吉林工大 机械原理 第04章 平面连杆机构及其设计ppt课件.ppt

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1、第四章平面连杆机构及其设计(Chapter4:PlanarLinkagesandDesignofLinkages)编写：崔可维主审：秦荣荣制作：秦荣荣熊健赵罘FABCDME连杆机构及其传动特点(Linkagesandtheirtransmissioncharacterization)连杆机构—低副机构优点：1.面接触，压强小,承受大载荷。2.通过改变各构件相对长度可使从动件获得不同的运动规律。3.可实现各种不同的轨迹要求。缺点:1.运动链长，产生积累误差，效率低。2.存在动载荷，不宜高速传动内容：1.平面四杆机构的类型和应用。2.四杆机构的基础知识。3.四杆机构的基本设计方法。4

2、-1平面四杆机构的基本型式、应用和演化(Typesandapplicationoffour-barlinkages)一、铰链四杆机构的基本型式组成：构件1，3---连架杆构件2---连杆构件4---机架曲柄：能作整圈转动的连架杆。摇杆：只能在一定角度范围内摆动的连架杆.1432周转副：组成转动副的两构件能整周相对转动，该转动副称为周转副。摆转副：组成转动副的两构件不能整周对转动的转动副称为摆转副。基本型式：3.双摇杆机构1.曲柄摇杆机构2.双曲柄机构1、曲柄摇杆机构4123雷达天线俯仰机构4123缝纫机的脚踏板机构2、双曲柄机构415326惯性筛1432平行四边形机构：有运动不确

3、定因素。AEFCDB机车车轮的联动机构1432反平行四边形机构：车门开闭机构。3、双摇杆机构EDCBA等腰梯形机构:用于汽车，拖拉机的转向机构。铸造用的翻箱机构基本型式的应用二、铰链四杆机构的演化1、改变构件形状和相对尺寸1）、曲柄滑块机构C4123ADB当时的曲率4123ADCB当时直线。C412AB3对心曲柄滑块机构偏心曲柄滑块机构2）、双滑块机构C412AB3当直线C412AB3C412AB3双滑块机构种类：1432双滑块机构种类：双滑块机构种类：C412AB32、扩大转动副4C12AB3将B点转动副扩大4C12AB33、选用不同构件为机架所得机构4C12AB3412BA3

4、C取1构件为机架:当时，称为摆动导杆机构。当时，称为转动导杆机构。14C2AB33、选用不同构件为机架所得机构摆动导杆机构转动导杆机构3、选用不同构件为机架所得机构B取2构件为机架:称为摇块机构或翻斗车机构。412A3C14C2AB3取3构件为机架:称为压水井机构或定块机构。B23C41A14C2AB34-2平面四杆机构的特性(Characterizationoffour-barlinkages)一、铰链四杆机构曲柄存在条件C1432bdcaDBA设四杆机构ABCD中各杆长分别为a,b,c,d.讨论：使a杆成为曲柄的条件。设a

5、置时,BD是变化的。;代入上三式可写成：C1432bdcaDBA即：将(1)+(2)，(2)+(3)，(3)+(1)并整理得：若设a>d,且以d为机架，同理可导出：综上所述，若使a为曲柄:要满足杆长条件，同时曲柄与机架中必有一杆为最短杆。注:曲柄存在的条件：1、最短杆长度加最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。2、曲柄和机架中必有一杆为短杆。推论：当“最短杆长度+最长杆长度其余两杆长度之和”时,1.固定最短杆邻边：得曲柄摇杆机构;2.固定最短杆：得双曲柄机构;3.固定最短杆对边：得双摇杆机构。当“最短杆长度+最长杆长度>其余两杆长度之和”时，无论固定任何杆件均得双摇杆机构。1

6、.固定最短杆邻边：得曲柄摇杆机构;2.固定最短杆：得双曲柄机构;3.固定最短杆对边：得双摇杆机构。上述推论的应用：（1）判断类型;（2）设计杆长。例1：判断下图四杆机构的类型。a=40d=100c=70b=60解:a+d=40+100=140b+c=60+70=130此机构为双摇杆机构。∵a+d＞b+c例2：已知：机构各杆尺寸。求：(1)使机构成为曲柄摇杆机构时x的取值范围.(2)使之成为双摇杆机构时x的范围。解:(1)设a为最短杆,d为最长杆。x+10060+70a=xd=100c=70b=60(2)1)设b为最短杆，d为最长杆：则：2)设b为最短杆，a为最长杆：则：3)设a为

7、最短杆：则：4)设a为最长杆：则：5)设a为其余两杆之一：则：∴该机构成为曲柄摇杆机构时，x取值范围为：成为双摇杆机构时，x取值范围为：二、急回特性DABCC1C2B2B11、极位:当摇杆处在左，右两极端位置时，对应整个机构所处的位置，即和称为极位。y2、极位夹角：当机构处在极位时对应曲柄两位置之间所夹锐角，称为极位夹角。用表示。为摇杆在两极限位置的摆角。3、急回特性、行程速比系数kDABCC1C2B2B1y曲柄匀速转动，摆杆变速摇动，急回运动如下：曲柄：AB1→AB2，j1=1