平面连杆机构及其设计

1、平面连杆机构及其设计,内 容 连杆机构及其传动特点 平面四杆机构的类型和应用 平面四杆机构的基本知识 平面四杆机构的设计,重 点 平面四杆机构的基本类型及其演化、平面四杆机构的基本知识、平面四杆机构的设计（图解法）。,第讲连杆机构, 连杆机构及其传动特点,、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。,雷达.Chapter4Fig4-1a雷达天线.avi, 平面四杆机构的类型和应用,二、平面四杆机构的基本型式,二杆,最简单.,楔块机构,三

2、杆, 不可能.,+,+,铰链四杆机构,三、铰链四杆机构,连杆,连架杆,连架杆,机架,连杆,连架杆,曲柄,摇杆 (摆杆),整转副 (周转副),摆转副,机架,四、应用实例,平行四边形机构,曲柄摇杆机构,双曲柄机构,反平行四边形机构,双摇杆机构,各种型式的四杆机构相互之间有无关系？,还有含一个移动副的四杆机构 ，型式多样。,1.扩大回转副,三、平面四杆机构的演化,机构演化方法,扩大回转副 改变更杆件长度用移动副取代回转副 变更机架等,偏心轮机构,2.改变杆件长度,正弦机构,曲柄滑块机构,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,曲柄滑块机构,导杆机构,摇块机构,定块机构 (直

3、动滑杆机构),AB AC 回转导杆机构,AB AC 摆动导杆机构,正弦机构,双转块机构,正弦机构,双移块机构,正切机构,1.平面四杆机构有曲柄的条件,f,设 AB 为曲柄, 且 ad .,由 BCD :,b+cf 、,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,并可得: ab 、 ac 、 ad .,（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。, 平面四杆机构的基本知识,一、运动特性,推论1： 当L

4、max+LminL(其余两杆长度之和)时 最短杆是连架杆之一曲柄摇杆机构 最短杆是机架 双曲柄机构 最短杆是连杆 双摇杆机构 推论2： 当Lmax+LminL(其余两杆长度之和)时 双摇杆机构,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之和 (2)最短杆是连架杆或机架,2.急回运动和行程速比系数,（以曲柄摇杆机构为例）,从动杆往复运动的平均速度不等的现象称为机构的 急回特性.,极位夹角0,对应从动杆的两个极限位置, 主动件两相应位置所夹锐角.,行程速比系数,（ K 1 ）,压力角,a,从动杆(运动输出件)受力点的力作用线与该点速度方位线所夹锐角. (不考虑摩擦),传动角,g = d,g = 1800 - d,压力角的余角.,(连杆轴线与从动杆轴线所夹锐角),1.压力角和传动角,二、 传力特性,g,g, 传动不利，设计时规定 4050,通常，机构在运动过程中传动角是变化的，最小值在哪？,最小传动角 min,D,d, =0 cos =1 cos min =180 cos = 1 cos max,分析, min 或 max 可能最小,曲柄摇杆机构,当曲柄主