机械设计基础 课件 项目3 平面连杆机构.pptx

项目3平面连杆机构机械设计基础

目录CONTENTS平面连杆机构基本类型及应用1平面四杆机构基本特性2平面四杆机构的设计3

1平面连杆机构的基本类型及应用Part

如图所示为天线机构。其中杆1与机架形成转动副A，杆1和杆2形成转动副B，杆2和杆3形成转动副C，杆3与机架形成转动副D。试分析图示天线摆角如何调节？以及该机构可能的类型。任务引入任务目标：1.了解平面连杆机构的特点；2.理解铰链四杆机构的演化形式；3.掌握铰链四杆机构的基本形式。

一、基本概念平面连杆机构——若干构件通过低副连接而成的平面机构。平面四杆机构——由四个构件通过低副连接而成的平面机构。铰链四杆机构——所有低副均为转动副的平面四杆机构。

二、平面连杆机构特点及应用优点：1、由于组成运动副的两构件之间为面接触，因而承受的压强小、便于润滑、磨损较轻，可以承受较大的载荷；2、构件形状简单，加工方便，工作可靠；3、在主动件等速连续运动的条件下，当各构件的相对长度不同时,从动件实现多种形式的运动，满足多种运动规律的要求。缺点：1、低副中存在间隙会引起运动误差，设计计算比较复杂，不易实现精确的复杂运动规律；2、连杆机构运动时产生的惯性力也不适用于高速的场合。应用：机床、动力机械、工程机械、包装机械、印刷机械等。

三、铰链四杆机构基本形式及其演化机架：固定不动的杆，如AD杆；连架杆：与机架用转动副相连接的杆，如AB和CD杆；连杆：不与机架相连的杆，如BC杆。曲柄：能做整周回转的连架杆；摇杆：仅能在某一角度内摆动的连架杆。曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构1.铰链四杆机构的基本形式

三、铰链四杆机构基本形式及其演化曲柄摇杆机构：铰链四杆机构中，若一个连架杆为曲柄，另一个为摇杆

三、铰链四杆机构基本形式及其演化缝纫机截切机械

三、铰链四杆机构基本形式及其演化双曲柄机构：两连架杆均为曲柄的铰链四杆机构。两曲柄不等长：原动件曲柄匀速转动；从动件曲柄做周期性变速转动。

三、铰链四杆机构基本形式及其演化两曲柄等长（平行四边形机构）：两曲柄会存在不同的运动状况。

三、铰链四杆机构基本形式及其演化两曲柄等长（平行四边形机构）：两曲柄会存在不同的运动状况，具有不确定性。平行四边形运动不确定性解决方法：1、利用从动曲柄本身（或附加质量）的惯性来导向。2、在主、从动曲柄上错开移动角度再安装一组平行四边形机构。3、增加第三个平行曲柄。

三、铰链四杆机构基本形式及其演化及其演化分拣机构公交车门

三、铰链四杆机构基本形式及其演化双摇杆机构：两连架杆均为摇杆的铰链四杆机构。搬运机构起重机

三、铰链四杆机构基本形式及其演化转动副?移动副（滑块四杆机构）扩大转动副（偏心轮机构）选取不同的构件作为机架。2.铰链四杆机构的演化

三、铰链四杆机构基本形式及其演化1）铰链四杆机构中一个转动副转化为移动副曲柄滑块机构

三、铰链四杆机构基本形式及其演化1）铰链四杆机构中一个转动副转化为移动副曲柄滑块机构

三、铰链四杆机构基本形式及其演化1）铰链四杆机构中两个转动副转化为移动副

三、铰链四杆机构基本形式及其演化结构简单强度、刚度高传递动力较大2）扩大转动副（偏心轮机构）

三、铰链四杆机构基本形式及其演化3）取不同构件为机架

2平面四杆机构基本特性Part

图示为工装的压紧机构。试绘制该铰链四杆机构的示意图，并分析其工作原理。任务引入任务目标：1.理解平面四杆机构运动特性；2.掌握铰链四杆机构基本类型判定方法。。

一、曲柄存在的条件图示铰链四杆机构，杆AB为曲柄。为保证曲柄整周回转，曲柄必须顺利通过与机架AD共线的两个位置AB2和AB1。根据三角形两边之和必须大于第三边定律可得：观察三角形B1DC1:??观察三角形B2DC2:??①②?③不等式①、②和③两两相加，可得：?

一、曲柄存在的条件曲柄存在的必要条件：（1）在曲柄摇杆机构中，曲柄是最短杆；（2）最长杆与最短杆的长度之和小于或等于其余两杆的长度之和。

二、铰链四杆机构基本类型判别方法1、当最长杆与最短杆长度之和大于其余两杆的长度之和时，为双摇杆机构（不满足杆长和条件）；2、不满足第1条时，查看最短杆条件：（1）最短杆为机架时，机构为双曲柄机构；（2）最短杆为连架杆时，机构为曲柄摇杆机构；（3）最短杆为连杆时，机构为双摇杆机构。

三、平面四杆机构运动特性铰链四杆机构的极限位置极位夹角θ：从动件处于两个极限位置时，曲柄两位置之间的夹角最大摆角ψ:摇杆往复摆过的最大角度

三、平面四杆机构运动特性2.急回特性原动件做匀速转动，从动件做往复运动，且从动件返回行程的平均速度大于工作行程的平均速度的特性，称为急回特性。?行程速比系数K：空回行程的速度与工作行程速度的比值：?机构急回特性取决于极位夹角的大小。急回程度越明显，机构传动