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第四章 平面连杆机构 第四章 平面连杆机构 驱动项目:牛头刨床、连续抽水泵 牵引知识点:转动副、移动副、表示方法及应用 配合案例：传统水泵等 重点、难点：曲柄存在的条件、死点 学时：4学时 基本概念 机架：固定不动的构件； 连杆：两断都以活动铰链相连的构件； 连架杆：连接机架和连杆的构件。 曲柄：能够周转的连架杆； 摇杆：不能周转的连架杆。 1.曲柄摇杆机构 缝纫机踏板 \牛头刨床进给机构图 2.双曲柄机构 3.双摇杆机构 1.曲柄滑块机构 2.导杆机构 导杆机构应用图 导杆机构图2 3.偏心轮机构 第二节 平面四杆机构的一些基本特性 一、曲柄存在条件 　二、急回特性和行程速比系数 　　　二、急回特性和行程速比系数 三、压力角和传动角 四、死点位置 　 　 第三节 平面四杆机构的设计 一、按给定的行程速比系数设计四杆机构 1．曲柄摇杆机构 2．曲柄滑块机构 3．导杆机构 二、按给定的连杆位置设计四杆机构 1．给定连杆两个位置设计四杆机构 例 2．给定连杆三个位置设计四杆机构 三、按给定的两连架杆对应位置设计四杆机构 按照连架杆的三组对应位置设计四杆机构 １．应用连杆曲线 ２．图谱法 第四节 平面连杆机构的结构 １．具有转动副的构件结构 滚动轴承式转动副结构　　滑动轴承式转动副结构　　 三、平面连杆机构的运动干涉问题 四、平面连杆机构的调节 学习重点 分析：根据设计要求，铰链四杆机构在运动过程中，其连杆必须能依次通过预定位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，……。显然，此类机构设计的实质就是确定两固定铰链A、D点的位置。由铰链四杆机构运动可知，连杆上B、C两点的运动轨迹分别是以A、D两点为圆心的圆或圆弧，而连杆相邻位置对应点的连线B1B2、B2B3、C1C2、C2C3……分别为对应圆或圆弧上的弦长。所以，A、D两点必然分别位于上述对应弦长的垂直平分线上。这样，此类连杆机构的设计就变得比较简单了。下面分别讨论两种情况的主要设计步骤： 1．给定连杆两个位置设计四杆机构 2．给定连杆三个位置设计四杆机构 主要设计步骤： 　①根据已知条件，选取适当的比例尺μl，绘出连杆的两个位置 ； ②连接 ，并分别作它们的垂直平分线 ； ③在 和 上分别任取两点A、D（一般也可根据其它辅助条件选取）； ④连接AB1C1D 即为所求四杆机构的一个位置。 　 注意： 　　在给定连杆的两个位置要求设计四杆机构时，由于A、D两点可 在 和 上任意选取，因此可得无穷多组解。一般还应该考虑其他辅助条件，例如，满足合理的结构要求，使机械在运转中的最小传动角最大，等等。 例 　　已知B1C1、B2C2、B3C3为连杆所要到达的三个位置，要求设计该四杆机构。 　根据已知条件，活动铰链B、C 两点的相对位置已定，所以，设计 此四杆机构的实质仍然是要求出两 固定铰链点A、D的位置。由于连杆 上的铰链中心B和C的轨迹分别为一 圆弧而同时通过三点要求B1、B2、B3 和C1、C2、C3的圆分别只有一个。所 以，连架杆的固定铰链中心A和D只 有一个确定的解。即B1B2和B2B3的垂直平分线b12和b23的交点为A以及C1C2和C2C3的垂直平分线c12和c23的交点为D。连AB1C1D即为所求的四杆机构在第一个瞬时位置的机构运动简图。 反转法的原理 按照连架杆的三组对应位置设计四杆机构 反转法的原理 按两连架杆预定的 对应位置设计四杆机构 按连杆预定位置 设计四杆机构 铰链四杆机构 　　四杆机构运动时，连杆作平面运动，连杆上任一点都将描绘出一条封闭曲线。该曲线称为连杆曲线。显然，连杆曲线的形状随连杆上点的位置以及各杆相对尺寸的不同而变化。正是由于连杆曲线的这种多样性，才使其能在各种机械上得到越来越广泛的应用。如图所示的自动线上步进式传送机构，即为应用连杆曲线（卵形曲线）来实现步进式传送工件的典型实例。 　图谱法是按照给定的运动轨迹设计四杆机构的另一种简便的方法，它是利用连杆曲线图谱（可查手册），查出与要求轨迹曲线相似的连杆曲线，以及描绘该连杆曲线的四杆机构的相对杆长，然后测量出图谱中的连杆曲线与所要求的轨迹曲线之间的放大（或缩小）倍数，即可求出机构的各尺寸参数。　 一、平面连杆机构构件的结构 　　１．具有转动副的构件结构 　　２．具有转动副和移动副的构件结构 二、平面连杆机构运动副的结构 三、平面连杆机构的运动干涉问题 四、平面连杆机构的调节 2. 具有转动副和移动副的构件结构 二、平面连杆机构运动副的结构 滑动轴承式转动副结构　　 滚动轴承式转动副结构 几种平面接触式移动副