平面连杆机构课件.ppt

1、第三章,机构与机械传动 概述的主要概念： 机器；机构；机械； 构件；零件； 运动副； 高副；低副；,连杆机构是全部由回转副和移动副组成的机构，其上各构件均在同一平面或平行平面内运动。,特点,1.优点,1）各构件以低副相连,压强小,易于润滑,磨损小；,3.1 平面连杆机构,2）能由本身几何形状保持接触;,3）制造方便，精度高；,4）构件运动形式的多样性，实现多种多样的运动轨迹。,2.缺点,1）机构复杂,传动积累误差较大（只能近似实现给定的运动规律）；,2）设计计算比较复杂；,3）作复杂运动和往复运动的构件的惯性力难以平衡，高速时常引起较大的振动，所以一般用于速度较低的场合。,3.1.1 铰链四杆

2、机构的基本型式,铰链四杆机构,所有运动副均为转动副的平面四杆机构称为铰链四杆机构，其它型式的平面四杆机构都可以看成是在它的基础上演化而成的。,根据构件数目分为四杆机构、五杆机构。广泛应用的是平面四杆机构，而且它是构成和研究平面多杆机构的基础。,组成转动副的两构件能作整周相对转动该转动副称为整转副，否则为摆动副。,机架,组成,曲柄,连架杆,连杆,摇杆,曲柄所联接的两个转动副均为整转副，而摇杆所联接的两个转动副均为摆动副。,按照两连架杆的运动形式的不同，可将铰链四杆机构分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种类型。,四杆铰链运动链成为曲柄摇杆机构的条件,1. 曲柄摇杆机构,最短杆与最长杆之和小

3、于或等于其余两杆长度之和，以最短杆的临杆为机架 应用：牛头刨床；缝纫机踏板,缝纫机踏板：,2. 双曲柄机构 最短杆与最长杆之和小于或等于其余两杆长度之和，以最短杆为机架时 应用：惯性筛机构 正平行四边形机构：两相对构件的长度相等 应用：挖土机铲车；机车车轮联动机构 反平行四边形机构： 应用：汽车车门启闭器,平行四边形机构,反平行四边形机构,车轮,3. 双摇杆机构 最短杆与最长杆之和小于或等于其余两杆长度之和，以最短杆相对的构件为机架时；或者 最短杆与最长杆之和大于其余两杆长度之和； 应用：港口鹤式起重机变幅机构； 汽车前轮的转向机构,飞机起落架,鹤式起重机,1. 转动副转化成移动副的演化,3.

4、1.2 四杆机构的演化,对心曲柄滑块机构,偏置曲柄滑块机构,还可以转化为双滑块机构,曲柄移动导杆机构,2. 扩大转动副,在左图中若将转动副B的半径扩大到比曲柄AB的长度还要大，则曲柄滑块机构转化为偏心轮机构。,在含曲柄的机构中，若曲柄的长度很短，在柄状曲柄两端装设两个转动副存在结构设计方面的问题，故常常设计成偏心轮机构。,曲柄摇杆机构,取不同构件为机架各构件间的相对运动关系不变,3. 取不同构件作机架,（1）曲柄摇杆机构,双曲柄机构,双摇杆机构,（2）曲柄滑块机构,(a)曲柄滑块机构,(b)曲柄转动导杆机构,(c)曲柄摇块机构,(b)曲柄摆动导杆机构,(d)定块机构,组成移动副的两活动构件，画

5、成杆状的构件称为导杆，画成块状的构件称为滑块。,对心曲柄滑块机构,因导路的中线通过曲柄的回转中心而得名。该机构能把回转运动转换为往复直线运动或作相反的转变，广泛应用于蒸汽机、内燃机、空压机以及各种冲压机器中。,转动导杆机构,该机构是通过将曲柄滑块机构中的曲柄固定演化而成，它可将主动件的匀速回转转化为导杆的非匀速转动。,摆动导杆机构,该机构具有急回运动性质，且其传动角始终为90度，具有最好的传力性能，常用于牛头刨床、插床和送料装置中。,定块机构,该机构是通过将曲柄滑块机构中的滑块固定而演化得出，它可把主动件的回转或摆动转化为导杆相对于滑块的往复移动。,摇块机构,该机构是通过将曲柄滑块机构中的连杆

6、固定而演化得出，它可把主动件的匀速回转运动转化为导杆相对于滑块的往复移动并随滑块摆动的形式。,翻斗,（1）输出件CD的两极限位置,当AB与BC两次共线时，输出件CD处于两极限位置。,极位夹角：,当摇杆处于两极限位置时，对应的曲柄 位置线所夹的锐角。,3.1.3 四连杆机构的运动特点 （1）急回特性,曲柄转角,对应的时间,摇杆点C的 平均速度,（2）输出件的行程速度变化系数K：,从动件快行程平均速度v2与慢行程平均速度v1之比。,平面四杆机构具有急回特性的条件：,（1）原动件作等速整周转动；,（2）输出件作往复运动；,（3）,无急回特性,对心曲柄滑块机构,有急回特性。,偏置曲柄滑块机构,3.1.3 压力角与传动角,在不计摩擦力、重力、惯性力的条件下，机构中驱使输出件运动的力的方向线与输出件上受力点的速度方向线所夹的锐角。,压力角：,越小，