汽車機械基礎：任務四平面連桿機構(gòu)認識與應用

1、任務四 平面連桿機構(gòu)認識與應用汽車機械基礎課程一平面連桿機構(gòu)的類型與應用二連桿機構(gòu)的特性分析及應用三連桿機構(gòu)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)、材料及失效形式教學內(nèi)容一平面連桿機構(gòu)的類型與應用什么是鉸鏈四桿機構(gòu)？鉸鏈四桿機構(gòu)如何組成？鉸鏈四桿機構(gòu)的基本型式與應用有哪些？平面連桿機構(gòu)的組成、特點1. 平面連桿機構(gòu) 由若干個構(gòu)件用低副聯(lián)接并作平面運動的機構(gòu)。2. 平面連桿機構(gòu)特點 運動副為低副，壓強小、磨損輕、壽命較長；表面形狀簡單，易于加工、成本較低。應用：轉(zhuǎn)動、擺動、移動等運動形式之間的轉(zhuǎn)換。問題導入平面連桿機構(gòu)的應用實例1：機車車輪聯(lián)動機構(gòu)實例2：汽車刮雨器問題導入平面連桿機構(gòu)的應用實例3：發(fā)動機活塞連桿機構(gòu)平面連

2、桿機構(gòu)都有哪些基本類型呢？又有哪些應用呢？1、鉸鏈四桿機構(gòu) 當四桿機構(gòu)中的運動副都是轉(zhuǎn)動副時，稱為鉸鏈四桿機構(gòu)。 組成 機架 連桿 連架桿分析討論一平面連桿機構(gòu)的類型與應用分析討論 曲柄: 能做整周轉(zhuǎn)動的連架桿。（桿AB） 搖桿：僅能在某一角度擺動的連架桿。（桿CD）鉸鏈四桿機構(gòu)的基本型式按照連架桿是曲柄還是搖桿，將鉸鏈四桿機構(gòu)分為三種基本型式：分析討論（1） 曲柄搖桿機構(gòu)（2） 雙曲柄機構(gòu)（3）雙搖桿機構(gòu)（1）曲柄搖桿機構(gòu)兩個連架桿中，一個為曲柄，另一個為搖桿。運動特點：轉(zhuǎn)動 擺動曲柄搖桿機構(gòu)應用實例汽車雨刮曲柄搖桿機構(gòu)應用實例-攪拌器曲柄搖桿機構(gòu)應用實例衛(wèi)星接收裝置曲柄搖桿機構(gòu)應用實例縫紉

3、機腳踏板曲柄搖桿機構(gòu)應用實例踏步機（2）雙曲柄機構(gòu)兩個連架桿均為曲柄。運動特點：轉(zhuǎn)動 轉(zhuǎn)動雙曲柄機構(gòu)應用實例慣性篩雙曲柄機構(gòu)應用實例平行四邊形機構(gòu)機車驅(qū)動輪聯(lián)動機構(gòu)雙曲柄機構(gòu)應用實例反向平行四邊形機構(gòu)車門啟閉機構(gòu)（3）雙搖桿機構(gòu)兩個連架桿均為搖桿。運動特點：擺動 擺動雙搖桿機構(gòu)應用實例港口起重機雙搖桿機構(gòu)應用實例飛機起落架雙搖桿機構(gòu)應用實例風扇搖頭分析討論2. 鉸鏈四桿機構(gòu)的演化形式（1）曲柄滑塊機構(gòu)應用實例： 內(nèi)燃機中的活塞連桿機構(gòu)活塞即滑塊是原動件，連桿，曲柄是從動件。分析討論分析討論鉸鏈四桿機構(gòu)的演化形式（1）曲柄滑塊機構(gòu)其它構(gòu)件做機架會變成什么機構(gòu)？4-機架分析討論鉸鏈四桿機構(gòu)的演化形

4、式（2）轉(zhuǎn)動導桿機構(gòu)1-機架4-導桿簡易刨床的主運動機構(gòu)分析討論鉸鏈四桿機構(gòu)的演化形式擺動導桿機構(gòu)4-導桿牛頭刨床的主運動機構(gòu)分析討論鉸鏈四桿機構(gòu)的演化形式（3）搖塊機構(gòu)2-機架自卸車翻斗機構(gòu)擺動油泵分析討論鉸鏈四桿機構(gòu)的演化形式（4）定塊機構(gòu)3-機架抽水唧筒分析討論鉸鏈四桿機構(gòu)的演化形式（5）偏心輪機構(gòu)當曲柄尺寸較小時，由于結(jié)構(gòu)和強度的需要,常常將曲柄改成為的一個幾何中心與其回轉(zhuǎn)中心不相重合的圓盤分析討論鉸鏈四桿機構(gòu)的演化形式偏心輪機構(gòu)腭式破碎機分析討論鉸鏈四桿機構(gòu)的演化形式（6）雙轉(zhuǎn)塊、雙滑塊機構(gòu)雙轉(zhuǎn)塊機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)演化為具有兩個移動副的四桿機構(gòu)。雙滑塊機構(gòu)分析討論鉸鏈四桿機構(gòu)的演化形式

