第七章平面四桿機(jī)構(gòu)

1、 71 平面連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn) 72 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的組成與分類73 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本性質(zhì)74 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化連桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用舉例連桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用舉例71 平面連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn) 平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)由一些剛性構(gòu)件用轉(zhuǎn)動副和移動副相互連接而組成的,在同一平面或相互平行平面內(nèi)運(yùn)動的機(jī)構(gòu)。 作用：作用： 實現(xiàn)某些較為復(fù)雜的平面運(yùn)動，在生產(chǎn)和生活中廣泛用于動力的傳遞或改變運(yùn)動形式。 港口起重機(jī)吊港口起重機(jī)吊運(yùn)貨物是利用平運(yùn)貨物是利用平面連桿機(jī)構(gòu)中的面連桿機(jī)構(gòu)中的雙搖桿機(jī)構(gòu)實現(xiàn)雙搖桿機(jī)構(gòu)實現(xiàn)的的 鏟土機(jī)為了鏟土機(jī)為了保證鏟斗平行移保證鏟斗平行移動，防止泥土流動，防止泥土流出，采用了平面出，采用了平面連桿機(jī)構(gòu)連

2、桿機(jī)構(gòu) 四桿機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)最常用的平面連桿機(jī)構(gòu)，具有四個構(gòu)件（包括機(jī)架）的低副機(jī)構(gòu)。 平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)構(gòu)件間用四個轉(zhuǎn)動副相連的平面四桿機(jī)構(gòu)，簡稱鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)：四根桿均用轉(zhuǎn)動副連接。四根桿均用轉(zhuǎn)動副連接。 滑塊四桿機(jī)構(gòu)滑塊四桿機(jī)構(gòu)：桿件間的連接，除了轉(zhuǎn)動副以外，構(gòu)件3與4使用移動副連接。 在學(xué)習(xí)上做 眼勤、手勤、腦勤，就可以成為有學(xué)問的人。 吳晗每課一言每課一言 由一些剛性構(gòu)件用轉(zhuǎn)動副和移動副轉(zhuǎn)動副和移動副相互連接而組成的,在同一平面或相同一平面或相互平行平面互平行平面內(nèi)運(yùn)動的機(jī)構(gòu)。 平面連平面連桿機(jī)構(gòu)桿機(jī)構(gòu)是指？是指？知識回顧知識回顧 最

3、常用的最常用的平面連桿平面連桿機(jī)構(gòu)是？機(jī)構(gòu)是？四桿機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)具有四個具有四個構(gòu)件（包構(gòu)件（包括機(jī)架）括機(jī)架）的的低副低副機(jī)機(jī)構(gòu)。構(gòu)。 知識回顧知識回顧 四個構(gòu)件間四個構(gòu)件間用四個轉(zhuǎn)動用四個轉(zhuǎn)動副相連的平副相連的平面四桿機(jī)構(gòu)面四桿機(jī)構(gòu)稱為稱為？平面鉸平面鉸鏈四桿鏈四桿機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)知識回顧知識回顧 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的 組成與分類7 72 2 任務(wù)一：探究鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的組成任務(wù)一：探究鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的組成 認(rèn)認(rèn)真真觀觀察察任務(wù)一：探究鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的組成任務(wù)一：探究鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的組成固定不動的構(gòu)件固定不動的構(gòu)件 不與不與機(jī)架機(jī)架直接直接 相連的構(gòu)件相連的構(gòu)件 認(rèn)認(rèn)真真觀觀察察機(jī)架機(jī)架連桿連桿連架桿連架桿連架桿

4、連架桿與與機(jī)架機(jī)架相連的構(gòu)件相連的構(gòu)件 任務(wù)一：探究鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的組成任務(wù)一：探究鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的組成 兩兩連架桿連架桿的的 運(yùn)動形式？運(yùn)動形式？能繞該轉(zhuǎn)能繞該轉(zhuǎn)動副軸線動副軸線作作整周旋整周旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。只能繞該只能繞該轉(zhuǎn)動副軸轉(zhuǎn)動副軸線線擺動擺動。曲曲 柄柄搖搖 桿桿連架桿連架桿連架桿連架桿任務(wù)二：探究鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的分類任務(wù)二：探究鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的分類教具準(zhǔn)備教具準(zhǔn)備教室布置教室布置 硬紙板取材：硬紙板取材： 各種食品箱。各種食品箱。 連接部分取材：連接部分取材： 螺栓、螺母。螺栓、螺母。準(zhǔn)備準(zhǔn)備材料材料任務(wù)二：探究鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的分類任務(wù)二：探究鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的分類教具準(zhǔn)備教具準(zhǔn)備教室布置教室布置分分

