第3章 平面連桿機構

1、第三章平面連桿機構目標規(guī)劃v知識目標1.基本了解：四桿機構的組成、基本形式、演化、基本性質(zhì)2.重點掌握：四桿機構的設計方法v技能目標 1.鉸鏈四桿機構的類型判斷；2.根據(jù)已知條件，采用圖解法設計鉸鏈四桿機構穿針引線平面連桿機構四桿機構的組成四桿機構基本形式四桿機構基本特性四桿機構設計概述連桿機構的特點和應用四桿機構的基本形式四桿機構的演化四桿機構存在曲柄的條件急回特性壓力角和傳動角死點位置按給定連桿位置設計四桿機構按給定行程速度變化系數(shù)設計四桿機構第一節(jié) 鉸鏈四桿機構的組成一、概述連桿機構：構件之間只有低副連接的機構(亦稱低副機構)。平面連桿機構：所有構件均作平行于某一平面運動的連桿機構。 一

2、般連桿機構以所含桿的數(shù)目命名，工程上應用最廣的是平面四桿機構。 很多平面多桿機構都是在平面四桿機構的基礎上添加一些桿件系統(tǒng)組成的。鉸鏈四桿機構：全轉(zhuǎn)動副的平面四桿機構。機架機架:固定不動的構件連架桿連架桿曲柄曲柄:做連續(xù)整周運動搖桿搖桿:做連續(xù)擺動連桿連桿:不與機架相連四桿機構的組成二、四桿機構的特點和應用1.低副連接，壓強小，便于潤滑，磨損較小，壽命較長，適用于傳遞較大動力。2.易于制造，獲得較高的運動精度。3.可制成較長桿，實現(xiàn)遠距離操作控制。4.能實現(xiàn)復雜運動，可實現(xiàn)預定運動規(guī)律和已給定的軌跡。特點：應用：各種儀器儀表，如內(nèi)燃機，鍛壓機等第二節(jié) 鉸鏈四桿機構的基本形式一、鉸鏈四桿機構的基

3、本形式鉸鏈四桿機構曲柄搖桿機構雙曲柄機構雙搖桿機構1.曲柄搖桿機構具有一個曲柄一個搖桿的鉸鏈四桿機構。主動件可以是曲柄也可以是搖桿。曲柄搖桿機構的應用如下圖：.雙曲柄機構具有二個曲柄的鉸鏈四桿機構。若兩曲柄不等長時，主動桿做等速轉(zhuǎn)動，從動桿做變速運動慣性篩平行四邊形機構：曲柄的長度相等且轉(zhuǎn)向相同，連桿與機架長度相等ABDC攝影平臺平行四邊形機構逆平行四邊形機構：曲柄的長度相等且轉(zhuǎn)向相反，連桿與機架長度相等逆平行四邊形機構車門啟閉機構3.雙搖桿機構具有二個搖桿的鉸鏈四桿機構。起重機變幅機構二、鉸鏈四桿機構的演化1.轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)化為移動副一個轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)化為移動副二個轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)化為移動副2.取不同構件為機架

4、對心曲柄滑塊機構的演化過程第三節(jié) 鉸鏈四桿機構的基本特性一、鉸鏈四桿機構存在曲柄條件在AC2D和AC1Dc(b-a)+dd(b-a)+ca+c b+da+d b+ca+b c+da ba ca d存在曲柄的條件：.最短與最長構件的長度之和不大于其它兩構件長度之和.連架桿與機架必有一桿為最短桿不管以哪個構件作為機架,都是雙搖桿機構若滿足曲柄存在的條件：取以最短桿相連的桿作為機架，則構成曲柄搖桿機構.取最短桿作為機架，則構成雙曲柄機構取以最短桿相對的桿作為機架，則構成雙搖桿機構若不滿足曲柄存在的條件二、急回特性曲柄搖桿機構極位夾角：搖桿位于兩極限位置時曲柄對應兩位置線所夾的銳角擺角：搖桿在兩極限位

5、置之間往復擺動的角度oo18018021180180212112ttvvK11180KK通常取K=1.22.0三、壓力角和傳動角壓力角與傳動角壓力角：作用在從動件上的力與受力點速度方向之間所夾銳角。傳動角 ：壓力角的余角 壓力角越小或者傳動角越大，對機構的傳動越有利。工作行程最小傳動角min4050 曲柄搖桿機構min出現(xiàn)在曲柄與機架共線的兩位置之一 曲柄滑塊機構min出現(xiàn)在曲柄垂直于滑槽中心線位置四、死點位置 無論怎樣加大驅(qū)動力，均不能只依靠驅(qū)動力的作用使從動件運動，這個位置被稱為死點此時=90，=0，有效分力為零縫紉機踏板機構 死點存在與否決定于從動件是否與連桿共線通過死點的方法：1.錯位

6、排列2.安裝慣性飛輪第四節(jié) 鉸鏈四桿機構的設計一、按給定的連桿位置設計四桿機構設計一四桿機構把爐門從開啟位置B2C2轉(zhuǎn)變?yōu)殛P閉位置B1C1熱處理加熱爐爐門1.根據(jù)比例尺，定出爐門B1C1，B2C2的位置。2.連接B1B2、C1C2，并作B1B2、C1C2的垂直平分線mm、nn。3.由于A、D兩點在mm、nn線上任意確定，故有無窮多解分析：該題的關鍵是確定A、D點二、按給定行程速比系數(shù)設計四桿機構急回特性四桿機構已知搖桿長度LAD、搖桿擺角及行程速比系數(shù)K，確定四桿機構分析：設計的實質(zhì)是確定鉸鏈中心A點1.由給定的行程速比系數(shù)K，計算極位夾角2.選擇合適比例尺，按已知的搖桿長度LAD和擺角 ，做出搖桿的兩極限位置C1D、C2D3.連接C1C2，做C1C2O=C1C2O=90-，得到