第 2章 平面连杆机构ppt课件.ppt

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1、第2章平面连杆机构铰链四杆机构铰链四杆机构的基本型式及演化平面四杆机构的基本特性平面四杆机构的设计平面连杆机构平面连杆机构是构件全部由平面低副连接而构成的机构。2平面连杆机构的特点优点1.低副是面接触，因此压强小、耐磨损。适用于载荷较大的场合。2.低副的接触面通常是容易加工的平面或圆柱面，容易获得较高的制造精度。3.低副的约束为几何约束(靠形状限制运动)，无需附加约束装置。4.连杆可做得很长，可较长距离传递运动。适合于操纵机构。5.平面四杆机构运动时，其连杆通常作平面复杂运动，连杆上每一点的轨迹曲线的形状随点在连杆上的位置和各杆相对尺寸的不同而变化

2、。可以利用连杆曲线的这种多样性来实现我们需要的复杂轨迹。3送料机构4炉门启闭机构5四足机器人6开门机构7平面连杆机构的特点缺点1.低副存在间隙，会引起运动误差积累。不宜用于高精度。2.连杆机构设计复杂，难于实现复杂的运动规律。3.有相当部分构件处于变速运动中，存在惯性力。不适合高速。最简单的单自由度平面连杆机构是四杆机构。四杆机构也是构成多杆机构的基础，本章着重讨论四杆机构。8§2-1铰链四杆机构9§2-1铰链四杆机构的基本型式全部运动副都是转动副的平面四杆机构称为铰链四杆机构。机架连架杆连杆曲柄摇杆§2-1铰链四杆机构10铰链四杆机构基本类型1.曲

3、柄摇杆机构两个连架杆中，一个是曲柄，一个是摇杆的四杆机构称为曲柄摇杆机构。2.双曲柄机构两连架杆都作整周转动的铰链四杆机构称为双曲柄机构3.双摇杆机构两连架杆均为摇杆的铰链四杆机构称为双摇杆机构。§2-1铰链四杆机构11铰链四杆机构基本类型的特性曲柄摇杆机构两个连架杆中，一个是曲柄，一个是摇杆。通常曲柄主动，摇杆从动，但也有摇杆主动的情况。应用例：牛头刨床进给机构、雷达调整机构、缝纫机脚踏机构、复摆式腭式破碎机、钢坯输送机等。雷达调整机构和缝纫机脚踏机构12§2-1铰链四杆机构13复摆式腭式破碎机返回§2-1铰链四杆机构14四杆机构运动时，其连杆通常

4、作平面复杂运动，连杆上每一点的轨迹都是一条封闭的曲线，我们称之为连杆曲线。　　连杆曲线的形状随点在连杆上的位置和各杆相对尺寸的不同而变化。显然，我们可以利用连杆曲线的这种多样性来实现我们需要的复杂轨迹。搅拌机§2-1铰链四杆机构15双曲柄机构两连架杆都作整周转动的铰链四杆机构称为双曲柄机构。通常，主动曲柄匀速转动，从动曲柄变速转动。无死点。左图所示的转动翼板式水泵就是典型应用。转动翼板式水泵由相位依次相差90°的四个双曲柄机构组成，当主动曲柄AB顺时针匀速转动时，从动曲柄CD作周期性变速转动，相邻两个机构的从动曲柄所夹的角时大时小，导致容积作周期性

5、的变化，从而起到吸水、泵水的作用。双曲柄机构两曲柄等长的双曲柄机构称为平行四边形机构，它是应用最广的一种双曲柄机构。平行四边形机构的两个曲柄等速转动，连杆平动。机车车轮连动装置和摄影平台是其典型应用。16§2-1铰链四杆机构17双摇杆机构两连架杆均为摇杆的铰链四杆机构称为双摇杆机构。经合理设计，双摇杆机构还可用来实现一些特定的运动。例如鹤式起重机可实现钓钩的近似直线运动，使移动重物时不做或少做功从而减小能耗。车辆转向机构：车辆转弯时，如果任何时候都能使两前轮轴线与后轮轴线相交于弯道的圆心，则四个轮子都相对于地面纯滚动，轮胎就不会因滑动而损伤，显然这就

6、要求两轮的转角不等。两摇杆等长的双摇杆机构（称为梯形机构）就能近似地满足这个要求。§2-2铰链四杆机构的演化一、曲柄滑块机构将导路的曲率半径增大趋于∞，则得到图c所示的曲柄滑块机构。曲柄滑块机构分为对心的(如内燃机中使用的)和偏置的(见图d)。　曲柄滑块机构广泛应用于活塞式内燃机、空气压缩机、冲床等机械中。18曲柄滑块机构结论：对心曲柄滑块机构滑块的行程为曲柄长度的2倍。19§2-2铰链四杆机构的演变20二、曲柄滑块机构的演变1.导杆机构导杆机构中，通常曲柄２整周转动，滑块３在导杆４上滑动并跟随导杆转动或摆动。由图容易知道，若l2≥l1，则得到转动

7、导杆机构；若l2＜l1，则得到摆动导杆机构。§2-2铰链四杆机构的演变212.摇块机构和定块机构摇块机构——这种机构广泛应用于摆缸式内燃机和液压驱动装置中，自卸货车就是很典型的应用定块机构——这种机构常用于抽水唧筒和抽油泵中。§2-2铰链四杆机构的演变223、双滑块机构将铰链四杆机构的其中两杆杆长增至无穷可演化为具有两个移动副的四杆机构——双滑块机构。双滑块机构可分为四种形式：(1)两移动副不相邻。例如正切机构(其从动件3的位移与主动件1转角的正切成正比)。(2)两移动件相邻且其中一个与机架相连。例如正弦机构(从动件3的位移与曲柄1转角的正弦成正比)

8、。(3)两移动件相邻但都不与机架相连。如十字滑块机构。十字滑块机构常用作联轴器，它可以自动补偿主、从动轴由于