曲柄、 CD为摇杆 11+2615+25又 杆 CD是最短杆相对的杆件其中 AD、 BC均为摇杆3.已知在四杆机构中，机架长 40mm， 两连架杆长度分别为18mm和 45mm， 则当连杆的长度在什么范围内，该机构为曲柄摇杆机构？分析： 1.连杆的长度不可能是最短杆，否则的话为 双摇杆机构；2.根据分析确定 18mm为最短 杆 ；解：设连杆的长度为 Xmm（ 属于 “ a+dc+b” 的形式）3.说明连杆要么是最长杆，要么 45mm的杆为最长杆； 当 mm为最长杆时：即 18+X40+45 X 67 当 45mm为最长杆时：即 18+4540+x X 23 当 23X 67 时，该机构为曲柄摇杆机构第二节 其他四杆机构o 如图所示o 是由四个构件用三个转动副和一个移动副依次相连接组成的一个移动副四杆组合体。与滑块构件 3组成移动副的构件 4称为导杆。在这样的组合体中取不同的构件为机架则得到不同的四杆机构。一个移动副的四杆机构，有： N=4， PL=4， PH=0，机构的自由度为 F=1。取导杆 4为机架组成的机构称为曲柄滑块机构 一 .曲柄滑块机构一连架杆为曲柄，另一连架杆相对机架作往复移动而称为滑块（改变构件的形状和长度）曲柄滑块机构o 对心式曲柄滑块机构 :偏心距 e=0o 偏置式曲柄滑块机构 ：偏心距 e 0行程：曲柄滑块机构的滑块两极限位置 C1和 C2距离称为机构的行程。曲柄滑块机构的曲柄存在条件是 ：曲柄长与扁心距的和小于或等于连杆长。曲柄滑块机构偏心轮机构（ a） 等效曲柄滑块机构 （ b） 曲柄滑块机构 （ c） 等效曲柄摇杆机构 （ d) 曲柄摇杆机构扩大转动副应用举例 ：内燃机、自动送料装置、机器人爬行机构等。见教材 P19图 2-21和图 2-22所示取曲柄滑块机构中的 不同构件作为机架 ，可以得到四种不同的机构。在图 2-19中取与导杆组成转动副的构件 1为机架组成的机构称为导杆机构，即导杆与机架组成转动副1、转动导杆机构： 当：连架杆长 机架杆长，导杆可以做整周转动，称为转动导杆机构。二 .导杆机构转动导杆机构2、摆动导杆机构o 当连架杆长机架杆长，导杆只能做往复摆动，称为摆动导杆机构。曲柄摆动导杆机构(a)曲柄摆动导杆机构 ; (b)电气开关牛头刨床机构小型刨床机构三、摇块机构在图 2-19中取与滑块组成转动副的构件 2为机架时组成的机构称为摇块机构。即滑块与机架组成转动副。摇块机构 汽车自动翻转卸料机构摇块机构有广泛的实际应用。如图 2-28四、定块机构定块机构在图 2-19中取滑块为机架组成的机构称为定块机构。该机构的连架杆是摇杆做往复摆动，连杆是主动件做复杂的平面运动，导杆是从动件做往复的直线运动。手动抽水机五、双移动副四杆机构四个构件用两个转动副和两个移动副依次相连接组成的四杆机构，称为双移动副四杆机构1、正弦机构：如图 2-31所示2、双转块机构：如图 2-32所示十字滑块联轴器3、双滑块机构：如图 2-33所示椭圆仪一、 平面四杆机构位置和极位夹角 二、 急回特性三、 压力角和传动角四 、机构 死点第三节 平面四杆机构的传动特性一、 平面四杆机构位置和极位夹角 极位夹角 摇杆的摆角 C1DC2 ；平面四杆机构往复运动从动件在两个极限位置时，所对应的曲