四杆机构的基本型式

1、2022-5-61教学目的教学目的 掌握铰链四杆机构基本型式及其演化型式的掌握铰链四杆机构基本型式及其演化型式的特点及应用。特点及应用。教学重点教学重点 铰链四杆机构的演化形式铰链四杆机构的演化形式任务四任务四 平面连杆机构平面连杆机构 1 1、平面四杆机构的基本型式及其演化、平面四杆机构的基本型式及其演化2022-5-62一、平面连杆机构概述一、平面连杆机构概述连杆机构是若干刚性构件连杆机构是若干刚性构件用低副用低副（转动副和移（转动副和移动副）联接而成。动副）联接而成。若各构件均在相互平行的平面内运动，就称为若各构件均在相互平行的平面内运动，就称为平面连杆机构。平面连杆机构。2022-5-

2、63连杆机构的优缺点连杆机构的优缺点连杆机构相联处都是连杆机构相联处都是面接触面接触，因此具有下述优缺点：，因此具有下述优缺点：1 1、承受载荷大，便于润滑，故磨损小；、承受载荷大，便于润滑，故磨损小；2 2、制造方便，易获得较高的精度；、制造方便，易获得较高的精度；3 3、改变杆的相对长度，从动件运动规律不同。、改变杆的相对长度，从动件运动规律不同。4 4、运动副内有间隙，当构件数目较多或精度较低时，、运动副内有间隙，当构件数目较多或精度较低时，运动累积误差大。运动累积误差大。5 5、产生动载荷（惯性力），不适合高速。、产生动载荷（惯性力），不适合高速。2022-5-64二、铰链四杆机构的组

3、成二、铰链四杆机构的组成机架：机架：固定不动的构件。固定不动的构件。（静件、固定件）（静件、固定件）连架杆：与机架相连的杆；连架杆：与机架相连的杆；连杆：连接两连架杆的活连杆：连接两连架杆的活 动构件；动构件；它是不与机架相连的构件它是不与机架相连的构件 曲柄：能绕固定铰链中心作整周转动的连架杆；曲柄：能绕固定铰链中心作整周转动的连架杆；摇杆：只能摆动的连架杆。摇杆：只能摆动的连架杆。 机架机架连架杆连架杆连杆连杆连架杆连架杆2022-5-65三、铰链四杆机构的基本形式三、铰链四杆机构的基本形式按连架杆的运动形式不同，四杆机构分为：按连架杆的运动形式不同，四杆机构分为：1、曲柄摇杆机构、曲柄摇

4、杆机构 特征：曲柄摇杆特征：曲柄摇杆 2、双曲柄机构、双曲柄机构 特征：两个曲柄特征：两个曲柄 （不等双曲柄机构、平行双曲柄机构、反向双曲（不等双曲柄机构、平行双曲柄机构、反向双曲柄机构）柄机构）3、双摇杆机构、双摇杆机构 特征：两个摇杆特征：两个摇杆 2022-5-664 4、铰链四杆机构类型的判别方法、铰链四杆机构类型的判别方法P77P77 （1）若满足杆长之和条件，即 ，则 连架杆为曲柄摇杆机构；最短杆是 机 架为双曲柄机构； 连 杆为双摇杆机构。（2）若不满足杆长之和条件，即 ，则无论取何杆为机架，机构均为双摇杆机构。maxmin12llllmaxmin12llll2022-5-67（

5、一）曲柄摇杆机构（一）曲柄摇杆机构在铰链四杆机构中，若两个连架杆，一为曲柄，另在铰链四杆机构中，若两个连架杆，一为曲柄，另一个为摇杆，则此铰链四杆机构称为曲柄摇杆机构一个为摇杆，则此铰链四杆机构称为曲柄摇杆机构2022-5-68应用应用2022-5-69缝纫机踏板机构缝纫机踏板机构 也可以以摇也可以以摇杆为主动件，曲杆为主动件，曲柄为从动件，将柄为从动件，将主动摇杆的往复主动摇杆的往复摆动转化为从动摆动转化为从动曲柄的整周转动。曲柄的整周转动。2022-5-6102 2、双曲柄机构、双曲柄机构双曲柄机构：是两连架杆都可以相对于机架作整双曲柄机构：是两连架杆都可以相对于机架作整周转动的铰链四杆机

6、构。周转动的铰链四杆机构。（1 1）不等双曲柄机构（如惯性筛机构）不等双曲柄机构（如惯性筛机构） 特点：主动曲柄以等特点：主动曲柄以等角速度连续旋转时，从角速度连续旋转时，从动曲柄则以变角速度连动曲柄则以变角速度连续转动。续转动。2022-5-611（2 2）平行双曲柄机构（平行四边形机构）平行双曲柄机构（平行四边形机构）v机构中相对的两杆平行且机构中相对的两杆平行且相等。相等。v特点：两曲柄转速相等；特点：两曲柄转速相等；v连杆始终与机架平行；连杆始终与机架平行；v运动的不确定性。运动的不确定性。2022-5-612升升降降机机构构播种机料斗机构播种机料斗机构应用应用2022-5-613v过

