03平面连杆机构.ppt

第3章平面连杆机构3.1铰链四杆机构的基本型式2.平面连杆机构的特点1）适用于传递较大的动力，常用于动力机械。2）依靠运动副元素的几何形面保持构件间的相互接触，且易于制造，易于保证所要求的制造精度3）能够实现多种运动轨迹曲线和运动规律，工程上常用来作为直接完成某种轨迹要求的执行机构。《机械设计基础》第3章平面连杆机构3.1铰链四杆机构的基本型式3.2铰链四杆机构的演化3.3铰链四杆机构的基本特征性3.4图解法设计平面四杆机构由若干个刚性构件通过低副联接而成，其运动构件都在相互平行的平面内运动。平面连杆机构在各种机械和仪表中获得广泛应用。3.1.1平面连杆机构概述1.概念图3-1平面连杆机构1）不宜于传递高速运动。2）可能产生较大的运动累积误差。缺点：优点：3.1.2常见类型（按杆数分）平面开式机构平面闭式机构平面二杆机构平面三杆机构平面四杆机构平面多杆机构由于最常用、最基本的是四杆机构，故本章着重讨论四杆机构。图3-2平面连杆机构常见类型在连架杆中，能绕其轴线回转360°者称为曲柄；仅能绕其轴线往复摆动者称为摇杆；联接连架杆的杆件作平面运动,称为连杆；固定不动的部分称为机架。机架连架杆连架杆连杆41233.1.3平面四杆机构的基本形式图3-3平面连杆机构各部分名称1、曲柄摇杆机构在两连架杆中，一个为曲柄，另一个为摇杆。应用举例：牛头刨床横向进给机构、搅面机、卫星天线、飞剪缝纫机脚踏板机构、自行车、走步机、送料机构一般曲柄主动，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：根据连架杆运动形式的不同，可分为三种基本形式曲柄摇杆机构应用实例：卫星天线曲柄摇杆机构应用实例自行车2.双曲柄机构—两连杆架均为曲柄的四杆机构应用举例：惯性筛、插床机构运动特点：从动曲柄变速回转插床机构双曲柄机构应用实例3.双摇杆机构—两连杆架均为摇杆的四杆机构港口起重机、飞机起落架、车辆的前轮转向机构应用举例：双摇杆机构应用实例港口起重机选择连杆上合适的点，轨迹为近似的水平直线3.2铰链四杆机构的演化1.扩大转动副，使转动副变成移动副曲柄滑快机构演化2.取不同的构件为机架当构件2和构件4均能作整周转动，小型刨床就是应用实例当杆2的长度小于机架长度时，导秆4只能作来回摆动，又称为摆动导秆机构，牛头刨中的主运动机构是他的应用实例3.当以构件3为机架时，可演化成移动导杆机构，图示压水机就是实例正弦机构应用实例缝纫机针运动机构4.如果两个移动副代替铰链四杆机构中的两个转动副，便可得到三种不同形式的四杆机构(1).曲柄移动导杆机构(2)双转块机构(3)双滑块机构当曲柄处于AB,AB位置时，形成△B’C’D，△BCD。则：b≤（d－a）＋cc≤（d－a）＋ba＋b≤c＋d（1）a＋c≤b＋d（2）a＋d≤b＋c（3）将式(1)、(2)、(3)两两相加得a≤b，a≤c，a≤d1.铰链四杆机构曲柄的存在条件3.3铰链四杆机构的基本特征性在满足曲柄存在的必要条件时，取不同杆为机架，可以得到不同类型的铰链四杆机构：（1）取最短杆相邻的构件为机架时，只有最短杆一个曲柄，故为曲柄摇杆机构（2）取最短杆为机架，作连架杆的杆2和杆4均为曲柄，故为双曲柄机构（3）取最短杆的对边杆为机架，作连架杆的杆2和杆4均不能作曲柄，故为双摇杆机构（1）机构中有一最短杆（2）最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆之和曲柄存在的必要条件曲柄存在的充分条件最短杆与机架的位置关系最长杆和最短杆之和大于其余两杆之和，不论取哪个构件作为机架，均为双摇杆机构特例：2.急回特性摇杆来回摆动的平均速度v1与v2不相等，称为急回运动或急回特性。这种特性的大小，用v2与v1的比值K——行程速比系数来表示，则为曲柄摇杆机构急回特性的判断原则四杆机构急回特性，取决于极位夹角θ值：（1）当θ=0时，无急回运动；（2）当θ≠0时，有急回运动，而且θ角越大，K值越大，急回特性越明显。举例1.有急回运动的机构偏置曲柄滑块2.无急回运动的机构摆动导杆机构对心曲柄滑块机构转动导杆机构可以用来节省空回行程的时间可以提高生产效率优点3.压力角和传动角传动角γ越大，压力角α越小，有效分力Ft越大物体的受力方向与其运动的线