机械基础第7章平面连杆机构课件.pptVIP

第七章 平面连杆机构 ;第七章 平面连杆机构;7.1 .3 铰链四杆机构的组成与分类;铰链四杆机构的基本类型;7.1 .2铰链四杆机构的特点及应用 ;1 曲柄摇杆机构;图7-3 双曲柄机构及其应用 ;图7-4 天平中的平行四边形机构 ;图7-5 反平行四边形机构及其应用 ;3 双摇杆机构 ;7.2 铰链四杆机构的演化;图7-7 转动副演变移动副的过程 ;7.2.1 曲柄滑块机构 ;7.2.2 回转导杆机构 ;7.2.3 曲柄摇块机构和摆动导杆机构 ; 图7-11所示的是自卸卡车的翻斗机构。其中摇块3做成绕定轴C摆动的油缸，导杆4的一端固结着活塞。油缸下端进油，推动活塞4上移，从而推动与车斗固结的构件1，使之绕点B转动， 达到自动卸料的目的。这种油缸式的摇块机构，在各种建筑机械、农业机械以及许多机床中得到了广泛的应用。 ;图7-11 自卸卡车中的摇块机构 ; 图7-12所示的是刨床或送料装置中使用的六杆机构。 其中的构件1、2、3和4组成摆动导杆机构，用来把曲柄1的连续转动变为导杆3的往复摆动，再通过构件5使滑块6作往复移动， 从而带动刨床的刨刀进行刨切，或推动物料实现送进的目的。 摆动导杆机构的导杆也具有急回作用。 ;图7-12 刨床中的摆动导杆机构 ;7.2.4 定块机构 如果把曲柄滑块机构中的滑块作为机架，如图7-13(a)所示， 则得到移动导杆4在固定滑块3中往复移动的定块机构。在图7-13(b)中，固定滑块3成为唧筒外壳，移动导杆4的下端固结着汲水活塞，在唧筒3的内部上下移动，实现汲水的目的。 ;图7-13 定块机构及其应用 ;7.2.5 含有两个移动副的四杆机构;7.2.6 偏心轮机构 在曲柄摇杆、曲柄滑块或其他带有曲柄的机构中，如果曲柄很短，当在曲柄两端各有一个轴承时，则加工和装配工艺困难，同时还影响构件的强度。因此，在这种情况下，往往采用如图7-15所示的偏心轮机构。其中构件1为圆盘，它的回转中心A与几何中心B有一偏距，其大小就是曲柄的长度lAB，该圆盘称为偏心轮。显然，偏心轮机构的运动性质与原来的曲柄摇杆机构或曲柄滑块机构一样。可见偏心轮机构是转动副B的销钉半径逐渐扩大直至超过了曲柄长度lAB演化而成的，如图7-15(a)、 (b)、(c)所示。图7-16所示的曲轴为偏心轮的另一种结构形式， 是内燃机重要的零部件。由于偏心轮机构中偏心轮的两支承距离较小而偏心部分粗大，刚度和强度均较好，可承受较大的力和冲击载荷。 ;图7-15 转动副扩大演化为偏心轮的过程 ;图7-16 四缸发动机的曲轴结构 ;表7-1 四杆机构的几种形式 ;表7-1 四杆机构的几种形式 ;7.3铰链四杆机构的基本性质 ;图7-17 曲柄摇杆机构中的几何关系 ;根据三角形两边之和大于第三边的几何定理，由△AC2D有 ;将以上三式两两相加，经过化简后得到 ; 【例7-1】在图3-18所示四铰链机构中，已知：b＝50mm，c＝35 mm，d＝30mm，AD为固定件。  (1) 如果能成为曲柄摇杆机构，且AB是曲柄，求a的极限值。 (2) 如果能成为双曲柄机构，求a的取值范围。  (3) 如果能成为双摇杆机构，求a的取值范围。  解：  (1) 若能成为曲柄摇杆机构，则机构必须满足“杆长之和的条件”，且AB应为最短杆。 因此 b+a≤c+d 50+a≤35+30 所以 a≤15mm ;图7-18 四铰链机构; (2) 若能成为双曲柄机构，则应满足“杆长之和的条件”， 且AD必须为最短杆。这时，应考虑下述两种情况：  ① a≤50 mm时，BC为最长杆，应满足 b+d≤a＋c 50+30≤a+35 所以 a≥45 mm 45mm≤a≤50mm ; ② a＞50mm时，AB为最长杆，应满足 a+d≤b+c a+30≤50+35 所以 a≤55 mm 50 mm＜a≤55mm 将两种情况下得出的结果综合起来，即得a的取值范围为  45 mm≤a≤55 mm ; (3) 若能成为双摇杆机构，则应该不满足“杆长之和的条件”。这时，需按下述三种情况加以讨论：  ① a＜30mm时，AB为最短杆，BC为最长杆，则应有 ;② 50 mm＞a≥30 mm时，AD为最短杆，BC为最长杆，则应有 ;③ a＞50mm时，AB为最长杆，AD为最短杆，则应有 ; 将