平面四杆机构.PPT

LOGO 机械基础 平面连杆机构 4-1平面连杆机构 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。 优点：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。 缺点：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。 命名:根据所含有构件的数目。如四杆机构，多杆机构(五杆机构、六杆机构)。本章主要研究平面四杆机构的类型、基本性质和设计方法。 一、铰链四杆机构的基本类型及应用 所有运动副均为转动副的平面四杆机构称为铰链四杆机构，其它型式的平面四杆机构都可以看成是在它的基础上演化而成的。 机架 组成 曲柄 连架杆 连杆 摇杆 4-1平面连杆机构 1、基本概念 固定不动的构件为机架；与机架相联的构件为连架杆， 连架杆中，能绕机架的固定铰链作整周转动的称为曲柄 能在一定角度范围内往复摆动的称为摇杆； 联接两连架杆且不与机架直接相联的构件称为连杆。 4-1平面连杆机构 根据两个连架杆能否成为曲柄，铰链四杆机构可分为三种基本形式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。 （1）曲柄摇杆机构-连架杆一个为曲柄，一个为摇杆 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。 例如：搅拌机、雷达俯仰天线等。 4-1平面连杆机构 2、基本形式：按照连架杆的不同分 4-1平面连杆机构 特点：急回特性 曲柄摇杆机构中，原动件AB以 等速转动 （1）输出件CD的两极限位置 极位夹角θ： 当摇杆处于两极限位置时，对应的曲柄 位置线所夹的锐角。 4-1平面连杆机构 B2 C2 B1 C1 A 2 1 C 3 4 B D a b c d 摆角 极位夹角 v1 v2 曲柄转角 对应的时间 摇杆点C的 平均速度 4-1平面连杆机构 输出件的行程速度变化系数K： 从动件快行程平均速度v2与慢行程平均速度v1之比。 平面四杆机构具有急回特性的条件： （1）原动件作等速整周转动； （2）输出件作往复运动； （3） 4-1平面连杆机构 特点：死点位置 曲柄摇杆机构中取摇杆为主动件时，当曲柄与连杆共线时，连杆对从动件曲柄的作用力通过转动中心A，传动角为零，力矩为零，称为死点位置。 4-1平面连杆机构 当工件被夹紧后，BCD成一直线，机构处于死点位置，即使工件的反力很大，夹具也不会自动松脱，该例为利用死点位置的自锁特性来实现工作要求的。 死点的利用： 4-1平面连杆机构 思考：在现实生活中还有没有死点位置的利用？能看出下图中的死点位置吗？ 4-1平面连杆机构 （2）双曲柄机构-连架杆均为曲柄 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：惯性筛、挖掘机（平行四边形机构）、车门启闭机构（反平行四边形机构）等。 4-1平面连杆机构 （3）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。 4-1平面连杆机构 二、铰链四杆机构类型的判别-取决语杆件的长度和机架的选取 铰链四杆机构存在曲柄的条件 1.杆长和条件 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.最短杆条件 连架杆和机架中必有一个是最短杆。 4-1平面连杆机构 杆长条件 机架条件 机构类型 满足杆长之和条件 最短杆相邻的杆为机架 曲柄摇杆机构 最短杆本身为机架 双曲柄机构 最短杆相对的杆为机架 双摇杆机构（I） 不满足杆长之和条件 任意杆为机架 双摇杆机构（II） LOGO