连杆机构演示

,平面连杆机构,总目录,音乐欣赏,铰链四杆机构有整转副的条件,铰链四杆机构的基本型式和特性,铰链四杆机构的演化,平面四杆机构的设计,平面连杆机构将若干个构件用低副联结起来并作平面运动的机构，也称低副机构。,导论,平面连杆机构,铰链四杆机构,夹紧机构,缝纫机针机构,单击,单击,单击,分目录,上一张,运动副为面接触，压强小，承载能力大，耐冲击。运动副的形状简单、规则，容易制造，而靠其本身的几何封闭来保证构件运动，结构简单,工作可靠。构件可以很长，用于远距离的操作。如挖掘机、自行车车闸。可以实现不同的运动规律和特定轨迹要求。,特点及应用,上一张,分目录,铰链四杆机构,特点及应用,用于实现远距离操作及受力大,挖掘机,上一张,分目录,铰链四杆机构,特点及应用,用于受力大破碎机,上一张,分目录,铰链四杆机构,返回,用于实现各种不同的运动规律要求,特点及应用,上一张,分目录,铰链四杆机构,返回,返回,特点及应用,实现给定轨迹搅拌机,分目录,上一张,铰链四杆机构,铰链四杆机构全部运动副为转动副的四杆机构称为铰链四杆机构，它是平面四杆机构的最基本型式。分为：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构,曲柄：与机架相联并且作整周转动的构件；连杆：不与机架相联作平面运动的构件；摇杆：与机架相联并且作往复摆动的构件；机架：支承传动零件曲柄、摇杆连架杆。,基本类型及应用,单击,上一张,分目录,铰链四杆机构,曲柄摇杆机构,基本类型及应用,上一张,分目录,铰链四杆机构,单击,基本类型及应用,曲柄摇杆机构的类型及应用,颚式破碎机构,上一张,分目录,铰链四杆机构,基本类型及应用,曲柄摇杆机构的类型及应用,雷达天线机构,搅拌机机构,上一张,分目录,铰链四杆机构,双曲柄机构,平行双曲柄机构,基本类型及应用,上一张,分目录,铰链四杆机构,基本类型及应用,双曲柄机构的类型及应用,上一张,分目录,铰链四杆机构,双摇杆机构的类型及应用,基本类型及应用,上一张,分目录,铰链四杆机构,基本类型及应用,双摇杆机构的类型及应用,上一张,分目录,铰链四杆机构,曲柄,摇杆,摆角,时间t1,摆角,时间t2,因12且曲柄匀速，所以，t1t2,速度v2v1，摇杆具有急回运动的特性。即曲柄匀速转动时,通常把摇杆往复摆动速度快慢不同的运动称为急回运动。,运动特性,铰链四杆机构,分目录,上一张,（21）,四杆机构从动件空回行程平均速度与工作行程平均速度的比值称为行程速比系数，用K表示：,（22）,（2）当0，k1，机构有急回作用。,因此（1）当=0，k=1，机构无急回作用。,运动特性,铰链四杆机构,分目录,上一张,压力角和传动角,压力角:从动件在点的受力F的方向与速度Vc方向所夹的锐角，称机构在此位置的压力角。,压力角越小，推动机械运动的有效分力越大，所以压力角越小越好。,传动角：压力角的余角。,运动特性,铰链四杆机构,分目录,上一张,传动角越大，推动机械运动的有效分力越大，所以传动角越大越好。,当连杆BC与摇杆CD的夹角90时：180-。,为保证机构传动性能良好，设计时通常应使：,min的位置如图2-7：,曲柄与机架共线的位置之一。,运动特性,铰链四杆机构,分目录,上一张,死点位置：从动件的传动角等于零时机构所处的位置。,死点位置,在左图中，当主动件摇杆CD位于两个极限位置时，从动件曲柄AB的传动角为零，机构此时处于死点位置。,运动特性,铰链四杆机构,分目录,上一张,克服死点的措施：,利用惯性,如飞轮。,采用几套相同的机构错位。,利用虚约束,如蒸汽机车中的平行四边形机构。,单击,运动特性,铰链四杆机构,分目录,上一张,死点的应用,运动特性,铰链四杆机构,分目录,上一张,运动特性,飞机起落架机构,铰链四杆机构,分目录,上一张,单击,死点的应用,运动特性,铰链四杆机构,分目录,上一张,曲柄整周转动，曲柄AB必须顺利通过与机架AD共线的两个位置AB1和AB2。当曲柄处于AB1时，形成三角形B1C1D。