5、 組組黑板黑板投影設(shè)備投影設(shè)備 各組推選各組推選一名小組長。一名小組長。任務(wù)二：探究鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的分類任務(wù)二：探究鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的分類Phase 1 甲同學(xué)任甲同學(xué)任選四根長選四根長度不一硬度不一硬紙條。紙條。Phase 2Phase 3Phase 4 乙同學(xué)測乙同學(xué)測量每根條量每根條的長度并的長度并做記錄。做記錄。 丙同學(xué)將四丙同學(xué)將四根硬紙條用根硬紙條用螺釘連接并螺釘連接并確定其中一確定其中一條邊固定。條邊固定。 丁同學(xué)轉(zhuǎn)動丁同學(xué)轉(zhuǎn)動其他三條邊，其他三條邊，觀察三條邊觀察三條邊的運(yùn)動情況。的運(yùn)動情況。動手動手動腦動腦任務(wù)二：探究鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的分類任務(wù)二：探究鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的分類成果成果展示展示

6、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩根連架桿中一根為”曲柄”另一根是”搖桿”的稱為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩根連架桿中均為“曲柄”的稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)。雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩根連架桿中均為“搖桿” 的稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)。 對對號號入入 座座 任務(wù)二：探究鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的分類任務(wù)二：探究鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的分類知識知識拓展拓展對號入座對號入座曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩根連架桿中一根為”曲柄”另一根是”搖桿”的稱為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩根連架桿中均為“曲柄”的稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)。雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩根連架桿中均為“搖桿

7、” 的稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)。 對對號號入入 座座 一、曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 二、雙曲柄機(jī)構(gòu) 三、雙搖桿機(jī)構(gòu) 曲柄機(jī)構(gòu)曲柄機(jī)構(gòu)一、曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩個連架桿中，其中一個是曲柄，另一個是搖桿。 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用 剪板機(jī)剪板機(jī)雷達(dá)雷達(dá)汽車雨刷汽車雨刷縫紉機(jī)踏板縫紉機(jī)踏板二、雙曲柄機(jī)構(gòu)二、雙曲柄機(jī)構(gòu) 雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中兩連架桿均為曲柄。 類型：類型： l 不等長雙曲柄機(jī)構(gòu)l 平行雙曲柄機(jī)構(gòu)l 反向雙曲柄機(jī)構(gòu)l 不等長雙曲柄機(jī)構(gòu)兩曲柄長度不等的雙曲柄機(jī)構(gòu)。 不等長雙曲柄機(jī)構(gòu)不等長雙曲柄機(jī)構(gòu)l 平行雙曲柄機(jī)構(gòu) 連桿與機(jī)架的長度相等且兩個曲柄長

8、度相等，曲柄轉(zhuǎn)向相同的雙曲柄機(jī)構(gòu)。 平行雙曲柄機(jī)構(gòu)平行雙曲柄機(jī)構(gòu)l 反向雙曲柄機(jī)構(gòu) 連桿與機(jī)架的長度相等且兩個曲柄長度相等，曲柄轉(zhuǎn)向相反的雙曲柄機(jī)構(gòu)。 反向雙曲柄機(jī)構(gòu)反向雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)的應(yīng)用 慣性篩慣性篩天平天平汽車車門啟閉汽車車門啟閉三、雙搖桿機(jī)構(gòu)三、雙搖桿機(jī)構(gòu) 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中兩連架桿均為搖桿。 機(jī)構(gòu)兩極限位置：l B1C1Dl C2B2A雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用 電風(fēng)扇搖頭機(jī)構(gòu)起重機(jī)機(jī)構(gòu)課前提問 什么是平面連桿機(jī)構(gòu)？什么是平面連桿機(jī)構(gòu)？由一些剛性構(gòu)件用轉(zhuǎn)動副和移動副相由一些剛性構(gòu)件用轉(zhuǎn)動副和移動副相互連接而組成的互連接而組成的,在同一平面或相互在同一平面或相互平行平面內(nèi)運(yùn)

