机械设计第4章 连杆机构.pptVIP

* 铰链四杆机构的组成： 构件1，3 ---连架杆 构件 2 --- 连杆 构件 4 --- 机架 曲柄：能作整周转动的连架杆 摇杆：只能在一定角度范围内摆动的连架杆 连杆：连接两连架杆，作平面运动 1 4 3 2 第4章 平面连杆机构 4.1 铰链四杆机构的基本类型及其演化 4.1.1 铰链四杆机构的基本类型 1.曲柄摇杆机构 D A B C C2 B2 C1 B1 4 3 1 2 雷达天线俯仰机构 缝纫机脚踏板机构 4 1 2 3 2.双曲柄机构 惯性筛 A E F C D B 机车车轮的联动机构 车门开闭机构 A D C B 平台升降机构 3.双摇杆机构 A D C B B1 C1 飞机起落架机构 汽车、拖拉机的转向机构 A B C D 4.1.2 铰链四杆机构曲柄存在条件 设 a≤d A B C D a b c d C2 C1 B2 B1 ∵b≤(d-a)+c 由?B2 C2 D ∴ a+b≤d+c ∵ c≤(d-a)+b ∴ a+c≤d+b 由?B1 C1 D ∴ a+d≤c+b 得 a≤b a≤c a≤d 即a为最短杆 若设d≤a，同理可得 d+a≤c+b d+b≤c+a d+c≤a+b 得d≤a，d≤b，d≤c 即 d为最短杆 铰链四杆机构曲柄存在条件： 1.最短杆与最长杆长度之和 小于或等于其余两杆长度之和。 2.曲柄和机架中必有一杆为短杆。 存在曲柄的 必要条件（杆长条件） A B C D a b c d C2 C1 B2 B1 φ δ γ β 当四杆长度满足杆长条件时， φ、δ 可在0~360度内变化， γ、β 只能在一定范围内变化。 A B C D a b c d φ δ γ β A B C D a b c d φ δ γ β A B C D a b c d φ δ γ β A B C D a b c d φ δ γ β 固定最短杆的邻边， 得曲柄摇杆机构 固定最短杆，得双曲柄机构 固定最短杆对边， 得双摇杆机构 当四杆长度不满足杆长条件时，无论固定任何杆件 均得双摇杆机构 上述推论的应用：（1）判断类型; （2）设计杆长。 例1.判断下图四杆机构的类型。 a=40 d=100 c=70 b=60 解: a+d=40+100=140 b+c=60+70=130 ∴ 此机构为双摇 杆机构。 ∵ a+d＞b+c 例：判定习题4-5（d）四杆机构的类型 80 120 110 55 ∵ 120+55110+80 四杆长度满足杆长条件， 现取最短杆的对边杆为机架，为双摇杆机构。 解: ①曲柄摇杆机构，曲柄应为最短杆，最短杆的邻边为机架。 ②双曲柄机构，AD应为最短杆。 LAB+LBC≤LCD +LAD ∴ 0≤LAB≤50mm LAB 长度居中，则 LAD+LBC≤LAB +LCD ∴ LAB≥70mm 例2.已知：机构尺寸如图，AD为机架。试问： ①若此机构为曲柄摇杆机构，求LAB取值范围; ②若此机构为双曲柄机构，求LAB取值范围； ③若此机构为双摇杆机构，求LAB取值范围。 a=x d=60 c=90 b=100 A D B C LAB 长度最长，则 LAD+ LAB≤LBC +LCD ∴ LAB≤130mm ③双摇杆机构，若满足杆长条件，应取最短杆对边作机架，显然题义不符合要求。按最短杆+最长杆＞其余两杆之和，无论哪个构件作机架都为双摇杆机构。 其结果应为 70≤LAB≤130mm LAB最短，则 LAB+LBC＞LCD +LAD ∴ LAB＞50mm LAB居中，则 LAD +LBC＞LCD + LAB ∴ LAB＜70mm LAB最长，则 LAB+ LAD＞LCD + LBC ∴ LAB＞130mm 结果为： 50＜LAB＜70mm 或130＜LAB≤LBC+LCD +LAD=250mm。 偏置曲柄滑块机构 对心曲柄滑块机构 4.1.3 铰链四杆机构的演化 1.曲柄滑块机构 2．导杆机构、摇块机构和定块机构 1 3 A B 2 4 C 曲柄滑块机构 导杆机构 1 3 A B 2 4 C 摇块机构 1 3 A 2 4 C 定块机构 B 1 3 A 2 4 C A B 1 2 3 4 C 摆动导杆机构 3．偏心轮机构 A B C e 1 3 2 4 偏心轮机构 1 3 A B 2 4 C 4.2.1 急回特性 4.2 铰链四杆机构的传动特性 行程速度变化系数K C D A B C1 C2 B2 B1 极位夹角 工作行程 D A C B γ α F