第二章 平面连杆机构及其设计2-1

1、第二章 平面连杆机构,第一节 平面连杆机构的应用与类型 第二节 平面连杆机构的基本特性 第三节 平面连杆机构的设计,机械设计基础,一、平面连杆机构的特点和应用 二、四杆机构的基本型式 三、四杆机构的演化 四、平面连杆机构的应用,第一节 平面连杆机构的应用及类型,运动副全是转动副,1.平面连杆机构,一、平面连杆机构的应用,定义: 全由低副（转动副、移动副）连接的刚性构件组成的平面机构称为平面连杆机构,一、平面连杆机构的应用,1.平面连杆机构的应用,变换运动形式 ：转动 移动,实现给定的轨迹,实现刚体的若干给定位置,牛头 刨床,雷达天线,和面机,缺点：效率低；累计运动误差较大；高速运转时不平衡动载

2、荷较大，且难于消除。,运动副全是转动副,特点：1、平面机构 2、低副连接，面接触，承 载能力强，耐磨损； 3、构件为杆状易于制造和获得较高的制造精度；能实现多种运动规律。,2.平面杆机构的优缺点,一、平面连杆机构的应用,运动副全是转动副,定义: 由4个构件均用转动副相连的平面连杆机构,1.铰链四杆机构的定义,4杆固定不动，称为机架； 1、3杆两构件与机架用转动副连接， 称为连架杆； 连接两连架杆的2杆称为连杆。,能整圈回转曲柄 连架杆 往复摆动摇杆,二、四杆机构的基本形式,最简单：四杆机构。,1、 曲柄摇杆机构 2、双曲柄机构 3、双摇杆机构,二、四杆机构的基本形式,1、 曲柄摇杆机构,定义,

3、 两连架杆中一个为曲柄，另一个为摇杆。 （以最短杆邻边为机架）,摇杆为主动件时,曲柄为主动件时,曲柄的匀速转动,摇杆变速往复摆动,摇杆变速往复摆动 曲柄的匀速转动,1、曲柄摇杆机构,应用,雷达天线,和面机,关键：以最短杆的邻边为机架,钢坯输送机构,缝纫机踏板,2、双曲柄机构,1、定义两个连架杆均为曲柄的机构（以最短杆为机架）,2.特点： 两连架杆均为曲柄 主动曲柄匀速转动 1=C. 从动曲柄变速转动 2=f(t),3、平行双曲柄机构,两曲柄等长且平行， 1=2,当：,四个铰链中心处于同一直线时，有两种可能情况：,反向双曲柄: 12,设计：潘存云,设计：潘存云,2、双曲柄机构,解决办法：,b.增

4、加第三个平行曲柄,火车车轮联动机构,a.在主、从动曲柄上错开移动角度再安装一组平行四边形机构,2、双曲柄机构,4、应用,和面机,插床：,惯性筛：,关键：以最短杆为机架,3、双摇杆机构,1、定义-两个连架杆均为摇杆的机构（以最短杆对边为机架）,飞机起落架机构,汽车前轮转向机构 (等腰梯形机构),鹤式起重机,3、双摇杆机构,2、应用,（三）四杆机构的演化,转动副转化成移动副 扩大转动副 取不同构件为机架时的演化,四杆机构 曲柄滑块,1转动副向移动副的演化,曲柄摇杆机构,偏置曲柄滑块机构：,e偏距,对心曲柄滑块机构：,行程H H=2LAB,分类,行程H H2LAB,1转动副向移动副的演化,空气压缩机

5、：,活塞式内燃机：,应用,冲床：,2扩大转动副 (e偏心距，e=L1):,曲柄滑块机构,偏心轮机构,曲柄摇杆机构 曲柄滑块机构,e偏心距 e=LAB,剪床：,颚式破碎机：,应用,传力较大的冲床：,2扩大转动副 (e偏心距，e=L1):,3、取不同构件为机架,（1）.四杆机构的变换：,曲柄摇杆机构：,两连架杆,曲柄 摇杆,双曲柄机构：（两连架杆均为曲柄）,双摇杆机构：(两连架杆均为摇杆),关键：机架的选取,（以最短杆为机架）,（以最短杆的邻边为机架）,（以最短杆对边为机架）,（2）、 曲柄滑块机构的变换,导杆机构定义 一连架杆为曲柄，而另一连架杆也作定轴 转动或摆动，且与块状连杆组成移动副， 其相对滑块的运动起导路作用的机构,分类,3、取不同构件为机架,关键：机架的选取,L1 L2: 机架短,转动导杆 机构,L1L2: 机架长,摆动导杆机构,转动导杆机构,曲柄摇块机构,定块机构,曲柄滑块机构,L1 L2:机架短,（2）、 曲柄滑块机构的变换,四、平面连杆机构的应用,自动卸料汽车,手 摇 唧 筒,牛头刨床,夹紧机构,缝纫机走针机构,平行轴联轴器,椭圆规,牛头刨床,第二章 平面连杆机构及其设计,3、取不同构件为机架,（1）.四杆机构的变换：,曲柄摇杆机构：,两连架杆,曲柄 摇杆,双曲柄机构：（两连架杆均为曲柄）,双摇杆机构