根据三角形任意两边之和必大于（或等于）第三边定理可得：,当曲柄处于AB2时，形成三角形B2C2D。同理可得：,铰链四杆机构有整转副的条件：,即：b(da)cabcd(24)c(da)bacbd(25),有整转副的条件,adbc(26),铰链四杆机构,分目录,上一张,将式（24）、（25）、（26）两两相加可得：,结论:1）最短杆与最长杆的长度和应小于或等于其余两杆的长度和。杆长条件。,2）组成周转副的两杆中必有一杆为四杆中的最短杆。由此可得铰链四杆机构类型的判断方法：,即,最短杆为连架杆（机架上只有一个整转副）曲柄摇杆机构,分目录,上一张,铰链四杆机构,有整转副的条件,最短杆为机架（机架上有两个整转副）双曲柄机构,最短杆为连杆（机架上没有整转副）双摇杆机构,单击,单击,双曲柄机构,双摇杆机构,铰链四杆机构,有整转副的条件,分目录,上一张,改变相对杆长、转动副演化为移动副。在曲柄摇杆机构中，若摇杆的杆长增大至无穷长，则其与连杆相联的转动副转化成移动副。,演化形式,分目录,上一张,铰链四杆机构,曲柄滑块机构,单击,单击,演化形式,分目录,上一张,铰链四杆机构,当曲柄的实际尺寸很短并传递较大的动力时，可将曲柄做成几何中心与回转中心距离等于曲柄长度的圆盘，常称此机构为偏心轮机构。,演化形式,分目录,上一张,铰链四杆机构,演化形式,分目录,上一张,铰链四杆机构,演化形式,双滑块机构,分目录,上一张,铰链四杆机构,a)曲柄摇块机构（固定与滑块相对转动的构件）,选用不同构件为机架,自卸货车,演化形式,分目录,上一张,铰链四杆机构,转动导杆机构,b)导杆机构(固定与滑块不相连的构件),摆动导杆机构,单击,演化形式,分目录,上一张,铰链四杆机构,演化形式,分目录,上一张,铰链四杆机构,c)定块机构（固定滑块）,演化形式,分目录,上一张,铰链四杆机构,d)正弦机构,缝纫机针机构,单击,演化形式,分目录,上一张,铰链四杆机构,e)双滑块机构,单击,演化形式,分目录,上一张,铰链四杆机构,f)双转块机构,十字滑块联轴器,单击,演化形式,分目录,上一张,铰链四杆机构,设计任务：根据给定的运动要求选择合适的机构型式,并确定其各构件的尺寸参数。,设计的基本问题:,概述,分目录,上一张,平面四杆机构的设计,1）按照给定从动件的运动规律设计四杆机构。,2）按照给定点的轨迹设计四杆机构。,设计方法：,解析法、图解法、实验法。,按给定的行程速比系数设计四杆机构,设计关键,找铰链中心A点的位置。,设计方法,平面四杆机构的设计,分目录,上一张,按设计,图解法：,平面四杆机构的设计,按设计,上一张,分目录,B1,单击此处开始演示,N,C2,C1,D,A,B2,E,2.画辅助圆：,3.根据机架长度或位置确定A点：,5.确定曲柄、连杆长度,图解法,按连杆位置设计,平面四杆机构的设计,上一张,分目录,已知：连杆的位置B1C1、B2C2、B3C3,设计关键：找圆心A、D。,设计步骤：,1）作连杆的位置B1C1、B2C、B3C3,2）连B1B2、B2B3、C1C2、C2C3，作中垂线b12b23交于A点，C12C23交于D点。,平面四杆机构的设计,上一张,分目录,按连杆位置设计,举例：造型机翻转机构,解析法：设1=1=0，a=1,平面四杆机构的设计,分目录,上一张,按连架杆对应位置设计,已知：连架杆AB和CD的三对对应位置1、1；2、2；3、3，要求确定各杆的长度。,（27）,整理后得：,上一张,分目录,平面四杆机构的设计,按连架杆对应位置设计,令,（28）,（29）,将1、1；2、2；3、3代入（29）的方程组,（210）,解得三个未知数,将它们带入（28）式，可求得,连杆曲线：四杆机构运动时，连杆作平面复杂运动，连杆上每一点都描绘出一条封闭曲线连杆曲线。,轨迹设计,平面四杆机构的设计,上一张,分目录,平面四杆机构的设计,上一张,分目录,轨迹设计,传送机构,连杆曲线的绘制,1.实验法：,给定轨迹；设定曲柄中心A（距离给定的轨迹不宜太远）；求出Rmax