5、雙轉(zhuǎn)塊、雙滑塊機構(gòu)雙轉(zhuǎn)塊機構(gòu)-十字滑塊聯(lián)軸器曲柄滑塊機構(gòu)演化為具有兩個移動副的四桿機構(gòu)。分析討論鉸鏈四桿機構(gòu)的演化形式雙轉(zhuǎn)塊、雙滑塊機構(gòu)雙滑塊機構(gòu)-橢圓儀曲柄滑塊機構(gòu)演化為具有兩個移動副的四桿機構(gòu)。分析討論鉸鏈四桿機構(gòu)的演化形式雙轉(zhuǎn)塊、雙滑塊機構(gòu)雙滑塊機構(gòu)縫紉機針曲柄滑塊機構(gòu)演化為具有兩個移動副的四桿機構(gòu)。 二 平面連桿機構(gòu)的運動特性 1. 急回特性 2. 傳力性、壓力角與傳動角3. 死點1.急回特性 搖桿： 工作行程平均速度是：v1=C1C2/t1； 空回行程平均速度是：v2=C1C2/t2， 因 t1 t2 , 所以 v1 v2 ， 這表明搖桿具有急回運動的特性。牛頭刨床、往復式運輸機等機

6、械就利用這種急回特性作用，來縮短非生產(chǎn)時間，提高生產(chǎn)率。 1.急回特性急回特性可用行程速比系數(shù)K表示，即 可得極位夾角的計算公式：1.急回特性討論分析：除了曲柄搖桿機構(gòu)，還有哪些機構(gòu)有急回特性呢？對心式曲柄滑塊機構(gòu)，因其0，故無急回特性 擺動導桿機構(gòu)總結(jié)平面四桿機構(gòu)具有急回特性的條件是： 1）原動件等角速整周轉(zhuǎn)動， 即曲柄為原動件； 2）從動件作往復運動； 3）極位夾角滿足0。2.機構(gòu)的傳力性、壓力角和傳動角1) 壓力角 從動件所受力F 與受力點速度Vc 所夾的銳角 a 。a愈小， Fn越小，機構(gòu)傳動性能愈好。Ft有效分力Fn有害分力2) 傳動角 連桿與從動件所夾的銳角g： g = 900-a

7、。 gmax900時，a0 Ft=F，傳力性能最好。g太小機構(gòu)易自鎖，必須限制gmin，以保證機構(gòu)正常工作。最小傳動角出現(xiàn)在曲柄與機架共線的位置。曲柄搖桿機構(gòu)最小傳動角的位置討論分析:曲柄為主動件傳動時,最小傳動角出現(xiàn)在曲柄與滑塊移動方向線垂直的位置最小傳動角的位置討論分析:偏置曲柄滑塊機構(gòu)最小傳動角的位置討論:導桿機構(gòu)：當以曲柄為主動件時，在任何情況下 =0，=90導桿機構(gòu)F 3. 死點 機構(gòu)處于壓力角=90（傳力角=0）的位置時，驅(qū)動力的有效力為0。無論驅(qū)動力多大，均不能使從動件運動的位置，稱為死點。曲柄搖桿機構(gòu)：當以搖桿為主動件，死點出現(xiàn)在曲柄與連桿共線的位置，此時力對A點不產(chǎn)生力矩，因此不能使曲柄轉(zhuǎn)動。死點位置舉例死點位置分析：曲柄滑塊機構(gòu)（滑塊為主動件）死點出現(xiàn)在曲柄與連桿共線的位置3.4 四桿機構(gòu)的工作特性 死點位置分析：擺動導桿機構(gòu)（以導桿為主動件）死點出現(xiàn)在曲柄與導桿垂直的位置 死點的缺陷死點會使機構(gòu)的從動件出現(xiàn)卡死或運動不確定的現(xiàn)象。可以利用回轉(zhuǎn)機構(gòu)的慣性或添加輔助機構(gòu)或錯列來克服。縫紉機（加大飛輪）內(nèi)燃機（錯列+飛輪）飛機起落架夾具 死點的利用快速夾具三、連桿機構(gòu)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)、材料及失效形式連桿機構(gòu)應用于內(nèi)燃機，結(jié)構(gòu)如圖2-26a)所示。內(nèi)燃機中，一般幾個曲柄通過鑄造、段造等工藝方