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第五章 平面连杆机构及其运动设计 冲压式蜂窝成型机 连杆机构导入 应用实例: 设计机构时要解决的主要问题 根据工作要求合理地选择机构的类型 连杆机构 若干刚性构件通过低副联接而成的机构。 连杆机构中的构件 机架：固定不动的构件； §1 平面连杆机构的特点与基本型式 一、平面连杆机构的特点 二、平面连杆机构的基本型式 三、四杆机构的演化与变异 四、平面连杆机构的应用 一、平面连杆机构的特点 缺点 二、 平面连杆机构的基本类型 平面四杆机构： 1.铰链四杆机构 铰链四杆机构的类型 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构 1)曲柄摇杆机构 两连架杆中的一个为曲柄，另一个为摇杆。 2）双曲柄机构 两连架杆均为曲柄。 2）双曲柄机构 3）双摇杆机构 两连架杆均为摇杆。 2.含有一个移动副的四杆机构 曲柄滑块机构 曲柄导杆机构 曲柄摇块机构 移动导杆机构 1)曲柄滑块机构 2) 曲柄导杆机构 转动导杆机构 转动导杆机构 3)曲柄摇块机构 一个连架杆为曲柄，另一连架杆为块状，且只能作定轴往复摆动的机构。 4）移动导杆机构 3.含有两个移动副的四杆机构 正弦机构 正切机构 双滑块机构 双转块机构 1）正弦机构 一个连架杆作定轴转动，另一个连架杆作往复移动的机构。 2）正切机构 一个连架杆作往复移动，另一个连架杆作定轴摆动的机构。 3）双滑块机构 4.)双转块机构 小结 平面四杆机构 补充：五杆机构 三、四杆机构的演化与变异 转动副转化为移动副 机架的变换（选不同构件为机架） 运动副的形状变异 （改变运动副元素的尺寸--偏心盘机构） 构件形状变异（运动副元素的逆换） 四杆机构的演化与变异 偏心盘机构 四、平面连杆机构的应用 铰链四杆机构的应用 含有一个移动副的四杆机构的应用 含有两个移动副的四杆机构的应用 1.铰链四杆机构的应用 ---曲柄摇杆机构 ---双曲柄机构 ---双曲柄机构 ---双摇杆机构 ---双摇杆机构 2.含有一个移动副的四杆机构的应用 ---曲柄摇块机构 ---曲柄滑块机构 ---移动导杆机构 3.含有两个移动副的四杆机构的应用 -----正弦机构 4.偏心盘机构的应用 冲床刀架机构 选择机构类型 课下作业 §2 平面四杆机构的基本性质 一、平面四杆机构有曲柄的条件 曲柄存在的条件 2.铰链四杆机构的三种类型的形成 取最短杆的邻杆为机架。 当满足杆长条件时， 取最短杆为机架， 当满足杆长条件时， 取最短杆的对杆为机架。 双摇杆机构 3.曲柄滑块机构有曲柄的条件 偏置曲柄滑块机构有曲柄的条件 二、急回特性 在图示曲柄摇杆机构中， 偏置曲柄滑块机构 摆动导杆机构 设计有急回特性的机构时,通常先给定K,然后求出θ， 三、 压力角和传动角 压力角： 作用在从动连架杆上的力与该力作用点的速度之间所夹的锐角。记作α. 练习： 最小传动角?min出现的位置 偏置曲柄滑块机构的?min出现的位置? 四、死点位置 死点位置： ?=0o（?=90o） 曲柄摇杆机构 课后思考： 死点的克服 对从动曲柄施加外力或利用构件的惯性。 死点的克服 死点的利用 §3 平面四杆机构的运动设计 按工作要求选择机构的型式， 根据运动条件、动力条件（如传动角等）等，确定各构件的运动尺寸。 一、平面四杆机构设计的基本问题 问题一：实现给定的运动规律 问题一：实现给定的运动规律 二、实现给定运动规律的平面四杆机构运动设计的图解法 实现给定运动规律的机构运动设计的类型 1.机构设计的倒置原理 当待求因素是活动铰链的位置时，需要利用 “倒置原理”求解，该方法称为“机构倒置法”。 实现两连架杆对应位置—倒置原理 在原机构(a)中, 取待求的活动铰链C所在连架杆CD为“新机架”，标线的位置DE1代表“新机架”的位置。 将求活动铰链C的位置问题转化为求“固定铰链C1” 的问题。 2. 按给定连杆的位置设计四杆机构（刚体导引） 例1 ：设计一铰链四杆机构。已知连杆上铰链B、C的位置（连杆的长度已知），在机构的运动过程中，连杆依次占据B1C1、B2C2、B3C3 三个位置(下角标1、2、3表示位置的序号）。求机构中其余三个构件的长度。 作图依据几何关系 固定铰链中心A、D分 别是连杆上活动铰链B、C的轨迹圆弧的圆心。 讨论： 1）若给定连杆的三个位置，有唯一解。 讨论： 3.按给定两连架杆的对应位置设计四杆机构 例1：设计一铰链四杆机构。已知连架杆AB 的三个位置AB1、AB2、AB3 分别与另一连架杆CD 上的一标线DE 的三个位置DE1、DE2、DE3 对应，机架AD的长度。要求确定其余两个构件的长度。 思路分析 作图步骤 ⑴选取长度比例尺?l，作出连架杆AB和