第八章平面连杆机构及其设计预案.ppt

第八章 平面连杆机构及其设计 §8-1 连杆机构及其传动特点 由若干个杆件通过低副连接而组成的机构称为连杆机构，又称为低副机构。它可以分为平面连杆机构和空间连杆机构。 平面连杆机构：所有构件均在相互平行的平面内运动的连杆机构。 2、空间连杆机构：所有构件不全在相互平行的平面内运 动的连杆机构。 二、连杆机构的特点 (1)低副机构，运动副为面接触，压强小，承载能力大， 耐冲击。 (2)其运动副元素多为平面或圆柱面，制造比较容易，而靠其本身的几何封闭来保证构件运动，结构简单,工作可靠。 (3)可以实现不同的运动规律和特定轨迹要求。如实现特定运动规律的惯性筛、实现特定轨迹要求的搅拌机和用于受力较大的挖掘机和破碎机等。 §8-2平面四杆机构的类型和运用 1、平面四杆机构的基本类型 全部运动副为转动副的四杆机构称为铰链四杆机构，它是平面四杆机构的最基本型式 。  b — 连杆：不与机架相联作平面运动的构件； a、c— 连架杆：与机架相联作平面运动的构件；  d — 机架 1.1曲柄摇杆机构 铰链四杆机构的两连架杆中,若其一为曲柄,另一为摇杆,则称其为曲柄摇杆机构 1.2 双曲柄机构 铰链四杆机构中,若两连架杆均为曲柄,则称其为双曲柄机构. 1.2 双曲柄机构 双曲柄机构 1.3 双摇杆机构 铰链四杆机构中,若两连架杆均为摇杆,则称其为双摇杆机构. 2.平面四杆机构的演化型式 2.1、改变构件的形状和运动尺寸 在曲柄摇杆机构中，若摇杆的杆长增大至无穷长，则其与连杆相联的转动副转化成移动副。 偏置曲柄滑块机构 对心曲柄滑块机构 e=0 继续演变 2.2改变运动副的尺寸 当曲柄的实际尺寸很短并传递较大的动力时，可将曲柄做成几何中心与回转中心距离等于曲柄长度的圆盘，常称此机构为偏心轮机构。 2.3选用不同的构件为机架 曲柄滑块机构 导杆机构 曲柄摇块机构 直动滑杆机构 导杆机构按导杆是否能作整周回转，又可分为 回转导杆机构 摆动导杆机构 自卸卡车车厢的举升机构是一曲柄摇块机构（3为油缸） 手摇唧筒为直动滑块机构的一应用实例 2.4 运动副元素的逆转 a.导杆机构 b. 曲柄摇块机构 §8-3平面四杆机构的基本知识 1、平面四杆机构有曲柄的条件 若AB为曲柄,则AB必须通过AB’、AB’’两位置，设a ≤d 在△DB’C’中：a+d ≤ b+c---1 在△DB’’C’’中： b≤（d-a）+c 即a+b ≤b+c ---2 c≤（d-a）+b 即a+c ≤b+d ---3 由1、2、3得： a ≤b，a ≤c，a ≤d 分析上述各式，可得转动副A为周转副的条件： 1）杆长条件： 最短杆长度+最长杆长度≤其他两杆长度之和 2）组成该周转副的两杆中必有一杆为最短杆 满足杆长条件后， 1）当选取最短杆为机架时，机构为双曲柄机构； 如图c 2）当选取最短杆为连架杆时，机构为曲柄摇杆机构； 如图a、b 3）当选取最短杆为连杆时，机构为双摇杆机构。 如图d 选取最短杆为不同构件，得到不同的机构 摇头电扇是双摇杆机构的一个应用实例 若不满足杆长条件，则均为双摇杆机构 2。急回运动和行程速比系数 2.1、极位夹角 在曲柄摇杆机构中，当曲柄与连杆共线时，摇杆正处于两极限位置，通常把这两个极限位置所夹的锐角称为极位夹角θ。 2.2、急回运动 曲柄摇杆机构中，当曲柄等速回转情况下，通常把摇杆往复摆动速度快慢不同的运动称为急回运动 2.3、行程速比系数 四杆机构从动件空回行程平均速度与工作行程平均速度的比 值称为行程速比系数，用K表示(K1) K=从动件快速行程平均速度/从动件慢速行程平均速度系数 θ=180°×(K-1)/(K+1) 对心的曲柄滑块机构,K=1,偏置的曲柄滑块机构,K＞1, 注意下面导杆机构的极位夹角。 3.四杆机构的传动角和死点