铰链四杆机构.ppt

1、平面连杆机构与分类,平面连杆机构的组成,平面连机构的组成,平面连杆机构 ：各构件是用销轴、滑道等方式连接起来的，各构件间的相对运动均在同一平面内或互相平行的平面内。最简单的平面连杆机构是由四个杆件组成的，简称平面四杆机构。由四个构件通过转动铰链联结而成的机构，称为铰链四杆机构。,可以看出一般铰链四杆机构有四部分组成 1机架：固定不动 2连架杆2个：与机架相连，他是四杆机构中做转动的。 3连杆：不与机架直接相连，随连架杆一同转动 4铰链：其固定各构件作用,连架杆分类,连架杆区分 1 曲柄：连架杆可以做整周旋转地（360） 2摇杆：连架杆只能最大限度做180旋转 如果连架杆能绕其回转中心做整周转动

2、，则称为曲柄。（见下面动画中的黄色连架杆即是曲柄） 。如果仅能在小于360度的某一角度内摆动，则称为摇杆。（见下面动画中的蓝色连架杆即是摇杆） 。,曲柄摇杆机构,1、曲柄摇杆机构 在铰链四杆机构中，若两个连架杆中一个为曲柄，另一个为摇杆，此种四杆机构 即称为曲柄摇杆机构。,曲柄摇杆机构实例,应用实例,曲柄摇杆机构在生产中应用很广泛，图示为一些应用实例。 图示的设备都是以曲柄为主动件，摇杆为从动件组成的机构。,以摇杆为主动件的 摇杆的摆动运动也可以转换为曲柄的整周回转运动。图示为缝纫机的踏板机构，当踏板作往复摆动时，通过连杆使曲柄作整周转动。,双曲柄机构,在铰链四杆机构中，若两个连架杆都是曲柄时

3、，此种四杆机构即称为双曲柄机构。 下图为双曲柄机构原理图,常见的双曲柄机构,1 不等长双曲柄机构，两曲柄长度不相等 下图为一个不等长双曲柄机构应用实例,平行双曲柄机构,（1）两曲柄相等同向：当两曲柄的长度相等且平行时，称为平行双曲柄机构。（见下图） 平行双曲柄机构的两曲柄的旋转方向相同，角速度也相等。,平行双曲柄机构应用实例,蒸汽火车车轮的联轴装置或主动轮联轴装置。,反向双曲柄机构,两曲柄相等、反向：双曲柄机构如果对边杆长度都相等，但互不平行，则称为反向双曲柄机构。（ 下图原理图),应用实例,汽车车门开启装置,小结,平行双曲柄机构就是一个平四边形，即两区柄长度相等，机架与连杆长度相等。它属于特

4、殊的双曲柄机构。,双摇杆机构,在铰链四杆机构中，若两个连架杆都是摇杆时，此种四杆机构即称为双摇杆机构。,应用实例,下图是港口用起重吊车。港口用起重吊车是典型的双摇杆机构，钓钩的移动轨迹近似水平线。,下图是自卸载货汽车的翻斗机构。当液压缸中输入压力油时，活塞杆向右伸出，通过左边的摇杆和连杆推动右边的摇杆摇动，从而使车斗中的货物自动卸下。,习题,铰链四杆机构分为哪三种基本类型？是依据什么来划分的？ 家中缝纫机踏板是什么机构？它是以什么为主动件？ 港口吊车属于什么机构？蒸汽火车车轮属于什么机构？,急回特性,如图所示的曲柄摇杆机构，设曲柄为原动件，在其转动一周的过程中，有两次与连杆共线，这时摇杆分别位

5、于两极限位置，曲柄摇杆机构所处的这两个位置，称为极位。曲柄与连杆两次共线位置之间所夹的锐角称为极位夹角。,我们再来看上图的曲柄摇杆机构，当摇杆从右向左摆动时速度较慢，从左向右摆动时速度较快。也就是说摇杆的返回速度较快，我们称它具有急回运动特性。 通常速度慢的我们称他为工作行程，速度快的称他为空行程。 极位夹角大小直接影响机构的急回特性，因为回程所转过的角度要比工作行程所转过的角度要小。所以机构才具备急回特性。 极位夹角=0时机构不具备急回特性。,急回特性应用特点,特点：四杆机构急回特性可以节省工作时间，提高生产效率，如牛头刨床退刀速度明显高于工作速度，就是利用了四杆机构的急回特性。,应用,铰链

6、四杆机构的演化及应用,在生产实际应用中还广泛应用其它形式的四杆机构，可以认为是通过改变某些构件的形状、相对长度，或不同的构件作为机架等方法，来得到铰链四杆机构的一些其它的演化形式，以下介绍常用的一些演化形式。 一：曲柄滑块机构曲柄滑块机构是有曲柄摇杆机构演化得来的 下图为曲柄滑块机构的示意图,曲柄滑块机构示意图,四杆机构演化定义,扩大转动副：使转动副变为移动副。,曲柄滑块机构,从图中可以看出曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构的摇杆长度来决定的。 曲柄滑块机构可以分为两类：1偏置曲柄滑块机构，摇杆长度大于e0 如图所示,图示的滑块中心移动轨迹不通过曲柄中心时，存在急回特性，滑块行程不是曲柄长度的两倍。

7、 对心曲柄滑块机构 。摇杆长度大于e=0 如图所示,应用实例,下左图所示的自动送料装置，是以曲柄为主动件的曲柄滑块机构。下右图所示的内燃机是以滑块为主动件的曲柄滑块机构。,偏心轮机构,在曲柄滑块机构（曲柄摇杆机构）中，若曲柄很短，可将转动副B的尺寸扩大到超过曲柄长度，则曲柄AB就演化成几何中心B不与转动中心A重合的圆盘，该圆盘称为偏心轮，含有偏心轮的机构称为偏心轮机构。,偏心轮极位,应用实例,偏心轮机构结构简单，偏心轮轴颈的强度和刚度大，广泛用于曲柄长度要求较短、冲击在和较大的机械中，如图所示为用于破碎机中的偏心轮机构。,应用实例：颚式破碎机,导杆机构,导杆是机构中与另一运动构件组成的移动副构

8、件。连架杆中至少有一个构件为导杆的平面四杆机构成为导杆机构。 导杆机构可以看作是曲柄滑块机构固定件的位置演化来的。也就是说取曲柄滑块机构不同杆为机架。 根据机架位置不动，可以将导杆机构分为四类： 1 转动导杆机构 转动导杆机构就是固定了曲柄滑块机构的曲柄为机架，和双曲柄机构的原理相同。,转动导杆机,应用,摆动导杆机构,2 摆动导杆机构就是固定了连杆为机架，滑块与曲柄直接相连 。 如图所示：,应用：牛头刨床,移动导杆机构,移动导杆机构就是以滑块为固定机架，演化来的。如图所示,应用：压力水井,曲柄摇块机构,曲柄摇块机构就是以连杆为固定机架，滑块不曲柄直接相连。如图所示,应用,自卸汽车的卸料机构,习题,判断下题为何机构,什么是曲柄摇杆机构的急回特性？ 曲柄摇杆机构极位夹角大小对急回特性有什么影响？ 曲柄摇杆机构有几个极为？