第三章平面连杆机构及其设计

机械原理总学时：56

内容讲授：52时实验：4时杭州电子科技大学机械工程学院第三章平面连杆机构及其设计1平面连杆机构的特点及其设计的基本问题2平面四杆机构的基本型式及其演化3平面四杆机构的主要工作特性4实现连杆给定位置的平面四杆机构运动设计5实现已知运动规律的平面四杆机构运动设计目录6实现已知运动轨迹的平面四杆机构运动设计§3-1平面连杆机构的特点及其基本问题定义由若干构件用低副联接而成的机构称为连杆机构(LinkageMechanisms)；连杆机构又称为低副机构。连杆机构：契贝谢夫四足步行机构四杆机构§3-1平面连杆机构的特点及其基本问题连杆机构的特点•承载能力高、磨损少，便于润滑；

•制造简单；

•两构件之间的接触靠几何封闭实现；

•实现多种运动规律和轨迹要求。j0

xyADCBabcdba0jaADM2BjMM1M3连杆曲线连杆

优点：§3-1平面连杆机构的特点及其基本问题•不易精确实现各种运动规律和轨迹要求；

•机械效率较低；

•产生动态不平衡。C'aaBB'CrrllBCDA4213m2m3S2S3S1m1m'm"c'm2Bm2C缺点：§3-1平面连杆机构的特点及其基本问题平面连杆机构设计的主要问题

确定机构运动简图的参数。参数包括：转动副中心间的距离、确定移动副位置的尺寸以及确定描绘连杆曲线的点的位置尺寸等。平面连杆机构设计包括选型和运动尺寸设计两个方面。

确定连杆机构的结构组成，包括构件数目以及运动副的类型和数目。选型：运动尺寸设计：§3-1平面连杆机构的特点及其基本问题（1）实现构件给定位置，即要求连杆机构能引导某构件按规定顺序精确或近似地经过给定的若干位置。（2）实现已知的运动规律，即要求主、从动件满足已知已知的若干组对应位置关系。（3）实现已知的轨迹，即要求连杆机构中作平面运动的构件上某一点精确或近似地沿着给定的轨迹运动。设计运动方法：图解法、解析法、图谱法、模型实验法。三类问题：§3-2平面四杆机构的基本型式及其演化二杆，最简单.三杆,不可能.楔块机构平面机构的基本型式§3-2平面四杆机构的基本型式及其演化++铰链四杆机构§3-2平面四杆机构的基本型式及其演化1234ABCD连杆连架杆连架杆机架连杆连架杆曲柄摇杆(摆杆)机架与机架相连的杆与连架杆相连的杆平面铰链四杆机构§3-2平面四杆机构的基本型式及其演化1234ABCD连杆连架杆连架杆机架整转副(周转副)摆转副组成转动副的两个构件能作整周转动组成转动副的两个构件不能作整周转动三种基本型式：曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构§3-2平面四杆机构的基本型式及其演化§3-2平面四杆机构的基本型式及其演化平面铰链四杆机构应用实例1、曲柄摇杆机构雷达天线俯仰机构搅拌机构抓片机§3-2平面四杆机构的基本型式及其演化2、双曲柄机构惯性筛火车车轮§3-2平面四杆机构的基本型式及其演化3、双摇杆机构飞机起落架开门机构摄像机§3-2平面四杆机构的基本型式及其演化平面四杆机构的演化1.改变运动副的形式（变转动副为移动副）AABCDABCD∞偏置式曲柄滑块机构ABC对心式曲柄滑块机构改变摇杆相对尺寸曲线轨迹曲柄滑块机构改变摇杆相对尺寸e偏距§3-2平面四杆机构的基本型式及其演化导杆机构变转动副为移动副双转块杆机构§3-2平面四杆机构的基本型式及其演化0移动导杆机构改变构件相对尺寸改变运动副类型改变运动副类型双滑块机构§3-2平面四杆机构的基本型式及其演化改变运动副类型改变构件相对尺寸正弦机构改变机架定为机架双滑块机构ABC∞Cθ

§3-2平面四杆机构的基本型式及其演化ACDBB2.扩大铰链副扩大铰链副ABCD偏心轮机构ACDB扩大铰链副BAB§3-2平面四杆机构的基本型式及其演化3.变换机架曲柄摇杆机构

双曲柄机构曲柄摇杆机构

双摇杆机构①§3-2平面四杆机构的基本型式及其演化ABCABC

AB>AC回转导杆机构

AB<AC摆动导杆机构曲柄