第13单元学时数2学时.doc

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1、广西水电职院教案用纸章节名称：第二章平面连杆机构第一节铰链四杆机构第二节铰链四杆机构的其它形式第三节平面四杆机构的工作特性第四节平面四杆机构运动设计简介目的要求：了解铰链四杆机构及其演化；掌握平面四杆机构的基本特性。。教学重点：重点：平面四杆机构的基本特性难点：平面四杆机构的基本特性教学难点及突破难点的办法：课堂讲授，实物模型演示，多媒体课件讲授法课外作业：2-2，2-4，2-7教学过程时间分配第二章平面连杆机构第一节铰链四杆机构第二节铰链四杆机构的其它形式第三节平面四杆机构的工作特性第四节平面

2、四杆机构运动设计简介6学时第二章平面连杆机构第一节铰链四杆机构一、铰链四杆机构的组成和基本形式1.铰链四杆机构的组成如图1-14所示，铰链四杆机构是由转动副将各构件的头尾联接起的封闭四杆系统，并使其中一个构件固定而组成。被固定件4称为机架，与机架直接铰接的两个构件1和3称为连架杆，不直接与机架铰接的构件2称为连杆。连架杆如果能作整圈运动就称为曲柄，否则就称为摇杆。2.铰链四杆机构的类型图2-3搅拌机铰链四杆机构根据其两个连架杆的运动形式的不同，可以分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种基本

3、形式。只含低副的平面机构称为平面连杆机构（也称为低副机构）四个构件以上的平面连杆机构称为多杆机构，在结构上多数可视为两个以上四杆机构共构件的组合。故作为连杆机构的基础，本章主要研究平面四杆机构。特点：1．是属于低副机构。两元素为面接触，因此在传递同样载荷的条件下，两元素间的压强较小，可承受较大的载荷。2．可进行多种形式的运动变换。3．可实现不同形状的运动轨迹。4．运动链较长，各构件尺寸误差和运动副中的间歇将使连杆机构产生较大的积累误差。一、铰链四杆机构及其演化1．铰链四杆机构连架杆：与机架相联的

4、构件；AB=CDBC=ADABCDB’C’曲柄：相对机架可作360°转动的连架杆；摇杆：相对机架作摆动的连架杆；按两连架杆是曲柄还是摇杆的不同组合，可将铰链四杆机构分为三种型式：（1）曲柄摇杆机构（动画见课件）特征：两连架杆，一个是曲柄，另一个是摇杆。作用：将曲柄的整周回转转变为摇杆的往复摆动。如雷达天线、缝纫机脚踏驱动机构。（2）双曲柄机构*特征：两连架杆均为曲柄作用：将一曲柄的等速回转转变为另一曲柄等速或变速回转。双曲柄机构的特例：平行四边形机构如：机车车轮机构*。（动画见课件）特点：两连架

5、杆等长且平行，连杆作平动。平行四边形机构有以下三个运动特性：①两曲柄转速相等。机车车轮联动机构正是利用该机构的这一特性。②杆始终与机架平行。如摄影平台*，天平*。（图形见课件）③运动不确定性。（3）双摇杆机构*特征：两个连架杆都为摇杆例：铸造翻箱机构、风扇摇头机构、鹤式起重机*（图形见课件）特例：等腰梯形机构－汽车转向机构（图形见课件）32．铰链四杆机构的演化（1）改变运动副的尺寸偏心轮机构（2）改变构件的形状和运动尺寸曲柄摇杆机构曲柄滑块机构偏心曲柄滑块机构对心曲柄滑块机构（3）选不同的构件为

6、机架314A2BC314A2BC由理论力学可知，在同一低副机构中，不论取哪一个构件为机架，机构中各构件间的相对运动不变。此特性称为运动可逆性。选取不同构件作机架，可得不同型式的机构，这种演化方式称为倒置。曲柄滑块机构导杆机构（摆动导杆机构，转动导杆机构）314A2BCBA42C3应用实例：小型刨床，牛头刨床（图形见课件）摇块机构直动滑杆机构应用实例：自卸卡车举升机构，手摇唧筒（图形见课件）这种通过选择不同构件作为机架以获得不同机构的方法称为机构的倒置。表2-1　机构的倒置Ⅰ、铰链四杆机构Ⅱ、含有

7、一个移动副的四杆机构Ⅲ、含有两个移动副的四杆机构机架a）对心曲柄滑块机构a）双滑块机构4b）转动导杆机构b）移动导杆机构1c）摇块机构c）双转块机构2d）定块机构d）移动导杆机构3abdcC’B’ADB”C”cbd-a3．平面四杆机构曲柄存在条件（铰链四杆机构类型的判别）设ad，同理有：d≤a,d≤

8、b,d≤c可得：AD为最短杆曲柄存在的条件：（1）最长杆与最短杆的长度之和应≤其他两杆长度之和称为杆长条件。（2）连架杆或机架之一为最短杆。此时，铰链A为周转副。若取BC为机架，则结论相同，可知铰链B也是周转副。ABCDabcd可知：当满足杆长条件时，其最短杆参与构成的转动副都是周转副。1.当满足杆长条件时，说明存在周转副，当选择不同的构件作为机架时，可得不同的机构。如：曲柄摇杆、双曲柄、双摇杆机构。（图形见课件）二、平面四杆机构的基本特性1．平面四杆机构的急回特性机构中作往复摆动（或移动）的构