机械零部件设计（第2版）课件：平面连杆机的设计.pptx

《机械零部件设计》

设计

内燃机中的常用机构;1、了解内燃机的组成及工作原理，学会进行内燃机结构分析。

2、掌握平面机构运动简图绘制与自由度计算。

3、掌握平面连杆机构的设计。

4、掌握凸轮机构设计。

5、培养学生分析和解决工程实际问题的能力，勇于创新、敬业

乐业的工作作风和良好的职业道德以及团队协作精神。;任务二;任务三;1、理解铰接四杆机构基本形式、演化形式的应用；

2、掌握铰接四杆机构的工作特性；

3、学会按给定连杆位置、行程速比系数K设计四杆机构。;1、铰接四杆机构的类型及应用；

2、含有一个移动副的平面四杆机构；

3、平面四杆机构的工作特性；

4、平面四杆机构的设计。;定义：若干个刚性构件用平面低副联接而成的机构，称为平面

连杆机构，也可称为平面低副机构。

优点：平面连杆机构中相邻构件之间的接触面为平面或圆柱

面，加工方便，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。

缺点：高速时会引起较大的振动，因此常用于速度较低的场合。

最简单的平面连杆机构是由四个构件组成的，简称平面四杆机构。;平面四杆机构的类型;1、铰链四杆机构的组成铰链四杆机构中，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，仅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。;（1）曲柄摇杆机构

铰接四杆机构的两个连架杆中，若一杆为曲柄，另一杆为摇杆，则此机构称为曲柄摇杆机构。;2、铰接四杆机构的类型及应用;2、铰接四杆机构的类型及应用;2、铰接四杆机构的类型及应用;（2）双曲柄机构

若铰接四杆机构中的两连架杆均为曲柄，则此机构称为双曲柄机构。;机车车轮联动机构;（3）双摇杆机构

若铰接四杆机构中的两连架杆均为摇杆，则此四杆机构称为双摇杆机构，双摇杆机构在实际中的应用主要是通过适当的设计，将主动摇杆的摆角放大或缩小，使从动摇杆得到所需的摆角；或者利用连杆上某点的运动轨迹实现所需的??动规律。

起重机为双摇杆机构应用的例子。在双摇杆AB和CD的配合下，使悬挂在E点的货物，能沿近似水平的方向移动。;（3）双摇杆机构

;（3）双摇杆机构

下图所示的飞机起落架收放机构即为双摇杆机构。飞机起飞后，需将轮5收起；飞机着陆前，要把轮5放下。这些动作是由主动摇杆1通过连杆2、从动摇杆3带动着陆轮5予以实现的。;（3）双摇杆机构

在双摇杆机构中，若两摇杆长度相等，则称为等腰梯形机构，如图所示的汽车前轮转向机构就是这种双摇杆机构。;3、铰接四杆机构中曲柄存在的条件;铰链四杆机构曲柄存在条件为：

1）连架杆和机架中必有一杆是最短杆；

2）最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和。（称为杆长条件）

上述两个条件必须同时满足，否则机构不存在曲柄。;对铰链四杆机构三种基本形式的具体判别方法：

(1)当最短杆与最长杆的长度之和大于其他两杆的长度之和时，只能是双摇杆机构。

(2)当最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆的长度之和时：

①最短杆为机架，是双曲柄机构；

②最短杆相邻杆为机架，是曲柄摇杆机构；

③最短杆的对面杆为机架，是双摇杆机构。;训练：判别机构的形式;（1）曲柄滑块机构

可看做曲柄摇杆

机构中摇杆长度变为

无穷大，形状变为滑

块而演变成的机构。;（2）偏心轮机构

通过扩大转动副B而形成的。

;（3）导杆机构

当改变曲柄滑块机构中的固定构件时，可得到各种形式的导杆机构。导杆为能在滑块中作相对移动的构件。;（3）导杆机构

;（4）摇块机构和定块机构

当取曲柄滑块机构中的连杆2为机架时，则成为摇块机构。

;（4）摇块机构和定块机构

当取曲柄滑块机构中的滑块3为机架时，杆1可作整周回转，杆4作往复移动，故称为定块机构。;归纳：;1、急回特性

在工程实际中，往往要求做往复运动的从动件，在工作行程时的速度慢些，使得工作平稳，而空回行程时的速度快些，以缩短非生产时间，从而提高生产率，这种特性就是所谓的急回特性。;下图曲柄摇杆机构中，设曲柄AB为主动件，摇杆CD为从动件。曲柄AB作等速转动，其回转一周，摇杆CD往复摆动一次。曲柄AB在回转一周