9、動的機(jī)構(gòu)平行平面內(nèi)運(yùn)動的機(jī)構(gòu)什么是什么是 平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)？平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)？構(gòu)件間用四個轉(zhuǎn)動副相連的平面四構(gòu)件間用四個轉(zhuǎn)動副相連的平面四桿機(jī)構(gòu)，簡稱鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)桿機(jī)構(gòu)，簡稱鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)什么是機(jī)架、連桿、連架桿什么是機(jī)架、連桿、連架桿機(jī)架：機(jī)架：固定不動的構(gòu)件。 連桿：連桿：不與機(jī)架直接相連的構(gòu)件。連架桿：連架桿：與機(jī)架相連的構(gòu)件 曲柄？曲柄？與機(jī)架用轉(zhuǎn)動副相連，且能繞與機(jī)架用轉(zhuǎn)動副相連，且能繞該轉(zhuǎn)動副軸線作整周旋轉(zhuǎn)的構(gòu)該轉(zhuǎn)動副軸線作整周旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件。件。 搖桿？搖桿？與機(jī)架用轉(zhuǎn)動副相連，但只能與機(jī)架用轉(zhuǎn)動副相連，但只能繞該轉(zhuǎn)動副軸線擺動的構(gòu)件。繞該轉(zhuǎn)動副軸線擺動的構(gòu)件。 曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 雙曲柄機(jī)

10、構(gòu) 雙搖桿機(jī)構(gòu) 73 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本性質(zhì) 一、曲柄存在條件 二、急回特性 三、死點(diǎn)位置 一、曲柄存在條件 1最短桿與最長桿的長度之和小于或等于其他兩桿長度之和。 2連架桿和機(jī)架中必有一桿是最短桿。 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)三種基本類型的判別方法鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)三種基本類型的判別方法 l 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的條件：連架桿之一為最短桿l 雙曲柄機(jī)構(gòu)的條件：機(jī)架為最短桿l 雙搖桿機(jī)構(gòu)的條件：連桿為最短桿 當(dāng)最長桿與最短桿長度之和大于其余兩桿長度之和時，無論取哪一桿件為機(jī)架，機(jī)構(gòu)均為雙搖桿機(jī)構(gòu)。 二、急回特性 極位夾角極位夾角搖桿在C1D和C2D兩極限位置時，曲柄與連桿共線，對應(yīng)兩位置所夾的銳角，用表示。 急回特性急回

11、特性：空回行程時的平均速度大于工作行程時的平均速度。急回特性急回特性機(jī)構(gòu)的急回特性可用行程速比系數(shù)行程速比系數(shù) K 表示： 1801802112ttvvK極位夾角 越大，機(jī)構(gòu)的急回特性越明顯。三、死點(diǎn)位置 搖桿處于左極限位置C1D時,連桿與從動件(曲柄)的共線位置C1A B1。 搖桿處于右極限位置C2D時,連桿與從動件(曲柄)的共線位置C2B2A。死點(diǎn)位置死點(diǎn)位置死點(diǎn)位置的應(yīng)用死點(diǎn)位置的應(yīng)用 工件夾緊后，BCD成一直線，撤去外力 F 之后，機(jī)構(gòu)在工件反彈力 T 的作用下，處于死點(diǎn)位置。即使反彈力很大，工件也不會松脫，使夾緊牢固可靠。 74 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化 一、曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 二、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 一、曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)是具有一個曲柄和一個滑塊的平面四桿機(jī)構(gòu)，是由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)演化而來的。 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的演化曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的演化偏心輪機(jī)構(gòu)偏心輪機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的應(yīng)用l 內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)燃機(jī)氣缸l 沖壓機(jī)l 滾輪送料機(jī)二、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 導(dǎo)桿導(dǎo)桿是機(jī)構(gòu)中與另一運(yùn)動構(gòu)件組成移動副的構(gòu)件。連架桿中至少有一個構(gòu)件為導(dǎo)桿的平面四桿機(jī)構(gòu)稱為導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。l 擺動導(dǎo)桿