机械设计基础第2章

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1、第2章平面连杆机构及其设计§2－1铰链四杆机构的基本形式和特性§2－2铰链四杆机构的曲柄存在条件§2－3铰链四杆机构的演化§2－4平面四杆机构的设计本章教学内容第2章平面连杆机构及其设计◆了解平面连杆机构的组成及其主要优缺点;◆了解铰链四杆机构的基本形式及其演化；◆明确四杆机构曲柄存在条件和机构急回运动及行程速比系数等概念；◆对传动角、死点等有明确的概念；◆了解平面四杆机构设计的基本问题，掌握根据具体设计条件和实际需要设计平面四杆机构的方法。本章教学目的§2－1铰链四杆机构的基本形式和特性由若干个构件通过低副连接而组成。优点：①运动副为面接触，压强小，承载能力大，耐冲击②运动副元

2、素的几何形状为平面或圆柱面，便于加工制造.③原动件运动规律不变情况下，通过改变各构件相对长度可使从动件得到不同的运动规律④连杆曲线可以满足不同运动轨迹的设计要求缺点：①运动积累误差较大，影响传动精度②惯性力不好平衡而不适于高速传动③设计方法比较复杂◆连杆机构定义◆连杆机构的特点§2－1铰链四杆机构的基本形式和特性◆平面四杆机构的基本型式基本型式——铰链四杆机构连杆连架杆连架杆曲柄：能作整周回转的连架杆。摇杆：只能在一定范围内摇动的连架杆；整转副：组成转动副的两构件能整周相对转动；摆转副：不能作整周相对转动的转动副。全部用转动副相连的平面四杆机构曲柄摇杆机构铰链四杆机构中，若其两个

3、连架杆一为曲柄，一为摇杆，则此四杆机构称为曲柄摇杆机构。应用：雷达调整机构缝纫机踏板机构双曲柄机构在铰链四杆机构中，若其两个连架杆都是曲柄，则称为双曲柄机构。平行四边形机构：指相对两杆平行且相等的双曲柄机构。惯性筛机构平行四边形机构特性：▲两曲柄同速同向转动▲连杆作平动平行四边形机构的应用实例摄影平台升降机构逆平行（反平行）四边形机构：指两相对杆长相等但不平行的双曲柄机构车门开闭机构应用实例双摇杆机构铰链四杆机构若两连架杆都是摇杆，则称其为双摇杆机构。应用实例等腰梯形机构：指两摇杆长相等的双摇杆机构。应用实例造型机翻转机构急回运动急回运动1.机构极位：曲柄回转一周，与连杆两次共线

4、，此时摇杆分别处于两极限位置。2.极位夹角：机构在两个极位时，原动件所处两个位置之间所夹的锐角θ3.急回运动：＞＞＞曲柄等速转动情况下，摇杆往复摆动的平均速度一快一慢，机构的这种运动性质称为急回运动。4.行程速比系数K为表明急回运动程度，用反正行程速比系数K来衡量：q角愈大，K值愈大，急回运动性质愈显著。对心曲柄滑块机构θ=0，没有急回运动偏置曲柄滑块机构θ≠0，有急回运动摆动导杆机构的急回运动机构急回的作用：节省空回时间，提高工作效率。注意：急回具有方向性四杆机构的压力角和传动角机构压力角：从动件上作用点的力与该点的速度方向之间所夹的锐角传动角：机构压力角的余角称为机构在此位置

5、的传动角g常用传动角大小及变化来衡量机构传力性能的好坏。最小传动角的位置：曲柄摇杆机构：gmin出现在曲柄与机架共线的两位置之一。或死点位置曲柄摇杆机构：若以摇杆CD为主动件，则当连杆与曲柄共线时，机构传动角为零，这时CD通过连杆作用于从动件AB上的力恰好通过其回转中心，出现不能使构件AB转动而“顶死”的现象，机构的这种位置称为死点位置。传动机构中使机构通过死点的措施：措施一：将两组以上组合而使各组机构死点错位排列缝纫机脚踏板机构措施二：加装飞轮利用惯性使机构通过死点位置利用死点实现特定工作要求的机构示例：工件夹紧机构