中科大精密机械基础课件05平面连杆机构

§1概述§3铰链四杆机构的演化§4

平面四杆机构的设计§2

铰链四杆机构的基本型式平面连杆机构

平面连杆机构§1概述特点：

全低副（面接触），利于润滑，故磨损小、传载大、寿命长；易加工，精度高，制造成本低等。不能精确实现复杂的运动规设计计算较复杂，惯性力不易平衡等。应用：实现已知运动规律；实现给定点的运动轨迹。1机架：固定的杆件。

2连架杆：与机架相连的杆。

3连杆：连接连架杆的杆。

4曲柄：能转动360º的连架杆。

5摇杆：不能转动360º的连架杆。§2

铰链四杆机构的基本型式1234ABCD连杆连架杆连架杆机架曲柄摇杆(摆杆)(整转)(摆转)机架、连杆、连架杆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)曲柄存在条件ABCDabcdf设AB为曲柄,且

a<d.由△BCD:b+c>f、b+f>c、c+f>b以fmax=a+d

，fmin=d

-

a

代入并整理得：b+c>a+d、b+d>a+c、c+d>a+b化简后得:

a<b

、

a<c

、a<d（以曲柄摇杆机构为例）曲柄存在的条件：(1)最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度和.(2)最短杆是连架杆或机架。二铰链四杆机构的工作特性1.运动特性若d

<a

d

<a、d<b、d<c

2）急回运动（从动杆往复运动的平均速度不等的现象.）ABCD

极位夹角

从动杆位于两个极限位置时,主动件两相应位置所夹锐角，以符号

表示。AB1C1DqB2C2行程速比变化系数=V回V工K=

快

慢C1C2/t工C2C1/t回=t工t回=（K

1）q=———

180º

K-1K+1=

180º

+qw1180º

-

qw1=

180º

+q180º

-

qK=

180º

+q180º

-

qAB1C1DqB2C2

压力角

FVa从动杆(运动输出件)受力作用点的力作用线与速度方位线所夹锐角.(不考虑摩擦)传动角

gagddg=dg=

180

-d压力角的余角.(连杆轴线与从动杆轴线所夹锐角)

传动不利，设计时规定

min40502.传力特性1）压力角与传动角传动角

的大小随机构位置的不同而变化，

min在哪？最小传动角

minDBAC=0cos=1cosmin=180°cos=–1cosmax分析

min或

max

可能最小2）死点位置主动件与机架共线的两个位置之一,传动角最小.从动杆与从动件共线的位置（

=0）。

dabc死点位置的应用连杆式快速夹具飞机起落架§3铰链四杆机构的演化变杆长、换机架、扩大回转副等D1ABCD234ABC1234

ABC1234ABC1234eABC1234ABC1234曲柄滑块机构机构演化方法ABC1234ABC1234ABC1234ABC1234AB>AC摆动导杆机构AB<AC转动导杆机构导杆机构调换机架摇块机构

定块机构ABC1234ABC1234§4

平面四杆机构的设计（简介）实现已知运动规律

1）给定连杆位置

2）给定连架杆位置

3）给定行程速比系数实现给定点的运动轨迹方法：作图法、解析法、实验法●D1.实现给定连杆的两个位置已知连杆长度B1C1B2C2四杆机构AB1C1D为所求.A●

若无其他附加条件，则有无穷多解。●D实现给定连杆的两个位置已知连杆长度及其的两个位置，并满足

1）极限位置

2）传动角要求B1C1B2C2四杆机构AB1C1D为所求.A●

若附加其他条件，则有唯一解。2.实现构件给定的三个位置已知连杆长度B1C1B2C2B3C3AD四杆机构AB1C1D为所求.有唯一解。DC1C2EPAQQB2已知：K、LCD和

求作：四杆机构

L1=

90°–Q3给定行程速比系数AC1=B1C1