常用机构四连杆机构.pptx

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1、结构特点：结构特点：四个运动副均为转动副四个运动副均为转动副组成：组成：机架、连杆、连架杆机架、连杆、连架杆机架：机架：固定不动的构件固定不动的构件AD连架杆：连架杆：直接与机架相连的构件直接与机架相连的构件 AB、CD连杆：连杆：不与机架相连的构件不与机架相连的构件BC曲柄：曲柄：能作整周转动的连架杆能作整周转动的连架杆摇杆：摇杆：不能作整周转动的连架杆不能作整周转动的连架杆1B2C31B2C34AD连杆连架杆连架杆机架1234ABCD曲柄摇杆(摆杆)(周转副)(摆转副)第1页/共41页按连架杆不同运动形式分：按连架杆不同运动形式分：(1)曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构(2)双曲柄机构双曲柄机构(

2、3)双摇杆机构双摇杆机构连杆连架杆连架杆1234ABCD4AD23作机架曲柄摇杆机构14AD23作机架双摇杆机构4AD1231作机架双曲柄机构曲柄摇杆机构4AD123第2页/共41页(1)曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构结构特点：结构特点：连架杆连架杆1为曲柄，为曲柄，3为摇杆为摇杆举例：举例：搅拌器机构搅拌器机构 雷达天线机构雷达天线机构1234用途：改变运动形式 回转遥感摆动 摇杆摆动回转第3页/共41页(2)(2)双曲柄机构双曲柄机构结构特点：结构特点：二连架杆均为曲柄二连架杆均为曲柄举例：举例：振动筛机构振动筛机构 变速变速第4页/共41页特殊双曲柄机构：特殊双曲柄机构：平行四边形机构平行四边

3、形机构特点：特点：二曲柄等速二曲柄等速 运动不确定问题运动不确定问题反平行四边形机构反平行四边形机构结结构构特特点点：二二曲曲柄柄转转向向相相反反车门开闭机构第5页/共41页(3)双摇杆机构双摇杆机构 结构特点：结构特点：二连架杆均为摇杆二连架杆均为摇杆举例举例:鹤式起重机鹤式起重机第6页/共41页特殊机构特殊机构等腰梯形机构等腰梯形机构实例实例:汽车前轮转向机构汽车前轮转向机构第7页/共41页(1)曲柄存在条件ABCDabcdf设 AB 为曲柄,且 af 、b+f c、c+f b以 fmax=a+d ，fmin=d-a 代入并整理得：b+c a+d 、b+d a+c 、c+d a+b并可得:

4、ab 、ac 、aL(Lmax+LminL(其余两杆长度之和)时 双摇杆机构曲柄存在的条件：(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)曲柄是最短杆。第9页/共41页连杆连架杆连架杆1234ABCD机构演化方法u 改变杆件长度，用移动副取代回转副u 扩大回转副u 变更机架等二、铰链四杆机构的演化二、铰链四杆机构的演化第10页/共41页1B2C34AD曲线导轨曲柄滑块机构lCD e 01B24AC3偏置式曲柄滑块机构对心式曲柄滑块机构1B24AC3e3D1B2C4A对CD杆等效转化转动副变成移动副（1）改变杆件长度 曲柄滑块机构第11页/共41页e 偏心距 e=0 为曲柄滑块机构

5、 e0 为偏置曲柄滑块运动特点：曲柄的回转运动变换为滑块的往复直线运动（如空压机）或将滑块的往复直线运动变换为回转运动（如内燃机）。第12页/共41页（2 2）选不同构件作机架曲柄滑块机构曲柄滑块机构导杆机构变更机架曲柄滑块机构 例导杆机构 例曲柄摇块机构移动导杆机构 （定块机构）曲柄摇块机构移动导杆机构第13页/共41页C234C234C234C234C234C234C234C234C234C234C234C234C234C234C234C234C234AB123C423C423C423C423C423C423C423C423C423C423C423C432C4AB1导杆机构 将曲柄滑块机构

6、中的曲柄作为机架，既变为导杆机构。转动导杆机构：BCAB导杆可作360回转 摆动导杆机构：BC t2,v2 v1行程速比系数行程速比系数K K 急回特征急回特征K=1,无急回特性无急回特性 K急回特征越显著急回特征越显著1B2C212v2v1慢快v急回特性的应用例：牛头刨工作要求B1C14ABCD231第18页/共41页 压力角FV从动杆(运动输出件)受力点的力作用线与该点速度方位线所夹锐角.(不考虑摩擦)传动角=1800-压力角的余角.(连杆轴线与从动杆轴线所夹锐角)压力角和传动角(3)传力特性第19页/共41页 传动不利，设计时规定 4050 通常，机构在运动过程中传动角是变化的，最小值在

