第5章平面连杆机构及其设计课件.ppt

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1、第5章平面连杆机构及其设计§5－1平面连杆机构的概述§5－2平面四杆机构的基本形式和演化§5－3平面四杆机构的基本知识§5－4平面四杆机构的设计本章重点和难点1.平面四杆机构的分类和判别6.用行程速比系数法来设计平面四杆机构2.曲柄存在的条件及应用3.极位夹角和行程速比系数的含义和计算4.传动角、压力角的含义和应用5.机构死点的含义和位置判别平面连杆机构:是指同一平面或相互平行平面内的若干构件全部用低副连接起来的机构。§5－1平面连杆机构的概述一、平面连杆机构的定义图2图1特点:1)所有构件全部位于同一平面(或相

2、互平行平面内)。2)所有运动副均是低副。图3平面连杆机构有许多不同的形式，其中最简单的形式是平面四杆机构。本章任务:介绍平面四杆机构的类型、特性及其设计。平面四杆机构:是指由四个构件所组成的平面连杆机构。图4图5二、平面连杆机构的优缺点1.优点:3)由于工作时，各构件会产生较大的惯性力和惯性力矩，故平面连杆机构不宜用于高速运动。1)由于运动副均是低副(即面接触)，故压强低，磨损小，并且可以承受较大的冲击载荷。2)由于低副的接触面为圆柱面(如转动副)或平面(如移动副)，故制造容易，加工方便，易获得较高的加工精度。2

3、.缺点:2)与其它机构相比，平面连杆机构不易精确地实现复杂的运动规律，一般只能近似地满足其运动规律。1)一旦低副磨损过大，间隙不易消除，会引起运动误差。图6在平面四杆机构中，若所有运动副都是转动副，此机构称为平面铰链四杆机构曲柄—能绕机架作整周360°转动的连架杆，2)连杆—不与机架相连的构件，1)连架杆—与机架相连的构件，摇杆—只能绕机架作来回摆动的连架杆，§5－2平面四杆机构的基本形式和演化一、平面四杆机构的基本形式及组成3)周转副—二构件间能作整周360°相对转动的转动副，摆转副—二构件间不能作整周360°

4、相对转动的转动副，主要组成部分有三个:如构件1和构件3。如构件2。—基本形式。如构件1。如构件3。如转动副A。如转动副D。图71.曲柄摇杆机构:功用:1)当曲柄为原动件时,可将曲柄的整周转动摇杆的往复摆动；ABDC1243雷达天线装置缝纫机踏板机构在铰链四杆机构中，若一个连架杆为曲柄，另一个连架杆为摇杆，此机构称为曲柄摇杆机构。二、平面铰链四杆机构的分类曲柄摇杆机构.pps2)当摇杆为原动件时,可将摇杆的往复摆动曲柄的整周回转。图82.双曲柄机构:功用：任取一个曲柄为原动件时,可以将该曲柄的等速整周转动另一曲柄的

5、等速或变速的整周转动。双曲柄机构.pps双曲柄振动筛.exe在铰链四杆机构中，若两连架杆均为曲柄，此机构称为双曲柄机构。特例1：平行四边形机构若机构中AB＝CD，则有ω1=ω3ω1ω3特例2：反平行四边机构若机构中AB＝CD，则有ω1=-ω3132ω3ω1反平行四边机构的应用:车门开闭系统3.双摇杆机构:造型翻箱机构双摇杆机构.pps功用：任取一个摇杆为原动件时,可以将该摇杆的等速的往复摆动另一摇杆的变速的往复摆动。在铰链四杆机构中，若两连架杆均为摇杆，此机构称为双摇杆机构。三、平面四杆机构的演化1.扩大转动副时

6、，可得到“偏心轮机构”。例如:在曲柄摇杆机构中，如果将转动副B的半径加大至超过曲柄1的长度AB，便得到下图所示的偏心轮机构。在“平面四杆机构”中，分别采取不同的措施，将得到该机构的其它形式。如:曲柄摇杆机构偏心轮机构作者：潘存云教授2.改变构件的形状和尺寸时，可得到“曲柄滑块机构”。如:曲柄摇杆机构(改变摇杆形状时):曲柄滑块机构.pps滑块:移动的构件3。导路中心线导路中心线:移动构件的中心线。3摇杆滑块3124124如:曲柄摇杆机构曲柄滑块机构又如:曲柄摇杆机构(改变摇杆尺寸时):↓∞导路中心线3∞L3423

7、1124C如:曲柄摇杆机构对心曲柄滑块机构偏置曲柄滑块机构在“曲柄滑块机构”中,根据导路中心线的特点不同,它可分为两种类型:1)对心曲柄滑块机构:偏心距e=02)偏置（或偏心）曲柄滑块机构:偏心距e≠0在“偏置曲柄滑块机构”中，为了使连架杆AB能绕固定铰A点作整周转动，就必须满足下述条件：……(a)3.选不同的构件为机架时，可得到平面四杆机构的其它三种形式。1)若取构件1为机架,该机构称为:314A2BC如:曲柄滑块机构314A2BC摆动导杆机构.pps当L1

8、机构称为转动导杆机构。反之，当L1≥L2时，导杆4不能绕A点作整周360°转动，此种导杆机构称为摆动导杆机构。其中，杆件2为曲柄，杆件4为导杆。导杆机构图9314A2BC如:曲柄滑块机构2)若取构件2为机架,该机构称为:314A2BC314A2BC3)若取构件3为机架,该机构称为:摇块机构定块机构314A2BC如:曲柄滑块机构图10图11作者：潘存云教授abdcC’B’A