机械设计基础 教学课件 作者 王亚辉 主编第三章 平面连杆机构第3章 平面连杆机构.ppt

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1、第3章平面连杆机构第3章平面连杆机构§3.5平面四杆机构的运动设计方法§3.4平面四杆机构的工作特性§3.3铰链四杆机构的演化§3.2铰链四杆机构中曲柄存在的条件及其基本类型的判别§3.1铰链四杆机构的基本形式本章小结机械设计基础第3章平面连杆机构平面连杆机构：构件间用低副连接而成的平面机构四杆机构：具有四个构件的低副机构主要讨论：平面四杆机构的类型、特性及设计第3章平面连杆机构特点1特点2特点3特点4由于低副是面接触，压强低，磨损量小制造方便，容易获得较高的精度容易实现常见的转动、移动及其转换低副中存在的间隙不易消除，会引起运动误差应用：各种机

2、械设备、仪器仪表中应用实例：契贝谢夫步行机器人点击画面观看动画§3.1铰链四杆机构的基本形式铰链四杆机构：构件间用四个转动副相连的平面四杆机构组成：机架：固定件（构件4）连杆：不直接与机架相连的杆（构件2）连架杆：与机架相连的杆（构件1、3）连架杆曲柄：作整周转动的连架杆摇杆：仅能在某一角度内摆动的连架杆1234§3.1铰链四杆机构的基本形式曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构基本类型点击画面i观看动画§3.1铰链四杆机构的基本形式3.1.1曲柄摇杆机构：两连架杆中一个是曲柄，一个是摇杆的铰链四杆机构摆动等速转动运动特点:雷达天线仰俯角的调整机构曲柄

3、摇杆机构的应用举例曲柄摇杆机构应用举例1搅拌器曲柄摇杆机构的应用举例曲柄摇杆机构应用举例2牛头刨床的进给机构曲柄摇杆机构的应用举例3缝纫机的踏板机构曲柄摇杆机构应用举例43.1.2双曲柄机构：两个连架杆都是曲柄的铰链四杆机构1.普通双曲柄机构运动特点：主动曲柄等速转动从动曲柄变速转动§3.1铰链四杆机构的基本形式普通双曲柄机构应用举例惯性筛2.平行双曲柄机构：连杆与机架相等双曲柄的转向相同，且长度也相等。运动特点：两曲柄转动的角速度始终相等，连杆作平动，且始终平行于机架。§3.1铰链四杆机构的基本形式天平机构平行双曲柄机构应用举例1平行夹紧机构平

4、行双曲柄机构应用举例2平行双曲柄机构应用举例3摄影车座斗升降机构3.反向双曲柄机构：连杆与机架相等双曲柄的转向相反，且长度也相等。§3.1铰链四杆机构的基本形式反向双曲柄机构应用举例车门的启闭机构3.1.3双摇杆机构：具有两个摇杆的铰链四杆机构运动特点：摆动摆动（摆幅相等或不相等）§3.1铰链四杆机构的基本形式双摇杆机构举例鹤式起重机双摇杆机构举例飞机起落架双摇杆机构举例炉门启闭机构双摇杆机构举例轮式车辆转向机构§3.2铰链四杆机构中曲柄存在的条件及其基本类型的判别设构件1、2、3、4的长度分别为a、b、c、d当杆长d>a时，由△B′C′D存在的

5、几何条件可知，四杆的长度必然满足：由△B″C″D存在的几何条件可知，四杆的长度必然满足：a≤b，a≤c，a≤d即即各式中的等号表示当B处在B′点和B″点时，A、B、C、D四点共线，这时刚好也能形成整转副。上式两两相加得：§3.2铰链四杆机构中曲柄存在的条件及其基本类型的判别a≤b，a≤c，a≤d即即对于杆长d

6、的构件——条件２（最短构件条件）铰链四杆机构基本类型的判别（满足条件1）曲柄摇杆机构双曲柄机构曲柄摇杆机构双摇杆机构无论以哪个构件为机架，都是双摇杆机构。铰链四杆机构基本类型的判别（不满足条件1）判别铰链四杆机构基本类型的方法可用下面框图铰链四杆机构条件1曲柄摇杆机构双曲柄机构可能有曲柄考察机架双摇杆机构无曲柄以最短杆邻边为机架以最短杆为机架以最短杆对边为机架无论取哪个杆为机架否是课堂练习1曲柄摇杆机构课堂练习2双摇杆机构课堂练习3双曲柄机构课堂练习4双摇杆机构§3.3铰链四杆机构的演化3.3.1将转动副转化为移动副转化为含有一个移动副的四杆机构

7、动画演示3.3.2取不同构件作机架构件1构件2构件3（滑块）；构件4（导杆）§3.3铰链四杆机构的演化1.低副的运动可逆性：用低副联接的两构件之间的相对运动关系，不因选取哪个构件为相对固定的构件而改变，这种特性称为低副的运动可逆性。取构件4作机架——曲柄滑块机构对心曲柄滑块机构偏置曲柄滑块机构§3.3铰链四杆机构的演化2.选取不同的构件为机架取构件2作机架——曲柄摇块机构§3.3铰链四杆机构的演化3.定块机构（取构件3作机架）§3.3铰链四杆机构的演化取构件3作机架——定块机构取构件1作机架,（L1＜L2）——转动导杆机构§3.3铰链四杆机构的演

8、化取构件1作机架,（L2＜L1）——摆动导杆机构§3.3铰链四杆机构的演化取构件1作机架,（L2＜L1）——摆动导杆机构§3.3铰链四杆