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1、第二章 平面连杆机构,第一节 铰链四杆机构 第二节 其他四杆机构 第三节 平面四杆机构的传动特性,第一节 铰链四杆机构,缺点：效率低；累计运动误差较大；高速运转时不平衡动载荷较大，且难于消除。,运动副全是转动副,一、铰链四杆机构概念: 四个构件用四个转动副依次连接的平面四杆机构称为铰链四杆机构,特点：面接触，承载能力强，耐磨损；易于制造和获得较高的制造精度；能实现多种运动规律。,内容：类型、应用及其特性，平面四杆机构的设计,在此机构中，AD固定不动，称 为机架；AB、CD两构件与机架 组成转动副，称为连架杆；BC 称为连杆。 在连架杆中，能作整周回转的 构件称为曲柄，而只能在一 定角度范围内摆
2、动的构件称为 摇杆。,是平面四杆机构的基本型式，其它四杆机构都是由它演变得到的。,构件之间都是转动副连接的平面四杆结构称为铰链四杆机构,1.曲柄摇杆机构, 两连架杆中一个为曲柄，另一个为摇杆。,摇杆为主动件时， 则可以将摇杆的摆动转换为曲柄的整周回转运动。,应用举例：牛头刨床工作台横向进给机构 缝纫机的踏板机构,二、铰链四杆机构的类型,曲柄为主动件时， 可以实现由曲柄的整周回转运动到摇杆往复摆动的运动转换。,缝纫机踏板机构,牛头刨床进给机构,(a)局部结构图 ; (b)曲柄摇杆机构运动简图1主动齿轮; 2从动齿轮; 3连杆; 4摇杆（棘爪）; 5棘轮; 6丝杠 ; 7机架,牛头刨床机构,2,4
3、,3,B,1,A,D,C,送料机构,正平行四边形机构,蒸汽机车的车轮联动机构,2.双曲柄机构,两个连架杆都能作整周回转运动,振动筛（也称为惯性筛）,在双曲柄机构中，如果组成四边形的对边长度分别相等，即 ，则根据曲柄相对位置的不同，可得到正平行四边形机构和反平行四边形机构。,反平行四边形机构,车门启闭机构,3.双摇杆机构,两连架杆均为摇杆,飞机起落架机构,起重机中重物平移机构,汽车前轮转向机构(等腰梯形机构),整理得,将式、中的三个不等式两两相加，化简后得,曲柄存在条件： 1）连架杆与机架中必有一杆为四杆机构中的最短杆；（最短杆条件） 2）最短杆与最长杆之和应小于或等于其余两杆的杆长之和。（杆长
4、和条件）,你会判断由不同杆作机架时四杆机构属于哪种机构么？,三、铰链四杆机构曲柄存在条件,在 中,在 中,判断由不同杆作机架时四杆机构属于哪种机构,注意：铰链四杆机构必须满足四构件组成的封闭多边形条件：最长杆的杆长20+18,10+2817+22,又最短杆AB固定作为机架,其中AB、CD都为摇杆,其中AB、CD都为曲柄,2.试判别下面二个图分别属于什么类型并说明连架杆的名称？,此机构属于曲柄摇杆机构,此机构属于双摇杆机构,13+2420+19,又杆AD是最短杆相邻的杆件,其中AB为曲柄、CD为摇杆,11+2690时， 180-BCD,最小传动角出现的位置如右图示。为保证机构的良好传力性能，设计
5、时通常应使 min 400。, 当 时， =（对顶角关系）； 当 时， = -（互为补角关系）。 由此可见，要判断 min位置前，首先应判断min、max位置。 可分以下三种情况讨论： 时， min=min ； 时， min= -max ； 机构中和两种情况共存时，可先计算当 时 的 1min=min ，然后再计算当 时的 = -max 。 则 minmin 1min , 2min。,结论：min 可能发生在主动曲柄与机架两次共线（ABAB）的位置之一处，即 处。,进一步分析与 的关系,四、机构死点,死点的概念在曲柄摇杆机构中，当摇杆为主动件时，当连杆与从动曲柄共线时，机构的传动角 ，此时主动
6、件CD 通过连杆作用于从动曲柄AB上的力恰好通过其回转中心，所以出现了不能使构件AB转动的顶死现象，机构的这种位置称为死点位置或死点。,具夹速快,机构在死点位置其有效分力等于零，则不论主动力多大都不能使从动件产生运动，会出现从动件卡死不动或运动不确定的现象。 死点的利用： 在工程中也常常应用死点位置实现工作要求。如快速夹具、飞机起落架等。,飞机起落架机构,死点的缺陷： 对于传动机构，存在死点位置是一个缺陷，常采用下列措施使机构顺利通过死点位置： 利用系统的惯性；利用特殊机构。,利用机构错位排列,利用惯性,学习重点,1. 熟练掌握并能应用四杆机构曲柄存在条件判断是否存在曲柄及机构类型； 2. 理解四杆机构的行程速比系数K、急回特性、极位夹角、传动角、压力角、死点位置等概念，并能熟练通过作图确定和求出四杆机构的极限位置、极位夹角、最小传动角（或最大压力角）和死点位置。,
