《第三章平面连杆机构》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第三章平面连杆机构（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三章平面连杆机构,本章主要内容,1 平面四杆机构的类型,2 平面四杆机构的工作特性,3 平面四杆机构的设计,平面连杆机构:指同一平面或相互平行平面内若干构件全部用低副联接起来的机构。,例如：铰链四杆机构,例如：曲柄滑块机构,平面连杆机构的特点 1.优点:由于面接触，故压强低，磨损小；由于接触表面为圆面和平面，故制造简便，容易获得较高的制造精度。2.缺点:由于运动副中的间隙不易消除，会引起运动误差；由于它的设计比较复杂，不易精确地实现复杂的运动规律。平面连杆机构中最基本的机构是由四个构件组成的四杆机构。本章任务:介绍四杆机构类型、特性及常用的设计方法。,1.铰链四杆机构,在平面四杆机构中,若运
2、动副都是转动副，此机构称为铰链四杆机构。 机架:不动的杆件,如杆件 4; 连架杆:与机架相连的杆件,如杆件、 3 ； 连杆:与机架不相连的杆件,如杆件 2 。 连架杆分为两种，一种是可以绕机架作整周运动的，称为曲柄，一种是只能绕机架在一定范围内来回摇摆的，称为摇杆。, 3.1 平面四杆机构的类型,曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构,根据两连架杆的形式,铰链四杆机构可分为三种类型:,1)曲柄摇杆机构:在铰链四杆机构中，若一个连架杆为曲柄，另一个连架杆为摇杆。,曲柄摇杆机构的应用:雷达天线俯仰机构,2)双曲柄机构:在铰链四杆机构中，若两连架杆均为曲柄,双曲柄机构的应用:惯性篩,平行四边形机构,反平行
3、四边机构,反平行四边机构的应用:车门开闭系统,双摇杆机构:在铰链四杆机构中，若两连架杆均为摇杆,双摇杆机构的应用:造型机翻箱机构,2.平面四杆机构的演化型式,通过改变构件的长度和形状、或选择不同的构件作机架，可以得到四杆机构的其它一些演化机构。,最常见的演化型式有:,曲柄滑块机构导杆机构摇块机构定块机构,1)曲柄滑块机构,(1)对心曲柄滑块机构,(2)偏置曲柄滑块机构,曲柄滑块机构可分为:,2)导杆机构,转动导杆机构,摆动导杆机构,摆动导杆机构的应用:牛头刨床,3)摇块机构,4)定块机构, 3.2 平面四杆机构的工作特性,一、曲柄存在条件,设各杆件的长度分别为a， b ， c 和 d 。,中,
4、在,在,中,或,铰链四杆机构中曲柄存在条件：曲柄是最短杆件或最短相邻杆件;最短杆件和最长杆件长度之和小于或等于其它两杆件长度之和。如果不满足上述条件之一，则机构为双摇杆机构。讨论以最短杆为机架,该机构是双曲柄机构;以最短杆的两个邻边为机架, 得到两个不同曲柄摇杆机构;以最短杆的对边为机架,该机构是双摇杆机构。,由式(1) 、(2)和(3)得：,讨论:在满足长度和条件的情况下，下述各为何种机构。,二 、急回特性 在四杆机构中，主动件等速回转,从动件的工作行程速度慢，而回程速度快，称急回特性，通常用行程速比系数 K 表示。,极位：从动件所能达到的极限位置。极位夹角：从动件在两个极限位置时，主 动件
5、两位置所夹之锐角，用表示。,例如：偏置曲柄滑块机构的急回特性及极位夹角,例如：摆动导杆机构的急回特性及极位夹角,压力角:不计摩擦时,作用从动件上的力 F 与 F 力作用点速度方向所夹的锐角。,三、压力角与传动角,传动角:压力角之余角。 都是衡量机构的传力性能的物理量。一般传动角越大，或压力角越小，机构的传力性能越好,反之相反。设计时，应使或者,铰链四杆机构中，曲柄与机架拉直共线和重叠共线的两位置处出现的传动角中，必有一处为最小传动角。,对心曲柄滑块机构和偏置曲柄滑块机构的最小传动角位置分别如下图所示。,四 、死点从动件在传动角为零或压力角为 时的位置称为机构的死点。在分析死点位置时，要首先搞清
6、楚哪个是主动件。死点是机构在运动过程中所处的特殊位置,它与自由度为 0 不同，与机构的自锁也不同。,死点,死点,死点,死点的避免机构错位排列加飞轮,利用惯性通过死点死点的利用飞机起落架夹具,例 题1：:绘出下图中各机构图示位置时的压力角和传动角。,解：略,例题2 ：机构如图所示,试求该机构的最小传动角，单位为mm。,解：略, 3.3 平面四杆机构的设计,一、图解法1.已知连杆位置，设计连杆机构2.已知连杆机构的行程速比系数，设计连杆机构二、解析法三、实验法,本节主要介绍图解法,1、已知连杆长度和连杆的二 个位置,2、已知连杆长度和连杆的三 个位置,3、已知曲柄摇杆机构的行程速比系数 K ，摇杆的长度及摆角，设计连杆机构,4、已知曲柄滑块机构的行程速比系数 K ，滑块的行程 H ，偏心距 e,设计该机构,5、摆动导杆机构：已知其行程速比系数K及机架长度L，要求设计此机构。,例题3:图所示的偏置曲柄滑块机构，已知行程速比系数 K=1.5 ，滑块行程 h=50 毫米，偏距 e=20 毫米,试用图解法求曲柄长度 AB 和连杆长度。,6、按连杆曲线设计四杆机构,已知原动件曲柄AB的长度a、铰链中心点A的位置和连杆上一点E的预定运动曲线，现要求设计此四杆机构。下面举例说明。,描绘连杆曲线的仪器模型,四杆机构分析图谱中的一张图,
