2平面连杆机构解析.ppt

* 第2章 平面连杆机构 2.1 平面四杆机构的基本形式 2.2 平面四杆机构的特性 2.3 其它形式的四杆机构 2.4 四杆机构的设计 * 平面连杆机构:由若干个刚性构件，用低副（转动副或移动副）相互联接而组成的在同一平面或相互平行的平面内运动的机构，也称为平面低副机构。 第2章 平面连杆机构 由四个构件通过低副联接而成的平面连杆机构称为平面四杆机构。它的应用非常广泛，而且是组成多杆机构的基础。 构件之间全部是用转动副联接的平面四连杆机构，称为铰链四连杆机构。 它是平面四杆机构中最基本的形式, 其他形式的四杆机构都是在它的基础上演化而成的。 铰链四杆机构 * 2.1 平面四杆机构的基本形式 1 2 3 4 A B C D 连杆 连架杆 连架杆 机架 机架－参考系（固定件） 连架杆－与机架相联 连杆－不与机架相联 基本构件 连接架中能够相对于机架做360°整圆周运动的构件； 称为曲柄； 连架杆中不能够相对于机架做360 °整圆运动，而只能 在小于360 °的范围内做往复摆动的构件， 称为摇杆。 * 2.1 平面四杆机构的基本形式 2.1.1 铰链四杆机构的基本类型和应用 一曲一摇 二曲 二摇 * 2.1 平面四杆机构的基本形式 1、曲柄摇杆机构 特征：曲柄＋摇杆 作用： ┌曲柄→(一般)原动件→圆周转动（匀速） └摇杆→(一般)从动件→往复摆动（变速） 应用： 雷达天线、搅拌机、缝纫机、刮雨器、 破碎机 雷达天线俯仰机构 缝纫机踏板机构 （ 摇杆主动 ） （ 曲柄主动 ） 搅拌机构 * 2.1 平面四杆机构的基本形式 2、双曲柄机构 特征：两连架杆均为曲柄 作用： 应用：惯性筛 ┌主动曲柄: 匀速转动 └从动曲柄: 变速（或匀速）转动 惯性筛 * 2.1 平面四杆机构的基本形式 平行四边形机构 特性：▲两曲柄同速同向转动 ▲连杆作圆周平动 AB = CD BC = AD —相对两杆平行且相等的双曲柄机构。 摄影平台升降机构 机车车轮联动机构 挖土机挖掘机构 * 2.1 平面四杆机构的基本形式 平行四边形机构在共线位置出现运动不确定； B2 C2 A B1 C1 D 1 2 3 B3 C3 C3 ˊ 措施：采用两组机构错开排列。 机车轮联动机构 * 2.1 平面四杆机构的基本形式 反平行四边形机构 —相对两杆相等但不平行的双曲柄机构。 特性：▲两曲柄转动方向相反 ▲且角速度不相等 门窗启闭机构 * 2.1 平面四杆机构的基本形式 3、双摇杆机构 特征：两连架杆均为摇杆 作用： 应用：风扇摇头机构、起重机、飞机起落架 ┌主动摇杆: 摆动 └从动摇杆: 摆动 车辆前轮转向机构 A B D C 风扇座 蜗轮 蜗杆 电机 电机 A B D C 风扇座 蜗轮 蜗杆 电机 A B D C 风扇座 蜗轮 蜗杆 * 2.1 平面四杆机构的基本形式 2.1.2 曲柄存在的条件 重 叠 拉直共线 B1 C1 B2 C2 A D D A a b c d 在△B1C1D中: a+d≤b+c 在△B2C2D中: b ≤(d-a)+c 即 a+b≤d+c c≤(d-a)+b 即 a+c≤d+b a ≤ d ， a ≤ b ， a ≤ c 将上式两两相加，可得： 即AB杆为最短杆。 * 2.1 平面四杆机构的基本形式 由上述关系可推出在铰链四杆机构中，存在曲柄的条件： （1）最短杆与最长杆之和小于或等于其余两杆长度之和； （2）最短杆或其相邻杆为机架。 （1）在最短杆与最长杆之和小于或等于其余两杆长度之和条件下： a、取最短杆为机架时，两连架杆同时成为曲柄，则得双曲柄 机构。 （2）在最短杆与最长杆之和大于其余两杆长度之和条件下，该机构只能是双摇杆机构。 根据曲柄存在的条件，推论： c、取与最短杆相对的杆件为机架，两连架杆都不能整周回转， 则得双摇杆机构。 b、取最短杆相邻的杆件为机架，两连架杆中一个为曲柄，另 一个为摇杆，则得曲柄摇杆机构。 * 2.1 平面四杆机构的基本形式 e.g.1 如图，当分别取1、2、3、4为机架各获得何种机构？ * 2.2 平面四杆机构的特性 2.2.1 急回运动特性 B A C D C1 B1 C2 B2 摇杆摆角ψ：摇杆CD两极