四杆机构存在曲柄的条件和几个基本概念.PPT

§3.1 概述 §3.2 四杆机构的基本形式及其演化 §3.3 四杆机构存在曲柄的条件和几个基本概念 §3.4 平面四杆机构的设计 * LOGO 第三章 平面连杆机构 3.1 概 述 1、定义 若干个刚性构件用平面低副联接而成的机构,也可称为平面低副机构 1 A 4 2 3 C B D 优点： 缺点： 1.能够实现多种运动形式的转换，也可以实现各种预定的运动规律和复杂的运动轨迹，容易满足生产中各种动作要求；2.构件间接触面上的比压小、易润滑、磨损轻、适用于传递较大载荷的场合；3.机构中运动副的元素形状简单、易于加工制造和保证精度。 1.只能近似地满足给定的运动规律和轨迹要求，且设计比较复杂；2. 运动构件产生的惯性力难以平衡，高速时会引起较大的振动，因此常用于速度较低的场合。 3.1 概 述 平面四杆机构 基本形式 (全转动副) 演化形式 (有移动副) 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构 曲柄滑块机构 曲柄导杆机构 曲柄摇块机构 定块机构 3.2 四杆机构的基本形式及其演化 曲柄摇杆机构特点是：既能将曲柄的整周转动变换为摇杆的往复摆动，又能将摇杆的往复摆动变换为曲柄的连续回转运动。 双曲柄机构的特点是：能将等角速度转动转变为周期性的变角速度转动。 例如：搅拌机、缝纫机等。 例如：惯性筛、机车车轮联动装置（平行四边形机构）、插床、车门启闭机构（反平行四边形机构）等。 双摇杆机构的特点是：两个连架杆均为摇杆 。 例如：起重机、电风扇摇头机构等。 3.2 四杆机构的基本形式及其演化 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 惯性筛 缝纫机脚踏板机构 机构运动简图： 3.2 四杆机构的基本形式及其演化 港口起重机 双摇杆机构 汽车前轮转向装置 3.2 四杆机构的基本形式及其演化 3.3 四杆机构存在曲柄的条件和几个基本概念 一、 铰链四杆机构存在曲柄的条件 1.最短杆与最长杆的长度之和，小于或等于其他两杆长度之和； 2.连架杆和机架中必有一个是最短杆。 1 A 4 2 3 C B D 推论： 1、铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和，则取最短杆的相邻杆为机架时，得曲柄摇杆机构；取最短杆为机架时，得双曲柄机构；取与最短杆相对的杆为机架时，得双摇杆机构。 2、铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆的长度之和大于其余两杆长度之和，则不论取何杆为机架时均无曲柄存在，而只能得双摇杆机构。 3.3 四杆机构存在曲柄的条件和几个基本概念 二、急回特性 1、定义：机构工作件返回行程速度大于工作行程速度的特性。 工作行程时：V1=C1C2/t1 返回行程时：V2=C1C2/t2 2、行程速比系数K 为了表示工作件往复运动时的急回程度，用V2和V1的比值K来描述。 由上式可得： 3.3 四杆机构存在曲柄的条件和几个基本概念 三、平面机构的传力特性 压力角 ：从动件受力方向与受力点线速度方向之间所夹的锐角。 传动角 : 压力角的余角即连杆与从动件间所夹的锐角。 有效分力：Ft=Fcosa 有害分力：Fr=Fsina a愈小，机构传动性能愈好。 g=900-a 1.压力角α、 .传动角γ 3.3 四杆机构存在曲柄的条件和几个基本概念 2、止点位置 在从动曲柄与连杆共线的某个位置之一时，出现机构的传动角 γ =0 ° ，压力角a=90°的情况，这时连杆对从动曲柄的作用力恰好通过其回转中心，不能推动曲柄转动，机构的这种位置称为止点位置。 止点位置利弊 利：工程上利用死点进行工作。 弊：机构有死点，从动件将出现卡死或运动方向不确定现象，对传动机 构不利 度过止点位置的方法 增大从动件的质量、利用惯性度过死点位置。 采用机构错位排列的方法 定义 3.3 四杆机构存在曲柄的条件和几个基本概念 3、自锁现象 自锁：在摩擦力的作用下 ，无论驱动力（或驱动力矩）多大，都 不能使原理不动的机构产生运动的现象。 自锁区域的大小