第二节平面连杆机构详解.ppt

§11.2 平面连杆机构 一、概述 1.平面连杆机构：将若干构件用低副联接而成的平面机构。 2.四杆机构：由四个构件组成的平面连杆机构。 3.实例 ：自动送料机构 4.平面连杆机构的优缺点: 二、铰链四杆机构的基本类型 基本概念 1）铰链四杆机构:当平面四杆机构中的运动副均为转动副时的铰链四杆机构称为铰链四杆机构。 2）机架：机构中固定不动的构件。 3）连架杆：机构中与机架联接的构件。 4）曲柄：能够连续转动的连架杆。 5）摇杆：只能绕着机架在一定范围内摆动 的连架杆。 6）连杆：机构中不与机架连接的构件。 铰链四杆机构的基本类型 铰链四杆机构按机构中是否存在曲柄可以分为三种类型 1.曲柄摇杆机构 (1)概念:连架杆一个为曲柄,一个为摇杆的铰链四杆机构. (2)运动特点:由转动 摆动或摆动→转动. (3)实例:雷达天线、鳄式破碎机 (4)分类 平行四边形机构：在双曲柄机构中，若两曲柄的长度相等，且连杆与机架的长度也相等，则称为平行四边形机构。 a.运动特点:匀速转动 匀速转动 b.实例:机车车辆联动机构 三、四杆机构的演化 1.曲柄滑块机构 演化过程： （1）由曲柄摇杆机构，将CD→无穷大，C点轨迹变成直线； （2）演化方法：将转动副→移动副； （3）类型： a.偏心曲柄滑块机构 ，e≠0 偏距：曲柄转动中心距导路的距离。 b.对心曲柄滑块机构，e=0 (4)运动特点：转动 往复移动 （5）应用实例：汽车发动机 （6）应用范围：广泛应用于活塞式内燃机、空气压缩机、自动送料机构。 2.导杆机构 （1）演化过程：改变曲柄滑块中的机架而演化来的； （2）演化方法：改变曲柄滑块机构的机架,以构件1为机架。 3.摇块机构 （1）演化方法：以构件2为机架，可得摇块机构。 （2）应用实例：卡车车厢自动卸料机构 请判断下列机构属于什么类型的机构? 1.根据木锯锯木料的动作，拟设计一台金属棒料的锯床机构？ 2.根据铡刀铡草的动作,设计一台铡草机? 3.请将手压式抽水机改为电动机驱动的自动抽水机? 四、四杆机构的基本特性 ?1.铰链四杆机构存在曲柄的条件 （1）必要条件： （2）充分条件：连架杆与机架中至少有一个为最短构件。 ?铰链四杆机构类型的判断 （1）若满足 （a）取最短构件为机架——双曲柄机构 (b)取最短构件邻边为机架——曲柄摇杆机构 (c)取最短构件对边为机架——双摇杆机构 （2）若不满足 则不论取那个构件为机架均为双摇杆机构。 ? 2.四杆机构的运动特性（以曲柄摇杆机构为例，曲柄为原动件） （1）四杆机构的极限位置 当曲柄与连杆二次共线时，摇杆位于机构的最左或最右的位置。 （2）极位夹角（θ） 从动件处于二个极限位置时，相对应的原动件曲柄所夹的锐角。 两个极限位置间，从动件的夹角Ψ称为最大摆角。 （3）行程速比系数K 从动件空回行程与工作行程的平均速度之比。 讨论：a. θ0o→K1→此时机构具有急回特性，θ↑ → K↑ →急回特性越显著。 b. θ=0o→K=1，此时机构无急回特性。 试确定摆动导杆机构和曲柄滑块机构以曲柄为原  动件时是否存在急回特性？ ? 3.四杆机构的传力性能 （1）压力角α和传动角γ ①压力角α ：作用于从动件上的力F与力作用点的绝对速度方向之间所夹的锐角，称为压力角用α表示。 ②传动角γ ：它为压力角α的余角即α+γ=90o ③ F的两个分力 Fn=Fsinα--引起摩擦力，有害分力 Ft=Fcosα--有效分力 讨论：α↑（γ↓） → Fn↑→传力性能差。 α↓（γ↑ ）→ Fn ↓→传力性能好。 为保证机构的传力性能良好，必须限定机构的最小传动角，对于一般机械，通常γmin≥40o~50o,大功率机械γmin应大些，而小功率的γmin可取小些。 ④γmin的确定 a.曲柄摇杆机构的γmin位置：摇杆CD为从动件，曲柄AB为原动 时，当原动件AB与机架AD共线时，传动角最小。比较两者两次共线的 γmin，并取小值为该机构的最小传动角γmin 。 曲柄摇杆机构的γmin位置 b.对于曲柄滑块机构，当主动