7、转折点（死点）常用方法过转折点（死点）常用方法 （1 1）在机构中安装一个大）在机构中安装一个大质量的飞轮，利用其惯性闯质量的飞轮，利用其惯性闯过转折点；过转折点； （2 2）利用帮助曲柄来消除）利用帮助曲柄来消除运动不确定现象。运动不确定现象。缝纫机脚踏板机构缝纫机脚踏板机构2022-5-614(3)(3)反向双曲柄机构（反平行四边形机构）反向双曲柄机构（反平行四边形机构） 特点：两曲柄转向相反，且角速度不相等。特点：两曲柄转向相反，且角速度不相等。2022-5-615应用实例应用实例v车门启闭机构车门启闭机构2022-5-6163 3、双摇杆机构、双摇杆机构v是两连架杆都为摇杆的四杆机构。

8、是两连架杆都为摇杆的四杆机构。2022-5-617应用：鹤式起重机应用：鹤式起重机2022-5-618二、二、 铰链四杆机构的演化铰链四杆机构的演化1 1、 转动副变为移动副的演变转动副变为移动副的演变2 2 、扩大运动副的演变、扩大运动副的演变3 3、取不同的构件为机架的演变、取不同的构件为机架的演变2022-5-619v四杆机构的演化四杆机构的演化v曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构 曲柄滑块机构曲柄滑块机构 偏心轮机构偏心轮机构取取不同构不同构件为机架件为机架导杆机构导杆机构定块机构定块机构摇块机构摇块机构 取取不同构不同构件为机架件为机架 双曲柄机构双曲柄机构 双摇杆机构双摇杆机构 转动副变转动

9、副变移动副移动副扩大转动副扩大转动副2022-5-6202022-5-6212022-5-622转动副变移动副转动副变移动副 偏心曲柄滑块机构偏心曲柄滑块机构（一）曲柄摇杆（一）曲柄摇杆机构机构曲柄滑块机构改变构件杆长的演变曲柄滑块机构可看成是曲柄摇杆机构通过改变构件的形状和运动尺寸演变而成的。2022-5-623类型类型对心曲柄滑块机构对心曲柄滑块机构 偏置曲柄滑块机构偏置曲柄滑块机构曲柄存在条件：曲柄存在条件：对心曲柄滑块机构：对心曲柄滑块机构：L L1 1LL2 2 行程行程S=2LS=2L1 1偏置曲柄滑块机构：偏置曲柄滑块机构：L1+eL2 2022-5-624（二）扩大运动副尺寸的

10、演化（二）扩大运动副尺寸的演化偏心轮偏心轮 在曲柄滑块机构中，若曲柄很短，则滑块的行程可将转在曲柄滑块机构中，若曲柄很短，则滑块的行程可将转动副动副B B的尺寸扩大到超过曲柄长度，则曲柄的尺寸扩大到超过曲柄长度，则曲柄ABAB就演化成几何就演化成几何中心中心B B不与转动中心不与转动中心A A重合的圆盘，该圆盘称为偏心轮，含有重合的圆盘，该圆盘称为偏心轮，含有偏心轮的机构称为偏心轮机构。偏心轮的机构称为偏心轮机构。 曲柄滑块机构曲柄滑块机构 偏心轮机构偏心轮机构2022-5-625应用应用: :偏心轮机构结构简单，偏心轮轴颈的强度和刚度大，偏心轮机构结构简单，偏心轮轴颈的强度和刚度大，且易于安

11、装整体式连杆，广泛用于曲柄长度要求较短、且易于安装整体式连杆，广泛用于曲柄长度要求较短、冲击较大的机械中。冲击较大的机械中。 颚式破碎机颚式破碎机 2022-5-6262022-5-6271 1、导杆机构导杆机构曲柄滑块机构中，当将曲柄改为机架时就演化成导杆机构。曲柄滑块机构中，当将曲柄改为机架时就演化成导杆机构。 (1)(1)、演化过程、演化过程（三）（三） 取不同杆做机架的演变取不同杆做机架的演变曲柄滑块机构曲柄滑块机构 转动导杆机构转动导杆机构取取构件构件1 1为机架为机架 L1L2L1LL连杆连杆2022-5-629(2)(2)、应用、应用牛头刨床机构牛头刨床机构 简易刨床简易刨床2022-5-6302 2、摇块机构摇块机构(1)(1)、演化过程、演化过程曲柄滑块机构中，当将连杆改为机架时，就演化成摇块机构。曲柄滑块机构中，当将连杆改为机架时，就演化成摇块机构。 曲柄滑块机构曲柄滑块机构 摇块机构摇块机构取连杆为机架取连杆为机架2022-5-631(2)(2)、应用、应用卡车自动卸料机构卡车自动卸料机