机械设计基础 模块四.ppt

1、平面连杆机构,知识目标,1认知平面四杆机构的各种类型； 2理解平面四杆机构的基本特性，了解这些特性在工程实际中的应用； 3理解平面四杆机构的设计方法。,平面连杆机构,技能目标,1能够根据机构要实现的运动，选择平面四杆机构的类型； 2能够根据已设计的机构，分析其能实现的运动及特性； 3给定行程速度变化系数或连杆位置，能够设计简单的平面四杆机构。,平面连杆机构,一、铰链四杆机构的组成,学习情境一 铰链四杆机构,铰链四杆机构是由转动副连接而成的封闭四杆系统（即四构件系统），其中一个杆固定。 曲柄摇杆机构是铰链四杆机构 的一种形式。,一、铰链四杆机构的组成,学习情境一 铰链四杆机构,曲柄摇杆机构,二、

2、铰链四杆机构的类型及应用,学习情境一 铰链四杆机构,二、铰链四杆机构的类型及应用,学习情境一 铰链四杆机构,曲柄摇杆机构的应用,学习情境一 铰链四杆机构,搅拌机,学习情境一 铰链四杆机构,飞剪,二、铰链四杆机构的类型及应用,学习情境一 铰链四杆机构,学习情境一 铰链四杆机构,惯性筛,二、铰链四杆机构的类型及应用,学习情境一 铰链四杆机构,机车车轮联动机构,二、铰链四杆机构的类型及应用,学习情境一 铰链四杆机构,二、铰链四杆机构的类型及应用,学习情境一 铰链四杆机构,双摇杆机构,飞机起落架收放机构,学习情境一 铰链四杆机构,起重机,三、铰链四杆机构有曲柄的条件,学习情境一 铰链四杆机构,一、曲柄

3、滑块机构及其应用,学习情境二 含有一个移动副的平面四杆机构,曲柄滑块机构,二、偏心轮机构,学习情境二 含有一个移动副的平面四杆机构,偏心轮机构的演化,三、导杆机构,学习情境二 含有一个移动副的平面四杆机构,导杆机构的演化,四、摇块机构和定块机构,学习情境二 含有一个移动副的平面四杆机构,曲柄摇块机构,自卸卡车翻斗机构,四、摇块机构和定块机构,学习情境二 含有一个移动副的平面四杆机构,定块机构及运用,一、运动特性,学习情境三 平面四杆机构的运动特性,二、传力特性,学习情境三 平面四杆机构的运动特性,二、传力特性,学习情境三 平面四杆机构的运动特性,一、运动设计的类型与方法,学习情境四 平面连杆机

4、构的设计方法,二、按给定的行程速度变化系数设,学习情境四 平面连杆机构的设计方法,三、按给定的连杆位置设计,学习情境四 平面连杆机构的设计方法,【例】如图(a)所示，已知机构的长度比例尺为l， 铰链四杆机构中连杆 BC 的长度为l2，B 和 C 分别为连杆上的两个铰链，给定连杆的三个位置 B1C1、B2C2 和 B3C3，试设计该铰链四杆机构。,教学例题,三、按给定的连杆位置设计,学习情境四 平面连杆机构的设计方法,解： 设计要解决的问题就是确定连架杆与机架组成的固定铰链中心 A 和 D 的位置,并求出机构中其余三个构件的长度 l1、l3和 l4。 由于连杆上的两个铰链中心 B、C 的运动轨迹

5、都是圆弧，它们的圆心就是两固定铰链中心 A 和 D，圆弧的半径即为两个连架杆的长度 l1 和 l3，所以运用已知三点求圆心的方法即可设计出所求的机构，而且作图过程比较简单。具体设计步骤如下。,三、按给定的连杆位置设计,学习情境四 平面连杆机构的设计方法,(1)分别作 B1与 B2、B2 与 B3 连线的中垂线 b12 和 b23，其交点就是所要求的固定铰链中心 A。 (2)同理，作 C1与 C2、C2 与 C3 连线的中垂线 c12 和 c23,其交点就是另一固定铰链中心D。 (3)连接 AB1C1D 即为所设计的铰链四杆机构在第一位置时的运动简图，如图(b)所示。 (4)根据作图时所取的长度比例尺 l 以及从图中量取的尺寸即可确定出构件的尺寸 l