平面连杆机构

1、第三章 平面连杆机构,第一节、概述,第三节、演化,第二节、基本类型,第四节、工作特性,第五节、设计,由若干构件通过低副连接而成的平面机构。,平面连杆机构：,面接触，承载能力高、耐磨损；易于制造和获得较高的精度。但效率低，会产生较大的运动误差。,特点：,3-1 平面连杆机构概述,3-1 平面连杆机构概述,平面连杆机构的用途：,3、实现运动形式的转换。,2、实现一定的动作。,1、实现一定的轨迹。,连杆,连架杆,连架杆,机架,连杆,连架杆,曲柄,摇杆 (摆杆),机架,一、平面四杆机构组成：,3-2 平面连杆机构基本类型,二、平面四杆机构类型：,只有一个曲柄,有两个曲柄,没有曲柄,3-2 平面连杆机构

2、基本类型,三、应用实例：,双摇杆机构,双曲柄机构,3-2 平面连杆机构基本类型,平行四边形机构,反平行四边形机构,3-2 平面连杆机构基本类型,三、应用实例：,1.扩大回转副,平面四杆机构的演化,演化方法,1、扩大回转副 2、改变更杆件长度用移动副取代回转副 3、变更机架等,偏心轮机构,3-3 平面四杆机构的演化,2.改变杆件长度,曲柄滑块机构,3-3 平面四杆机构的演化,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,3-3 平面四杆机构的演化,曲柄滑块机构,导杆机构,摇块机构,定块机构 (直动滑杆机构),AB AC 回转导杆机构,AB AC 摆动导杆机构,3-3 平面四杆

3、机构的演化,一.平面四杆机构有曲柄的条件,f,设 AB 为曲柄, 且 ad .,在BC1D 中,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,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。,并可得:,3-4 平面四杆机构的几个工作特性,推论1： 当Lmax+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

4、Lmax+LminL(其余两杆长度之和)时 双摇杆机构,3-4 平面四杆机构的几个工作特性,3-4 平面四杆机构的几个工作特性,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称极位夹角。,二.从动件的行程速比系数,（以曲柄摇杆机构为例）,3-4 平面四杆机构的几个工作特性,行程速比系数,（ K 1 ）,3-4 平面四杆机构的几个工作特性,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),

5、三.压力角和传动角,3-4 平面四杆机构的几个工作特性, =0 cos =1 cos min =180 cos = 1 cos max, min 或 max 可能最小,工程上要求：rminr,3-4 平面四杆机构的几个工作特性,四.死点位置,连杆与从动件共线的位置（ =0）为死点位置。,应用,连杆式快速夹具,飞机起落架,3-4 平面四杆机构的几个工作特性,一、平面连杆设计的基本问题,1. 平面连杆机构设计的基本任务 第一是根据给定的设计要求选定机构型式； 第二是确定各构件尺寸，并要满足结构条件、动力条件和运动连续条件等。 2. 平面连杆机构设计的三大类基本命题 （1）满足预定运动的规律要求,车门开闭机构,3-5 平面四杆机构的设计,（2）满足预定的连杆位置要求,即要求连杆能依次点据一系列的预定位置。,铸造用翻箱机构,3-5 平面四杆机构的设计,（3）满足预定的轨迹要求,即要求机构运动过程中，连杆上某些点能实现预定的轨迹要求。,鹤式起重机,方法：解析法、作图法、实验法,3-5 平面四杆机构的设计,用图解法设计四杆机构,一、已知连杆两个位置设计四杆机构,已知活动铰点B、C中心位置，求固定铰链A、D中心位置。, D,B1,C1,B2,C2,A ,在B1B2垂直平分线上任取A点。,在C1C2垂直平分线上任取D点。,四杆机构 AB1C1D 为所求.,3-