7、哪？第20页/共41页最小传动角 minminDdBACabc=0 cos =1 cos min=180 cos =1 cos max分析 min 或 max 可能最小 曲柄摇杆机构,当曲柄主动时,在曲柄与机架共线的两个位置之一,传动角最小.第21页/共41页死点死点:传动角为零传动角为零=0(=0(连杆与从动件共线连杆与从动件共线),),机构顶死机构顶死死点死点B1C1B2C24ABCD231=00=00=00C2B2=00BACB1C第22页/共41页利用构件惯性力利用构件惯性力实例实例:家用缝纫机家用缝纫机采用多套机构错位排列采用多套机构错位排列实例实例:蒸汽机车车轮联动机构蒸汽机车车轮

8、联动机构蒸汽机车两侧利用错位排列的两套曲柄滑块机构使车蒸汽机车两侧利用错位排列的两套曲柄滑块机构使车轮联动机构通过死点轮联动机构通过死点克服死点的措施克服死点的措施 GGEFEF第23页/共41页实例实例:夹具夹具飞机起落架机构飞机起落架机构死点的利用死点的利用=00第24页/共41页2-3 平面四杆机构的特点及其设计平面四杆机构的特点及其设计一、平面四杆机构的特点二、平面四杆机构的设计第25页/共41页一、平面四杆机构的特点一、平面四杆机构的特点全低副（面接触），承受冲击力，易润滑，不易磨损全低副（面接触），承受冲击力，易润滑，不易磨损运动副结构简单，易加工运动副结构简单，易加工运动规律多样

9、化、点的运动轨迹多样化运动规律多样化、点的运动轨迹多样化运动副累积误差大，效率低运动副累积误差大，效率低惯性力难以平衡，不宜用于高速惯性力难以平衡，不宜用于高速不能精确实现复杂的运动规律，设计计算较复杂不能精确实现复杂的运动规律，设计计算较复杂 123ABC4机架连杆连架杆A1B2C3D44A12B3C56DE第26页/共41页设计类型1.1.实现连杆给定位置2.2.实现预定运动规律例如:从动件的急回运动特性 3.3.实现预定运动轨迹 方法：解析法、作图法、实验法二.平面四杆机构的设计第27页/共41页如实现预定的连杆位置要求如实现预定的连杆位置要求机构能引导刚体（一般为连杆）通过一系列给定位

10、置机构能引导刚体（一般为连杆）通过一系列给定位置例：例：飞机起落架机构飞机起落架机构:要要求求实实现现机机轮轮放放下下和和收收起两个位置起两个位置铸造翻砂机构铸造翻砂机构:要求实现两个翻转位置要求实现两个翻转位置1.实现连杆给定位置机构第28页/共41页 D设计 已知活动铰点B、C中心位置，求固定铰链A、D中心位置。B1C1B2C2四杆机构 AB1C1D 为所求.A 第29页/共41页实现连杆给定的三个位置B1C1B2C2B3C3AD四杆机构 AB1C1D 为所求.第30页/共41页2.具有急回特性的机构第31页/共41页B2C2按给定的 K 值,设计曲柄摇杆机构1）给定 K、y、LCDABC

11、DO2y=180K-1K+1 分析.900-B1ADC1第32页/共41页C2DC1y900-2OAEBCAC1=BC-ABAC2=BC+ABAB=AC2-AC12BC=AC2+AC12曲柄摇杆机构 ABCD 为所求.设计.以 mL=作图.LAB=mLAB=、LBC=mLBC=.=1800=K-1K+1第33页/共41页2）给定 K、y、LCD、.C2DC1yABCC3B3min2 minA0 分析.第34页/共41页 设计.C2DC1y2 A0AC3B3minmin 须不小于 .第35页/共41页实现预定轨迹的设计实现预定轨迹的设计即即要要求求机机构构中中连连杆杆上上某某点点的的轨轨迹迹能能与与给给定定的的曲曲线线相相一一致致,或能通过给定曲线上的若干有系列的点或能通过给定曲线上的若干有系列的点如如:搅搅拌拌器器机机构构要要求求连连杆杆上上某某点点按按搅搅拌拌特特点点生生成某种轨迹成某种轨迹3实现预定运动轨迹机构第36页/共41页实验法、图谱法、解析法.设计第37页/共41页连杆曲线图谱第38页/共41页第39页/共41页作业作业:3-1,3-2,3-33-1,3-2,3-3第40页/共41页感谢您的观看！第41页/共41页