机械设计基础(第五版)讲义

1、2-1 平面四杆机构的基本类型平面四杆机构的基本类型 及其应用及其应用2-2 平面四杆机构的基本特性平面四杆机构的基本特性第第2章章 平面连杆机构平面连杆机构平面连杆机构：平面连杆机构：由若干个构件通过低副联接而成的机构，又称为平由若干个构件通过低副联接而成的机构，又称为平 面低副机构。面低副机构。平面四杆机构：平面四杆机构：由四个构件通过低副联接而成的平面连杆机构。由四个构件通过低副联接而成的平面连杆机构。平面连杆机构的优点平面连杆机构的优点 承受能力高、耐磨损承受能力高、耐磨损 结构简单、加工方便、制造精度高结构简单、加工方便、制造精度高 可满足多种运动规律、运动轨迹的要求可满足多种运动规

2、律、运动轨迹的要求不易精确实现复杂的运动规律，且设计较为复杂不易精确实现复杂的运动规律，且设计较为复杂 。 当构件数和运动副数较多时，效率较低当构件数和运动副数较多时，效率较低 。平面连杆机构的缺点平面连杆机构的缺点2-1 平面四杆机构的基本类型及其应平面四杆机构的基本类型及其应用用一、铰链四杆机构一、铰链四杆机构定义：定义：全部用转动副相连的平面四杆机构。全部用转动副相连的平面四杆机构。组成组成:机架机架连架杆连架杆连杆连杆分类分类:整转副整转副摆动副摆动副机架机架曲柄曲柄摇杆摇杆三种基本型式：三种基本型式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、曲柄摇杆机构、双曲柄机构、 双摇杆机构双摇杆机构2-1 平

3、面四杆机构的基本类型及其应平面四杆机构的基本类型及其应用用1. 曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构在两连架杆中，一个为曲柄，另一个为摇杆。在两连架杆中，一个为曲柄，另一个为摇杆。 应用举例：应用举例： 一般曲柄主动，一般曲柄主动，将连续转动转换为将连续转动转换为摇杆的摆动，也可摇杆的摆动，也可摇杆主动，曲柄从摇杆主动，曲柄从动。动。 运动特点：运动特点：颚式破碎机机构、牛头刨床横向进给机构、搅颚式破碎机机构、牛头刨床横向进给机构、搅面机、卫星接收装置、缝纫机脚踏板机构、自面机、卫星接收装置、缝纫机脚踏板机构、自行车、走步机、送料机构，等等。行车、走步机、送料机构，等等。 2-1 平面四杆机构的基本类型及

4、其应平面四杆机构的基本类型及其应用用 定义：定义：搅面机搅面机2-1 平面四杆机构的基本类型及其应平面四杆机构的基本类型及其应用用卫星接收装置卫星接收装置2-1 平面四杆机构的基本类型及其应平面四杆机构的基本类型及其应用用缝纫机脚踏板机构缝纫机脚踏板机构2-1 平面四杆机构的基本类型及其应平面四杆机构的基本类型及其应用用自行车自行车2-1 平面四杆机构的基本类型及其应平面四杆机构的基本类型及其应用用走步机走步机2-1 平面四杆机构的基本类型及其应平面四杆机构的基本类型及其应用用自动送料机构自动送料机构2-1 平面四杆机构的基本类型及其应平面四杆机构的基本类型及其应用用2. 双曲柄机构：双曲柄机

5、构： 应用举例：应用举例：惯性筛、插床机构、惯性筛、插床机构、机车驱动轮联动机构、机车驱动轮联动机构、车门开闭机构车门开闭机构 定义：定义：从动曲柄变速回转从动曲柄变速回转2-1 平面四杆机构的基本类型及其应平面四杆机构的基本类型及其应用用 运动特点：运动特点：两连杆架均为曲柄的四杆机构。两连杆架均为曲柄的四杆机构。惯性筛惯性筛2-1 平面四杆机构的基本类型及其应平面四杆机构的基本类型及其应用用插床机构插床机构2-1 平面四杆机构的基本类型及其应平面四杆机构的基本类型及其应用用机车驱动轮联动机构：机车驱动轮联动机构：平行四边形机构平行四边形机构( (也称平行双曲柄机构也称平行双曲柄机构) )。

6、 两个特性两个特性 ：两曲柄同速同向转动；两曲柄同速同向转动；连杆作平动。连杆作平动。 2-1 平面四杆机构的基本类型及其应平面四杆机构的基本类型及其应用用车门开闭机构车门开闭机构 2-1 平面四杆机构的基本类型及其应平面四杆机构的基本类型及其应用用3. 双摇杆机构：双摇杆机构：两连杆架均为摇杆的四杆机构两连杆架均为摇杆的四杆机构港口起重机、飞机起落架、车辆的前轮转向机构港口起重机、飞机起落架、车辆的前轮转向机构应用举例：应用举例：2-1 平面四杆机构的基本类型及其应平面四杆机构的基本类型及其应用用港口起重机港口起重机选择连杆上合适的点，轨迹为近似的水平直线选择连杆上合适的点，轨迹为近似的水平

