平面四桿机构的类型和应用.pptVIP

平面四杆机构的类型和应用 连杆机构及其传动特点 平面四杆机构的基本知识 平面四杆机构的设计 §4－1 连杆机构及其传动特点 应用实例： 内燃机、鹤式吊、火车轮、急回冲床、牛头刨床、翻箱机、椭圆仪、机械手爪、开窗、车门、折叠伞、床、牙膏筒拔管机、单车等 特征：有一作平面运动的构件，称为连杆。 特点： ①采用低副。面接触、承载大、便于润滑、不易磨损 形状简单、易加工。 ④改变杆的相对长度，从动件运动规律不同。 ②连杆曲线丰富。可满足不同要求。 ③构件呈“杆”状、传递路线长。 缺点： ①构件和运动副多，累积误差大、运动精度低、效率低。 ②产生动载荷（惯性力），不适合高速。 ③难以实现精确的轨迹。 分类: 平面连杆机构 空间连杆机构 常以构件数命名： 四杆机构、多杆机构。 本章重点内容是介绍四杆机构。 §4－2 平面四杆机构的类型和应用 1.平面四杆机构的基本型式 基本型式－铰链四杆机构，其它四杆机构都是由它演变得到的 名词解释： 曲柄—作整周定轴回转的构件； 三种基本型式： （1）曲柄摇杆机构 特征：曲柄＋摇杆 作用：将曲柄的整周回转转变为摇杆的往复摆动。如雷达天线。 连杆—作平面运动的构件； 连架杆—与机架相联的构件； 摇杆—作定轴摆动的构件； 周转副—能作360 ?相对回转的运动副； 摆转副—只能作有限角度摆动的运动副。 曲柄 连杆 摇杆 （2）双曲柄机构 特征：两个曲柄 作用：将等速回转转变为等速或变速回转。如惯性筛等。 雷达天线俯仰机构 曲柄主动 缝纫机踏板机构 实例：火车轮 惯性筛机构 特例：平行四边形机构 特征：两连架杆等长且平行，连杆作平动 香皂成型机。 、摄影平台 、天平 、播种机料斗机构 为避免在共线位置出现运动不确定， 采用两组机构错开排列。 反平行四边形机构 --车门开闭机构 （3）双摇杆机构 特征：两个摇杆 应用举例：铸造翻箱机构 特例：等腰梯形机构－汽车转向机构 、风扇摇头机构 2.平面四杆机构的演化型式 (1) 改变构件的形状和运动尺寸 偏心曲柄滑块机构 对心曲柄滑块机构 曲柄摇杆机构 曲柄滑块机构 双滑块机构 正弦机构 s=l sin φ (2)改变运动副的尺寸 (3)选不同的构件为机架 偏心轮机构 导杆机构 摆动导杆机构 转动导杆机构 小型刨床 牛头刨床 应用实例 (3)选不同的构件为机架 (3)选不同的构件为机架 直动滑杆机构 手摇唧筒 这种通过选择不同构件作为机架以获得不同机构的方法称为： ----机构的倒置 (4)运动副元素的逆换 将低副两运动副元素的包容关系进行逆换，不影响两构件之间的相对运动。 椭圆仪机构 例：选择双滑块机构中的不同构件 作为机架可得不同的机构 导杆机构 摇块机构 §4－3 有关平面四杆机构的一些基本知识 1.平面四杆机构有曲柄的条件 设ad,连架杆若能整周回转，必有两次与机架共线 b≤(d-a)+c 将以上三式两两相加得： a≤b, a≤c, a≤d 若设ad，同理有： d≤a, d≤b, d≤c 则由△B’C’D可得：三角形任意两边之和大于第三边 则由△B”C”D可得： a+d≤b+c c≤(d-a)+ b 即: a+b≤d+c 即: a+c≤d+b AB为最短杆 AD为最短杆ad中必有一个是机架 最长杆与最短杆的长度之和≤其他两杆长度之和 2.连架杆或机架之一为最短杆。 可知：当满足杆长条件时，其最短杆参与构成的转动副都是周转副。 曲柄存在的条件： 1. 最长杆与最短杆的长度之和应≤其他两杆长度之和 此时，铰链A为周转副。 若取BC为机架，则结论相同，可知铰链B也是周转副。 称为杆长条件。 当满足杆长条件时，说明存在周转副，当选择不同的 构件作为机架时，可得不同的机构。如： 曲柄摇杆、 双曲柄、 双摇杆机构。 2.急回运动和行程速比系数 在曲柄摇杆机构中，当曲柄与连杆两次共线时，摇杆位于两个极限位置，简称极位。 当曲柄以ω逆时针转过180°+θ时，摇杆从C1D位置摆到C2D。 所花时间为t1 , 平均速度为V1,那么有： 曲柄摇杆机构3D 此两处曲柄之间的夹角θ 称为极位夹角。 180°＋θ 当曲柄以ω继续转过180°-θ时，摇杆从C2D,置摆到C1D， 180°-θ 所花时间为t2 ,平均速度为V2 ,那么有： 因曲柄转角不同，故摇杆来回摆动的时间不一样，平均速度也不等。 并且：t1 t2 V2 V1 摇杆的这种特性称为急回运动。用以下比值表示急回程度： 称K为行程速比系数。 且θ越大，K值越大，急回性质越明显。 只要 θ ≠ 0 ， 就有 K1 所以可通过分析机构中是否存在θ以及θ的大小来判断机构是否有急回运动或运动的程度。 曲柄滑块机构的急回特性 应用：空行程节省运动时间，如牛头刨、往复式输送