机械基础—平面连杆机构

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1、课题:平面连杆机构课题：平面连杆机构◆认识连杆机构的特点◆掌握平面连杆机构的类型及应用◆理解平面连杆机构的基本知识1.理解平面四杆机构有曲柄的条件2、理解平面四杆机构的演化形式本课题教学目的及要求课题内容重点内容：★铰链四杆机构的类型及应用难点内容：★曲柄存在条件复习旧课1、什么叫机构?2、常见约束的分类（1）光滑接触表面的约束例如光滑玻璃面上的珠子（2）柔性约束例如：用绳子吊着的物体（3）光滑的铰链约束A、固定铰链支座（简称固定铰支）B、活动铰支C、中间铰链机构是人工的物体组合,各部分之间具有一定的相对运动课题平面连杆机构一

2、、　运动副二、铰链四杆机构新课内容1、低副2、高副1、铰链四杆机构的组成2、铰链四杆机构的基本形式三、曲柄摇杆机构四、双曲柄机构五、双摇杆机构1、概念：使两构件直接接触并能产生一定相对运动的可动联接2、类型：运动副分为空间运动副和平面运动副3、平面运动副:高副低副（1）低副两构件通过面接触而构成的运动副称为低副。根据两构件间的相对运动形式，低副又可分为转动副和移动副。一、运动副及分类两构件通过点或线接触组成的运动副称为高副。（2）高副二、铰链四杆机构基本形式连架杆机架连杆连杆：不与机架直接连接的杆请问:把1、2、3、4杆分别作

3、机架，它们的转动效果又是怎样的呢？右图中是以黑色杆件为机架的运动情况,大家看到的现象是:连架杆1（红色）作整周转动(所以又称为曲柄)而蓝色连架杆作左右摇摆运动(所以又称之为摇杆）铰链四杆件的组成1234连架杆机架：固定不动的杆连架杆：与机架用转动副连接的杆1、铰链四杆机构的组成2、分别以四个杆为机架的运动情况d图3号杆为机架b图1号杆为机架c图2号杆为机架a图4号杆为机架1234a图1转动3摆动b图2转动4转动c图1转动3摆动d图2摇摆4摆动3、铰链四杆件机构的基本形式（1）曲柄摇杆机构（2）双曲柄机构（3）双摇杆机构铰链四杆

4、机构三种基本形式一根连架杆作整周转动，另一根连架杆作小于360度摆动。连接机架的两连架杆都能作整周转动连接机架的两连架杆都不能作整周转动5、铰链四杆机构类型的判断方法当最短杆长度lmin与最长杆长度lmax之和小于或等于其余两杆长度l1、l2之和（即lmin+lmax≤l1+l2)时，有以下三种情况：（1）若取最短杆相邻的任一杆为机架，则该机构为曲柄摇杆机构且最短为曲柄。（2）若取最短杆为机架，则该机构为双曲柄机构。（3）若取最短杆相对的杆为机架，则该机构为双摇杆机构。当最短杆长度lmin与最长杆长度lmax之和大于其余两杆长

5、度l1、l2之和（即lmin+lmax>l1+l2)时则无论取哪根为机架都无曲柄存在，机构只能为双摇杆机构结论：1、铰链四杆机构存在曲柄的条件是：(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)机架或连架杆为最短杆。2、铰链四杆机构存在一个曲柄的条件是：(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)连架杆(曲柄)为最短杆。3、铰链四杆机构存在双曲柄的条件是：(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)机架为最短杆。杆长条件1、曲柄摇杆机构特点：两连架杆一个是作整周运动的（红色）称

6、为曲柄；另一个是作摇摆运动的（蓝色）称为摇杆。三、曲柄摇杆机构如图所示:曲柄AB为主动件,并作等速转动,从动摇杆CD将在C1C2范围内作变速往复摆动,C1、C2两个位置能将主动件的整周回转运动转换成摇杆的往复摆动。2、曲柄摇杆机构的应用:括雨器与搅拌机碎石机四、双曲柄机构1、双曲柄机构的特点曲柄AB为主动件时，从AB2匀速转至AB1,转过1800，此时从动曲柄C2D转到C1D,其转过的角度为φ1主动曲柄AB继续再由B1B2匀速转过1800时从动曲柄CD转过的角度为φ2很明显φ1<φ2可见双曲柄机构是当主动曲柄作等速转动时,从动

7、曲柄随之作变速转动（1）双曲柄相等同向（2）双曲柄相等反向（3）双曲柄不等2、双曲柄机构的类型（1）双曲柄相等、同向双曲柄相等且同向又叫平行双曲柄机构，它的特点：两曲柄的旋转方向相同，角速度相等。平行双曲柄机构在运动过程中，主动曲柄AB转动一周，从动曲柄CD将会出现两次与连杆BC共线位置，这样会造成从动曲柄CD运动的不确定现象（即CD可能顺针转，也可能逆针转动而变成反向双曲柄机构或曲柄摇杆），为避免这一现象的发生，可用增设辅助机构的方法来解决。机动车主动轮联动装置（中间增设一个曲柄）以防止平行双曲柄变为反向双曲柄机构。（2）双

8、曲柄相等、反向双曲柄相等反向机构的特点：双曲柄的旋转方向相反，且角速度不相等。公共汽车车门启闭机构当主动曲柄AB转动时，通过连杆BC使从动曲柄CD朝反向转动，从而保证两扇车门能同时开启和关闭到预定位置特点：两连架杆都是曲柄（整周转）主动曲柄匀速转，从动曲柄变速转动（2）两曲柄