7、直线2-1 平面四杆机构的基本类型及其应平面四杆机构的基本类型及其应用用飞机起落架飞机起落架2-1 平面四杆机构的基本类型及其应平面四杆机构的基本类型及其应用用车辆的前轮转向机构车辆的前轮转向机构2-1 平面四杆机构的基本类型及其应平面四杆机构的基本类型及其应用用二、铰链四杆机构的演化二、铰链四杆机构的演化演化常用的方式演化常用的方式改变运动副类型；改变运动副类型；选不同构件作机架；选不同构件作机架；改变相对杆长。改变相对杆长。2-1 平面四杆机构的基本类型及其应平面四杆机构的基本类型及其应用用1. 含一个移动副的四杆机构含一个移动副的四杆机构 曲柄滑块机构曲柄滑块机构变摇杆变摇杆为滑块为滑块

8、摇杆尺寸摇杆尺寸为无穷大为无穷大曲线导轨曲柄滑块机构曲线导轨曲柄滑块机构偏心曲柄滑块机构偏心曲柄滑块机构曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构对心曲柄滑块机对心曲柄滑块机构构e=02-1 平面四杆机构的基本类型及其应平面四杆机构的基本类型及其应用用2-1 平面四杆机构的基本类型及其应平面四杆机构的基本类型及其应用用 导杆机构导杆机构曲柄转动导杆机构曲柄转动导杆机构曲柄摆动导杆机构曲柄摆动导杆机构2-1 平面四杆机构的基本类型及其应平面四杆机构的基本类型及其应用用 摇块机构摇块机构1234卡车车厢举升机构卡车车厢举升机构摇块机构摇块机构2-1 平面四杆机构的基本类型及其应平面四杆机构的基本类型及其应用用 定块

9、机构定块机构2-1 平面四杆机构的基本类型及其应平面四杆机构的基本类型及其应用用2. 含两个移动副的四杆机构含两个移动副的四杆机构 曲柄移动导杆机构曲柄移动导杆机构(正弦机构正弦机构)2-1 平面四杆机构的基本类型及其应平面四杆机构的基本类型及其应用用 双转块机构双转块机构2-1 平面四杆机构的基本类型及其应平面四杆机构的基本类型及其应用用 双滑块机构双滑块机构2-1 平面四杆机构的基本类型及其应平面四杆机构的基本类型及其应用用3. 具有偏心轮的四杆机构具有偏心轮的四杆机构2-1 平面四杆机构的基本类型及其应平面四杆机构的基本类型及其应用用2-2 平面四杆机构的基本特性平面四杆机构的基本特性一

10、、铰链四杆机构有曲柄一、铰链四杆机构有曲柄(整转副整转副)的条件的条件1. 存在整转副的条件存在整转副的条件(杆长和条件杆长和条件) l1为最短杆为最短杆 l1与任意一杆长度之和与任意一杆长度之和 其余两杆长度之和。其余两杆长度之和。重点哦重点哦 ! !2. 铰链四杆机构类型的判断铰链四杆机构类型的判断 取最短杆为机架，得双曲柄机构；取最短杆为机架，得双曲柄机构； 取最短杆的邻边杆为机架，得曲柄摇杆机构；取最短杆的邻边杆为机架，得曲柄摇杆机构； 取最短杆的对边杆为机架，得双摇杆机构。取最短杆的对边杆为机架，得双摇杆机构。 1)若不满足杆长和条件，则为双摇杆机构；若不满足杆长和条件，则为双摇杆机

11、构；2)若满足杆长和条件：若满足杆长和条件：2-2 平面四杆机构的基本特性平面四杆机构的基本特性二、急回特性二、急回特性摇杆摆角摇杆摆角 极位夹角极位夹角 12180;180 11212122c c /;c c /vtvt(曲柄转角曲柄转角)( (摇杆上摇杆上c c点的平均速度点的平均速度) ) 1 2，t1t2， v1v2 2-2 平面四杆机构的基本特性平面四杆机构的基本特性1221 c d c d c d c d t1t2 行程速比系数行程速比系数k18018021211212ttttk11180kk2-2 平面四杆机构的基本特性平面四杆机构的基本特性三、压力角和传动角三、压力角和传动角压力角压力角 ；传动角传动角 2-2 平面四杆机构的基本特性平面四杆机构的基本特性有害分力有害分力fr有效分力有效分力ft压力角压力角 越小，越小，传动角传动角 越大，越大，机构传力性能越好。机构传力性能越好。通常取通常取 min40对于大功率机械，对于大功率机械，可取可取 min50 四、死点位置四、死点位置定义：定义：是指从动件的