平面连杆机构课件

第三章机构与机械传动概述主要概念：机器；机构；机械；构件；零件；运动副；高副；低副；第1页连杆机构是所有由回转副和移动副组成机构，其上各构件均在同一平面或平行平面内运动。特点1.长处1）各构件以低副相连,压强小,易于润滑,磨损小；3.1平面连杆机构2）能由本身几何形状保持接触;3）制造方便，精度高；4）构件运动形式多样性，实现多种多样运动轨迹。第2页2.缺陷1）机构复杂,传动积累误差较大（只能近似实现给定运动规律）；2）设计计算比较复杂；3）作复杂运动和往复运动构件惯性力难以平衡，高速时常引发较大振动，因此一般用于速度较低场所。第3页

3.1.1铰链四杆机构基本型式

铰链四杆机构所有运动副均为转动副平面四杆机构称为铰链四杆机构，其他型式平面四杆机构都能够当作是在它基础上演化而成。

根据构件数目分为四杆机构、五杆机构…。广泛应用是平面四杆机构，并且它是组成和研究平面多杆机构基础。第4页组成转动副两构件能作整周相对转动该转动副称为整转副，不然为摆动副。机架组成曲柄连架杆连杆摇杆曲柄所联接两个转动副均为整转副，而摇杆所联接两个转动副均为摆动副。按照两连架杆运动形式不一样，可将铰链四杆机构分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种类型。第5页杆长条件机架条件机构类型满足杆长之和条件最短杆相邻杆为机架曲柄摇杆机构最短杆本身为机架双曲柄机构最短杆相正确杆为机架双摇杆机构（I）不满足杆长之和条件任意杆为机架双摇杆机构（II）四杆铰链运动链成为曲柄摇杆机构条件第6页1.曲柄摇杆机构最短杆与最长杆之和不大于或等于其他两杆长度之和，以最短杆临杆为机架应用：牛头刨床；缝纫机踏板第7页缝纫机踏板：第8页2.双曲柄机构最短杆与最长杆之和不大于或等于其他两杆长度之和，以最短杆为机架时应用：惯性筛机构正平行四边形机构：两相对构件长度相等应用：挖土机铲车；机车车轮联动机构反平行四边形机构：应用：汽车车门启闭器第9页平行四边形机构反平行四边形机构车轮第10页3.双摇杆机构最短杆与最长杆之和不大于或等于其他两杆长度之和，以最短杆相正确构件为机架时；或者最短杆与最长杆之和大于其他两杆长度之和；应用：港口鹤式起重机变幅机构；汽车前轮转向机构飞机起落架鹤式起重机第11页1.转动副转化成移动副演化3.1.2四杆机构演化第12页对心曲柄滑块机构偏置曲柄滑块机构还能够转化为双滑块机构曲柄移动导杆机构第13页2.扩大转动副

在左图中若将转动副B半径扩大到比曲柄AB长度还要大，则曲柄滑块机构转化为偏心轮机构。

在含曲柄机构中，若曲柄长度很短，在柄状曲柄两端装设两个转动副存在构造设计方面问题，故经常设计成偏心轮机构。第14页曲柄摇杆机构取不一样构件为机架各构件间相对运动关系不变3.取不一样构件作机架（1）曲柄摇杆机构第15页双曲柄机构双摇杆机构第16页（2）曲柄滑块机构(a)曲柄滑块机构(b)曲柄转动导杆机构(c)曲柄摇块机构(b’)曲柄摆动导杆机构(d)定块机构组成移动副两活动构件，画成杆状构件称为导杆，画成块状构件称为滑块。第17页对心曲柄滑块机构因导路中线通过曲柄回转中心而得名。该机构能把回转运动转换为往复直线运动或作相反转变，广泛应用于蒸汽机、内燃机、空压机以及多种冲压机器中。第18页转动导杆机构该机构是通过将曲柄滑块机构中曲柄固定演化而成，它可将积极件匀速回转转化为导杆非匀速转动。第19页摆动导杆机构该机构具有急回运动性质，且其传动角始终为90度，具有最佳传力性能，常用于牛头刨床、插床和送料装置中。第20页定块机构该机构是通过将曲柄滑块机构中滑块固定而演化得出，它可把积极件回转或摆动转化为导杆相对于滑块往复移动。第21页摇块机构该机构是通过将曲柄滑块机构中连杆固定而演化得出，它可把积极件匀速回转运动转化为导杆相对于滑块往复移动并随滑块摆动形式。翻斗第22页曲柄摇杆机构中，原动件AB以等速转动（1）输出件CD两极限位置当AB与BC两次共线时，输出件CD处于两极限位置。极位夹角θ：当摇杆处于两极限位置时，对应曲柄位置线所夹锐角。3.1.3四连杆机构运动特点

（1）急回特性第23页曲柄转角对应时间摇杆点C平均速度B2C2B1C1A21C34BDabcd摆角极位夹角v1v2第24页（2）输出件行程速度变化系数K：从动件快行程平均速度v2与慢行程平均速度v1之比。平面四杆机构具有急回特性条件：（1）原动件作等速整周转动；（2）输出件作往复运动；（3）第25页314AB2Cab（2）曲柄滑块机构中，原动件AB以等速转动B1B2H,无急回特性C1C2对心曲柄滑块机构第26页2AB134eCabC1B1B2HC2,有急回特性。偏置曲柄滑块机构第27页3.1.3压力角与传动角在不计摩擦力、重力、惯性力条件下，机构中驱使输出件运动力方向线与输出件上受力点速度方向线所夹锐角。压力角：传动角：压力角余角。vcFF1F2α越小