第二章平面连杆机构(共19页).doc

精选优质文档-----倾情为你奉上第二章 平面连杆机构§6-1 铰链四杆机构一、 平面连杆机构：1、 定义：由若干刚性构件用低副连接而成的平面机构1）刚性构件：运动中不变形的构件；一般为杆状，为四根；也称为平面四杆机构 （2）低副：转动副、移动副①纯转动副的为铰链四杆机构（最基本的四杆机构）；②导杆机构：含转动副、移动副③判定平面机构的依据（不含高副）； （3）平面机构：构件的运动在同一平面或相互平行的平面内2、特点：①低副承载大，易制易修、易润滑、磨损小；②可实现匀速转与转、摆、移等多种形式的运动转换；③连杆上不同点的运动轨迹不同，可实现所需的运动轨迹；④低副间隙难消除，不能精确实现从动件所需的复杂运动规律；⑤产生的惯性力难平衡，不宜用于高速传动；3、铰链四杆机构构件名称： （1）机架：固定不动的杆（静件，唯一的）； （2）连杆：不与机架直接相连的杆； （3）连架杆：① 曲柄：能作整周转动；② 摇杆：仅在某一角度内摆动；二、 铰链四杆机构的类型、判定及应用（按连架杆的性质分）1、 曲柄摇杆机构：① 一连架杆为曲构（常作主动件，匀速转动）；另一连架杆为摇杆；② 最基本的形式（通过机架、运动副、构件相对尺寸的变化可演化 、转化得到其它形式的机构）③ 组成条件：Lmax+Lmin≤L’+L” 以最短杆的邻杆为机架；即时曲构为最短杆。

④ 运动特点（原理）：曲柄连续匀速转从动摇杆变速往复摆动； ⑤曲杆存在条件：连架杆能作整圈转动，各杆长度应满足的一定条件 a.曲柄摇杆机构ABCDAB作整圈转动； b.作曲构与连杆两共线位(b+a，b-a)得△AC1D, △AC2D； c.在△AC1D中：b-a+c>dèa+bcèa+cb+a考虑极限重合情况（平行双曲柄） a+d≤b+c 两两相加 a≤bè a+c≤b+d ============è a≤ca+b≤c=d a≤d即a为最短杆，且与最长杆长度之和小于其余两杆长度和 概括 Lmin+lmax≤L’+L”=======è 连架杆与机架中边有一最短杆⑥应用：横向进给机构（齿轮曲柄）è连杆è摇杆（棘轮机构）è螺旋机构剪刀机、搅拌机、破碎机雷达俯仰角机构缝纫机踏板机构----摇杆主动电风扇摇头机构注：① 长度条件和机架条件都成立，才有曲柄存在，否则为双摇杆机构； ② 有无曲柄存在的关键是有无能作整圈转动的构件。

③ 摇杆的摆角只能改变曲柄长度才能改变，r曲↓，摆角ψ↑，反之ψ↓2、双曲构机构： 普通双曲柄（两曲柄长不等）①两连架杆均为曲柄： 平行双曲柄 等长双曲柄 反向双曲柄 ②组成条件： a、普通双曲柄 以最短杆为机架 Lmin+Liax≤L’+L 对边杆两两相等，互相平行，以任意杆为机架（平行双曲柄） b、等长双曲柄 对边杆长度相等，互不平行，以曲柄的邻杆为机架（反向双曲柄，连杆为四边形的对角线） ③ 运动原理（特点）：a． 普通双曲柄：主曲匀转从曲变转，同向；b． 平行双曲柄：主匀转从同向同速转（连杆上点的轨迹为圆，平行移动）；c． 反向双曲柄：主匀转从反向变速转； 惯性筛、旋转式水泵----不等长双曲柄（插床刀具运动机构） ④ 应用 机车主动轮联动装置、物理天平、铲土机升降机构、汽车摇窗机构---平行双曲柄， 车门启闭机构---反向双曲柄。

3、双摇杆机构：①两连架杆均为摇杆（无曲柄存在的机构）；②组成条件； Lmin+Lmax≤L’+L”a 以最短杆的杆的杆为机架（即最短杆为连杆） Lmin+Lmax＞L’+L”b 以任意杆为机架③ 运动特点：主匀摆从同向变速摆；④ 应用： 自卸翻斗装置 港口起重吊车 飞机起落架 连杆为最短杆，lmin+lmax≤l/+l// 靠“死点”位置工作 车辆前轮转向装置（等腰梯形机构） lmin+lmax≤l/+l//，可能有曲柄注：判定四杆机构的类型 先判长度条件 lmin+lmax＞l/+l// ，无曲柄 以最短杆为依据考查机架、固定件6-2 铰链四杆机构的基本性质一、 急回运动特性： 1、定义：以曲柄为主动件，机构从动件的空回程速度大于工作行程速度的性质。

