第8章 平面连杆机构(1).ppt

1、,1.了解平面连杆机构的定义、应用及传动特点；,2.明确铰链四杆机构的基本形式、演化途径及应用；,3.重点掌握四杆机构曲柄的存在条件,平面连杆机构是由若干构件用低副联接而成的平面机构。,三种基本形式：曲柄摇杆，双曲柄，双摇杆,演化途径：取不同的构件为机架, 扩大转动副，改变构件的形状或尺寸等,第8章平面连杆机构,知识提炼与精讲,铰链四杆机构（全部用回转副相连接的四杆机构）曲柄的存在条件：,曲柄存在的必要条件：最短杆和最长杆之和小于等于其余两杆之和；在满足必要条件时，若以最短杆为机架时，是双曲柄机构。若以最短杆的邻边为机架时为曲柄摇杆机构。若以最短杆的对边为机架时为双摇杆机构。当不满足杆长条件时

2、一定为双摇杆机构。,第8章平面连杆机构,曲柄滑块机构曲柄的存在条件：,曲柄长度+偏距连杆长度,4. 重点掌握压力角、传动角，会确定最小传动角。,压力角在不考虑摩擦、重力、惯性力时，机构中从动件所受的驱动力方向与受力点的绝对速度方向间所夹的锐角。,传动角压力角的余角， + =90,压力角、传动角衡量传力性能好坏的参数，压力角 越小，即传动角 越大，机构的效率越高。,为避免机构出现自锁，限制机构的最大压力角或最小传动角,最大压力角或最小传动角出现的位置： 曲柄摇杆机构，最小传动角出现在曲柄与机架共线时的两个位置之一 曲柄滑块机构，最小传动角出现在曲柄与导路垂直的两个位置之一,第8章平面连杆机构,死

3、点位置：当机构处于=，或=的位置。 对曲柄摇杆机构，若以摇杆为原动件，当摇杆位于极位时，连杆给曲柄的力为驱动力，为沿连杆的方向，此时=，曲柄不能转动，故为死点位置。 若曲柄为原动件，不存在死点位置。 对曲柄滑块机构，若以滑块为原动件，当滑块位于极位时，为死点位置。,避免死点位置的方法：1）靠外力冲过死点位置；2）相同机构错位排列避免死点出现,急回特性当曲柄摇杆、曲柄滑块等机构中的原动件匀速转动时，输出构件的往返平均速度不同，用行程速比系数反映机构急回程度的大小。,5.重点掌握死点位置、产生原因、解决途径,6.重点掌握急回运动，会具体分析,第8章平面连杆机构,5了解按连架杆的对应位置设计四杆机构

4、。,4.掌握按行程速比系数K或连杆的若干个对应位置设计四杆机构,理解做图原理，按行程速比系数K的设计依据的是急回运动。按连杆的若干个对应位置的设计其实就是找圆心的问题。,做图原理：刚化反转，使按连架杆设计的问题转化为按连架位置设计的问题。,特别注意： 极位夹角， =C1AC2 摇杆的摆角，C1D、 C2D为摇杆的极限位置 AC1=BC-AB（重叠共线位置） AC2=BC+AB（拉直共线位置）,典型题分析及讲解,1.如图，该机构为曲柄摇杆机构的一部分，已知机架长度 ，摇杆CD的左极限位置与机架的夹角=45， ，行程速比系数K=1.4，精确作图确定曲柄AB和连杆BC的实际长度，确定摇杆CD的摆角。

5、,分析：由K=1.4，求得=30,2.试以偏置曲柄滑块机构为例,分析其曲柄存在条件,急回运动,压力角和传动角,最小传动角,在什么前提下出现死点。,提示：这是一个综合概念题，要求能够熟练绘制滑块的两个极限位置，进而确定极位夹角，分析急回运动情况,3、铰链四杆机构ABCD中，其四个杆的长度依次为lAB=60mm， lBC=80mm， lCD=30mm和lAD=100mm，当分别以30mm的杆CD作为机架/连杆/连架杆时，该机构分别是何种机构？,提示：首先判断是否满足杆长条件,若满足杆长条件，然后再考察机架；若不满足杆长条件，一定是没有曲柄，则为双摇杆机构,提示：A点应在B1B2的垂直平分线上， D

6、点应在C1C2的垂直平分线上，显然答案不唯一，仍需给定其他条件。 例如：若给定当连杆处于B2C2位置时，机构处于死点位置，则能唯一确定A点。,4、已知铰链四杆机构ABCD中，连杆BC的长度及两个位置，求铰链A、D的位置，进而确定其余各构件的尺寸。,b12,c12,5、某曲柄摇杆机构，曲柄等速转动，设摇杆CD长度为70mm，图示分别为摇杆的左、右两个极限位置，摇杆的摆角在与机架成30到90角之间变化，机构的行程速比变化系数K=1，机架水平布置，试求该四杆机构其余各杆的长度；,A,AC2与AC1差值的一半就是曲柄的长度。,提示：K=1，则极位夹角为零，即C2AC1共线。,方案设计1,1.列举将连续

7、回转运动转化为直线移动的五种机构 ,画出机构简图，说明机构的名称。,直动从动件盘形凸轮机构 齿轮齿条机构 螺旋机构,曲柄滑块机构 多杆机构,在图示传动箱中，设已知输入构件绕轴线A-A作单向转动，且它转动四圈时，输出构件沿导轨方向B-B作一次往复移动，轴线A-A与导轨B-B相互垂直。试设计能实现上述运动要求的两种方案，用机构简图表示，并做简要说明。,方案设计2,答案,设计要点： (1) 降速，实现传动比为4：1的减速传动。可利用齿轮传动、带传动等 (2) 原动件为转动，从动件为移动，且输入与输出垂直。 (3) 转动转变为移动，可利用直动从动件凸轮机构、正弦机构、曲柄滑块机构等。,参考方案 ：,图中，大、小齿轮的齿数比为4：1,方案设计3,试设计一个化工厂用的搅拌装置。该搅拌装置用电动机带动，转速n=960r/min，要求两个搅拌杆以240次/分同步往复摆动，摆