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机械应用基础教学课件 ppt 作者万志坚 1_第四章　平面连杆机构

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1、第四章平面连杆机构,第四章平面连杆机构,第一节铰链四杆机构及其演化第二节平面四杆机构的基本运动特性第三节平面四杆机构的设计,第一节铰链四杆机构及其演化,一、铰链四杆机构的基本类型,图4-1 铰链四杆机构,第一节铰链四杆机构及其演化,图4-2 雷达天线俯仰机构,第一节铰链四杆机构及其演化,1. 曲柄摇杆机构,图4-3 搅拌机构图,第一节铰链四杆机构及其演化,图4-4 缝纫机踏板机构,第一节铰链四杆机构及其演化,2.双曲柄机构,图4-5 惯性筛中的铰链四杆机构图,第一节铰链四杆机构及其演化,图4-6 平行四边形机构,第一节铰链四杆机构及其演化,图4-7 机车车轮的平行四边形机构图,第一节铰链四杆机构及其演化,图4-8 天平机构,第一节铰链四杆机构及其演化,图4-9 反平行四边形机构图,第一节铰链四杆机构及其演化,图4-10 车门开闭机构,第一节铰链四杆机构及其演化,3. 双摇杆机构,图4-11 鹤式起重机,第一节铰链四杆机构及其演化,二、铰链四杆机构的演化通过用移动副取代转动副、变更杆件长度、变换机架和扩大转动副等途径，可以得到铰链四杆机构的其他演化

2、型式。 1. 曲柄滑块机构 2. 导杆机构 3.摇块机构和定块机构,图4-12 曲柄滑块机构,第一节铰链四杆机构及其演化,图4-13 曲柄滑块机构的演化图,第一节铰链四杆机构及其演化,图4-14 摆动导杆机构,第一节铰链四杆机构及其演化,图4-15 自卸卡车,第一节铰链四杆机构及其演化,图4-16 抽水唧筒,第二节平面四杆机构的基本运动特性,一、铰链四杆机构的曲柄存在条件,图4-17 铰链四杆机构曲柄存在的条件,第二节平面四杆机构的基本运动特性,1)在曲柄摇杆机构中，曲柄是最短杆。 2)最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆的长度之和。二、急回特性如图418所示的曲柄摇杆机构中，当曲柄AB为原动件并以角速度1作等速回转时，摇杆CD作往复变速摆动。,图4-18 曲柄摇杆机构的急回特征,第二节平面四杆机构的基本运动特性,三、压力角和传动角在生产中，不仅要求连杆机构能实现预定的运动规律，而且希望运转轻便，效率高。,图4-19 曲柄摇杆机构的压力角和传动角,第二节平面四杆机构的基本运动特性,四、死点位置对于图418所示的曲柄摇杆机构，如以摇杆为原动件，而曲柄1

3、为从动件，则当摇杆摆到极限位置C1D和C2D时，连杆2与曲柄1共线，如不考虑构件的重量和惯性力和运动副中的摩擦力（以下论述均作此假设），则这时连杆加给曲柄的力将通过铰链中心。,图4-20 工件夹紧机构,第二节平面四杆机构的基本运动特性,图4-21 按照给定的行程速比系数设计曲柄摇杆机构,第三节平面四杆机构的设计,1. 曲柄摇杆机构 1) 给定的行程速度变化系数K，按公式(4-8)求出极位夹角。 2)选定比例尺，任取固定铰链中心D的位置，按给定的摇杆长度lCD及摆角画出摇杆的两个极限位置C1D和C2D，则C1DC2=，C1D=C2D=lCD，如图4-21所示。 3) 连接C1和C2点，并过C2点作直线C1M垂直于C1C2。 4) 作C1C2N=90-,C1M和C2N交于P点，则C1PC2=。,第三节平面四杆机构的设计,5) 作C1PC2的外接圆，在圆上任取一点A作为曲柄的固定铰链中心，连接AC1和AC2，因同一圆弧上对应的圆周角相等，故C1AC2=C1PC2=。 6) 确定曲柄、连杆和摇杆的尺寸。,第三节平面四杆机构的设计,图4-22 按照给定的行程速比系数设计曲柄滑块机构,第三节平面四杆机构的设计,2.偏置曲柄滑块机构 1) 由式(4-8)求出极位夹角： 2) 选定比例尺，画线段C1C2=H，并过C1点作直线C1M垂直于C1C2(见图4-22)。 3) 作C1C2N=90-，C1M和C2N交于P点，则C1PC2=。 4) 作C1PC2的外接圆，在圆外任取一点与C1和C2点连线的夹角都等于。 5) 作C1C2的平行线，并与C1C2的距离为e，此直线与C1PC2的外接圆交点即为曲柄和机架的固定铰链中心A。,第三节平面四杆机构的设计,6) 用与曲柄摇杆机构相同的方法，确定曲柄和连杆的尺寸。,图4-23 题4-1图,第三节平面四杆机构的设计,图4-24 脚踏砂轮的曲柄摇杆机构,第三节平面四杆机构的设计,1) 若此机构为曲柄摇杆机构，求lAB的最大值。 2)若此机构为双曲柄机构，求lAB的最大值。 3)若此机构为双曲柄机构，求lAB的最小值。 4)若此机构为双摇杆机构，求lAB的数值。,图4-25 题4-6图,第三节平面四杆机构的设计,图4-26 题4-7图,

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