C B 　　　　　　　　　　　　 C1 C2 C2 B2 θ B1 ω　　φ1φ2 C1èC2, B1èB2, φ=180+θ=ωt1 =è C2èC1, B2èB1, φ=180-θ=ωt22、行程速比系数（急回特性系数）K=v回/v工①K=V回/V工=（C2C1/t回）/（C1C2/t工）=t/t=（φ1/ω）/（φ2/ω）=（180°+θ）/（180°-θ）=φ1/φ2②K≥1,K>1,有急回特性，K↑，急回特性愈显著；③K=1,θ=0°，无急回特性（如平行双曲柄，曲柄滑块机构等）；④利用急回特性可缩短非生产时间，提高生产率插床，惯性筛；牛刨、往复式运输机） 3、极位夹角θ：主动件与连杆两共线位置角（即连杆两极限位置的夹角）①θ=×180°②θ↑，K↑，急回性愈显著平行双曲柄、对心曲滑，θ=0°；反双曲、双摇谈不上“θ”③ 特殊的θ： 摆动导杆机构；θ=ψ导杆 摆块机构：θ=ψ块 4、摇杆摆角ψ：摇杆两极限位置的夹角。

① θ与ψ是完全不同的参数 ψ的大小取决于曲柄的长度，r曲↑，ψ↑； ② ψ的方位取决于连杆 的长度； 二、“死点”位置1、定义：连杆与从动件（曲柄、摇杆）的共线位置①一般以往复运动构件为主动件（不以曲柄为主动件），均有“死点”； ②此位置连杆对从动件作用力通过从动件转动中心，有效力矩为0，使从动件卡死或（自锁）运动方向不确定α=90°，γ=0°；2、预防措施（因其对机构传动不利）①在从动件上安装飞轮，靠从动件的惯性贮能越过“死点”；②安排多组机构错列（使死点不同时出现）；③不宜装飞轮时，用辅助构件（机车装置）；Fn γ F④限制摇杆摆角（双摇杆机构）； C α Ft 机床夹具 B　　　　δmax　δ3、利用 飞机起落架 　　　　　　δmin 钢折叠椅 D三、压力角和传动角 B1 A B2 1、压力角α：从动件受力方向与受力点运动方向夹的锐角 Ft=Fcosα---起推动作用，有效分力①从动件受力F分成 Fn=Fsinα---增大摩擦阻力，有害分力 ②不同位置α不同，为保证传动，α↓好，αmax≤40°～50° 2、传动角γ：力F与Fn（从动件轴线）间夹角。

① α+γ=90°，γ↑，传力性能↑；② 传动中不同位置γ不同，应限制γmin≥[γ]= 40度至50度；③ γ=δmin或180°-δ（锐角γ=δ，钝角时γ=180°-δ）γmin取决于δmin或δmax的位置，而δ大小取BD的长度大小； BDmax=AD+AB è 即曲柄与机架两共线位置时γmin最小,应加以 限制，γmin≥[γ]=40°～50°BDmin=AD-AB授课日期2010-1授课时数4课 题铰链四杆机构的演化课 型复习新授课教学目标1、了解铰链四杆机构的演化形式2、掌握曲柄滑块机构的演化及特性教学重点 曲柄滑块机构教学难点 导杆机构的判定条件更新、补充删节内容教学方法讲授法 、讨论法使用教具多媒体投影仪课外作业P97作业、练习册对应作业及补充课后体会§6-3铰链四杆机构的演化一、 演化过程：B C 改变机架 LCD无穷大 LBC有限A D二、 曲柄滑块机构：1、 形成条件：r曲≤L连，且L摇è∞时，曲--摇演化成曲--滑机构；2、 曲柄匀速转çè滑块往复直线运；3、 以曲柄为主动件时。

θ=0度，K=1滑块无急回特性，作平均V恒定的匀速运动；4、 以滑块为主动件时，机构有两个“死点”；5、 滑块行程H=2r曲；6、 偏心轮是曲--滑的典型演化应用（只能以偏心盘轮为主动件）；压力机、搓丝机、自动送料装置、偏心式抽水机、缝纫机送布机构 内燃机机构（以滑块为主动件）从动件具有匀速运动特性；三、 导杆机构：1、 标准导杆机构（固定曲--滑中的曲柄）(1) 转动导杆：L曲>L机架（插床）(2) 摆动导杆：L曲L’+L”无死点；如Lmax+Lmin≤L’+ L”，以任一摇杆为主动件有。