第四章平面连杆机构.ppt

二、运动副的结构 1.转动副 开口销 孔用弹性挡圈 螺钉 挡片与螺钉 螺栓联接 铆接 2.移动副 常采用的移动副有活塞与缸体、离合器与导键或花键等结构 （１）移动量较小时 常见导轨式移动副的截面形状有： （２）当移动量较大时 常采用导轨式移动副，如车床溜板箱与床身形成的移动副 　　(a)　　　　　　　　　 (b) 　　　　　　　　　(c) 　　　　　　　(d) * * 一、平面连杆机构：若干个构件用低副联接而成的平面机构。 二、平面连杆机构的特点 （2） 运动构件产生的惯性力难以平衡，高速时会引起较大的振动，因此常用于速度较低的场合 2.缺点： 1.优点 （1）构件间为面接触,比压小、易润滑、磨损轻、寿命长 （2）机构中运动副的元素形状简单、易于加工制造和保证精度 （3）能够实现多种运动形式的转换、各种预定的运动规律和复杂的运动轨迹。 （1）只能近似地满足给定的运动规律和轨迹，设计比较复杂 本章主要研究平面四杆机构的类型、基本性质和应用。 三、平面四杆机构 平面四杆机构：由四个构件组成的平面机构 平面四杆机构 移副四杆机构 铰链四杆机构 第一节铰链四杆机构 1 2 3 4 A B C D 连杆 连架杆 连架杆 机架 连杆 连架杆 曲柄 摇杆 (摆杆) 机架 铰链四杆机构组成： 铰链四杆机构 铰链四杆机构：所有运动副均为转动副的平面四杆机构 铰链四杆机构中，固定不动的构件 与机架相联的构件 连接两连架杆且不与机架直接相连的构件 只能在一定角度范围内往复摆动的连架杆 能绕机架作整周转动的连架杆 铰链四杆机构 (全转动副) 一、铰链四杆机构的基本类型 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构 根据两个连架杆能否成为曲柄 1.曲柄摇杆机构 两连架杆一为曲柄，一为摇杆 (1)特点：既能将曲柄的整周转动变换为摇杆的往复摆动，又能将摇杆的往复摆动变换为曲柄的连续回转运动。 (2)应用实例： （单击图片演示动作） 雷达天线机构 汽车刮雨器机构 缝纫机等 搅拌机 钢料输送机 2.双曲柄机构 (1)特点：能将等角速度转动转变为周期性的变角速度转动。 两连架杆均是曲柄 (2)应用实例： （单击图片演示动作） 惯性筛机构 (3)双曲柄机构的特例 特点：两曲柄转向相同且角速度相等，连杆作平动 特点：两曲柄转向相反、角速度不相等 应用实例： （单击图片演示动作） 应用实例： （单击图片演示动作） 机车车轮 升降平台 车门 平行四边形机构：四杆中对边杆两两相等且相互平行 反平行四边形机构：四杆中对边杆两两相等，但连杆与机架不平行 3.双摇杆机构 (1)特点：将主动摇杆的往复摆动经连杆转换为从动摇杆的往复摆动。也可将连杆的整周转动转换为两摇杆的往复摆动。 (2)应用实例： （单击图片演示动作） 两连架杆均是摇杆 起重机 车辆转向机构 二、铰链四杆机构类型的判断 （1）最短杆与最长杆的长度之和，小于或等于其余两杆长度之和； （2）连架杆和机架中必有一个是最短杆。 铰链四杆机构的类型与机构中是否存在曲柄有关，因此研究铰链四杆机构的类型首先需研究存在曲柄的条件。 1.铰链四杆机构存在曲柄的条件 可以论证，铰链四杆机构存在曲柄的条件是： 只有两条件同时满足时，该连架杆才成为曲柄。 ①铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆的长度之和大于其余两杆长度之和，则不论取何杆为机架时均无曲柄存在，而只能得双摇杆机构。 2.铰链四杆机构类型的判断 ②铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和时，则 取与最短杆相对的杆为机架时，得双摇杆机构,演示。 取最短杆的相邻杆为机架时，得曲柄摇杆机构,演示； 取最短杆为机架时，得双曲柄机构,演示； 由此可知，（1）各杆长度保持不变，取铰链四杆机构中不同构件作机架，将成为不同类型的机构。演示 （2）改变各杆长度，铰链四杆机构类型也将改变。判断演示 第二节平面四杆机构的演化 演化方法 4.扩大回转副 各种四杆机构，都是从铰链四杆演化而来的。了解四杆机构的演化，对机构分析和机构创新很有帮助。 一、四杆机构的演化 1.变更机架 2.改变各杆件长度 3.用移动副取代回转副 在上节已讨论 1.用移动副取代回转副 A B C R? A B C R 曲柄滑块机构 R A B C D 当曲柄AB绕轴A回转时，铰链C将沿圆弧往复运动 将摇杆CD作成滑块形式，此时铰链四杆机构已演化为具有曲线导轨的曲柄滑块机构 将曲线导轨半径增至无穷大，则铰链C及滑块的运动轨迹将变为直线，铰链四杆机构将演化成为曲柄滑块机构 C点的运动轨迹未发生改变 ２ 这时杆1（销钉）看上去是一个“圆盘”，它与机架的转动中心仍在A处，杆1实际上成了一个偏心轮 这种结构尺寸的演化并没有影响机构的运动性质 杆2端部做成