第五章平面连杆机构技术分析.ppt

第一节 概述 第二节 铰链四杆机构的基本类型及其演化 第三节 平面四杆机构有曲柄的条件及几个基本概念 第四节 平面四杆机构的设计 第五章 平面连杆机构 第一节 概 述 一、连杆机构的意义 二、平面连杆机构的优点 三、平面连杆机构的缺点 一、连杆机构的意义 由若干个构件通过低副(Lower-pair)连接而组成的机构称为连杆机构，又称为低副机构。 抽油机中的连杆机构 内燃机中的连杆机构 缝纫机中的连杆机构 活塞销尺寸自动分选机上的连杆机构 飞机起落架机构 车门开闭机构 连杆机构是一种应用十分广泛的机构，人造卫星太阳能板的展开机构，机械手的传动机构，折叠伞的收放机构以及人体假肢等等，都是连杆机构。 曲柄滑块机构、铰链四杆机构、导杆机构是最常见的连杆机构型式。 这些机构的共同特点是其原动件1的运动都要经过一个不直接与机架相联的中间构件2才能传动从动件3，这个不直接与机架相联的中间构件称为连杆，而把具有连杆的这些机构统称为连杆机构。 二、连杆机构的分类 所有构件均在相互平行的平面内运动的连杆机构，称为平面连杆机构。 1、平面连杆机构(planarlinkage) 所有构件不全在相互平行的平面内运动的连杆机构，称为空间连杆机构。 2、空间连杆机构(speciallinkage) 二、平面连杆机构的优点 1、平面连杆机构属于低副机构，运动副为面接触，压强小，承载能力大，耐冲击，并且便于润滑，磨损小。 2、其运动副元素多为平面或圆柱面，制造比较容易，而且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点轨迹要求。 1）用于受力较大的挖掘机，破碎机 2）用于实现各种不同的运动规律要求 三、平面连杆机构的缺点 1、因各构件间是低副联接，存在间隙，传动中将产生位置误差，机构越复杂累计误差越大，影响其传动精度。 2、惯性力不容易平衡，不适合于高速传动。 3、不易精确地满足各种运动规律和运动轨迹的要求。 平面连杆机构中，其构件多呈杆状，故常简称为“杆”。连杆机构又可根据机构中所含杆数而命名，如：四杆机构、五杆机构、六杆机构、多杆机构等。 近年来国内外在连杆机构的研究方面都有长足的发展，不再限于单自由度四杆机构的研究，也注重多自由度、多杆机构的分析和综合。例如：多自由的的机械手；四足、六足步行机等，已经不限于运动学的范围，还注重动力学方面的研究。 由于计算机的普及，很多智能化软件为平面连杆机构的设计和研究奠定了基础，连杆机构的应用前景也很广泛。 平面连杆机构中最简单、应用最广的是四杆机构，其他多杆机构都是在它的基础上扩充而成的，本章重点讨论四杆机构及其设计。 第二节 铰链四杆机构的基本类型及其演化 一、铰链四杆机构的基本型式 二、铰链四杆机构的演化 铰链四杆机构 铰链四杆机构就是当平面四杆机构中的全部运动副均为转动副时的四杆机构为铰链四杆机构。 构件名称 连架杆：与机架相连的构件称为连架杆。 连架杆 机架 连架杆 连杆 机架：固定不动的构件称为机架。 连杆：不直接与机架相连的构件称为连杆。 一、铰链四杆机构的基本型式 1、曲柄摇杆机构 2、双曲柄机构 3、双摇杆机构 1、曲柄摇杆机构 若在铰链四杆机构的两连架杆中一为曲柄，另一为摇杆，则此四杆机构称为曲柄摇杆机构。 应用举例： 颚式破碎机机构、搅面机、卫星天置、飞剪等。 一般曲柄主动，将连续转动转换为摇杆的摆动，也可摇杆主动，曲柄从动。 运动特点： 曲柄摇杆机构的应用 颚式破碎机机构 雷达天线机构 搅拌机机机构 2、双曲柄机构 在铰链四杆机构中若两连架杆均为曲柄，则此四杆机构称为双曲柄机构。 应用举例： 惯性筛、插床机构 运动特点： 从动曲柄变速回转 双曲柄机构的应用 惯性筛机构 插床机构 在双曲柄机构中，若相对两杆的长度相等且平行，两曲柄的转向相同，称为平行四边形机构。 （1）平行四边形机构： 平行四边形机构的应用 蒸汽机车驱动装置 摄影升降机构 在双曲柄机构中，若相对两杆的长度相等，但不平行(BC与AD)，两曲柄转向相反（AB与CD），称为反平行四边形机构。 （2）反平行四边形机构： 车门开闭机构 3、双摇杆机构 若铰链四杆机构的两连架杆均为摇杆，则此四杆机构称为双摇杆机构。 港口起重机、车辆的前轮转向机构等 应用举例： 双摇杆机构的应用 鹤式起重机机机构 电力机车受电弓 炉门开闭机构 汽车前轮转向机构 等腰梯形机构：在双摇杆机构中若两摇杆长度相等，则称为等腰梯形机构。 汽车前轮转向机构 二、平面四杆机构的演化 1、改变相对杆长、转动副演化为移动副 曲柄滑块机构 曲柄摇杆机构的演化 改变运动