平面四杆机构课件.ppt

机械基础 平面连杆机构 4 1平面连杆机构 定义 若干个刚性构件用平面低副联接而成的机构 也可称为平面低副机构 优点 1 能够实现多种运动形式的转换 也可以实现各种预定的运动规律和复杂的运动轨迹 容易满足生产中各种动作要求 2 构件间接触面上的比压小 易润滑 磨损轻 适用于传递较大载荷的场合 3 机构中运动副的元素形状简单 易于加工制造和保证精度 缺点 1 只能近似地满足给定的运动规律和轨迹要求 且设计比较复杂 2 运动构件产生的惯性力难以平衡 高速时会引起较大的振动 因此常用于速度较低的场合 命名 根据所含有构件的数目 如四杆机构 多杆机构 五杆机构 六杆机构 本章主要研究平面四杆机构的类型 基本性质和设计方法 一 铰链四杆机构的基本类型及应用 所有运动副均为转动副的平面四杆机构称为铰链四杆机构 其它型式的平面四杆机构都可以看成是在它的基础上演化而成的 4 1平面连杆机构 1 基本概念 固定不动的构件为机架 与机架相联的构件为连架杆 连架杆中 能绕机架的固定铰链作整周转动的称为曲柄能在一定角度范围内往复摆动的称为摇杆 联接两连架杆且不与机架直接相联的构件称为连杆 4 1平面连杆机构 根据两个连架杆能否成为曲柄 铰链四杆机构可分为三种基本形式 曲柄摇杆机构 双曲柄机构和双摇杆机构 1 曲柄摇杆机构 连架杆一个为曲柄 一个为摇杆特点是 既能将曲柄的整周转动变换为摇杆的往复摆动 又能将摇杆的往复摆动变换为曲柄的连续回转运动 例如 搅拌机 雷达俯仰天线等 4 1平面连杆机构 2 基本形式 按照连架杆的不同分 4 1平面连杆机构 特点 急回特性 1 输出件CD的两极限位置 极位夹角 当摇杆处于两极限位置时 对应的曲柄位置线所夹的锐角 4 1平面连杆机构 曲柄转角 对应的时间 摇杆点C的平均速度 4 1平面连杆机构 输出件的行程速度变化系数K 从动件快行程平均速度v2与慢行程平均速度v1之比 平面四杆机构具有急回特性的条件 1 原动件作等速整周转动 2 输出件作往复运动 3 4 1平面连杆机构 特点 死点位置 曲柄摇杆机构中取摇杆为主动件时 当曲柄与连杆共线时 连杆对从动件曲柄的作用力通过转动中心A 传动角为零 力矩为零 称为死点位置 4 1平面连杆机构 当工件被夹紧后 BCD成一直线 机构处于死点位置 即使工件的反力很大 夹具也不会自动松脱 该例为利用死点位置的自锁特性来实现工作要求的 死点的利用 4 1平面连杆机构 思考 在现实生活中还有没有死点位置的利用 能看出下图中的死点位置吗 4 1平面连杆机构 2 双曲柄机构 连架杆均为曲柄特点是 能将等角速度转动转变为周期性的变角速度转动 例如 惯性筛 挖掘机 平行四边形机构 车门启闭机构 反平行四边形机构 等 4 1平面连杆机构 3 双摇杆机构的特点是 两个连架杆均为摇杆 例如 起重机 电风扇摇头机构等 4 1平面连杆机构 二 铰链四杆机构类型的判别 取决语杆件的长度和机架的选取 铰链四杆机构存在曲柄的条件 1 杆长和条件最短杆与最长杆的长度之和 小于或等于其他两杆长度之和 2 最短杆条件连架杆和机架中必有一个是最短杆 4 1平面连杆机构 4 1平面连杆机构 练习 判断下面四杆机构是什么机构 4 1平面连杆机构 三 制作铰链四杆机构 1 分组 4人为一组 共五组 2 要求 每人做铰链四杆机构2个 一个为满足杆长和条件 一个为不满足杆长和条件 每组派一位学生上台演示 用自己所做的机构演示出曲柄摇杆机构 双摇杆机构 双曲柄机构 组内学生要自评 3 准备工作 硬纸板 美工刀 钉子 尺子 4 制作步骤 1 用尺子和美工刀裁出相应尺寸的纸条 长度和宽度自定 并在纸条上注明尺寸 2 按相应顺序用钉子连接做成铰链四杆机构 3 用手按住一个杆件作机架 能够自