機(jī)械零件和典型機(jī)構(gòu)第六部分典型機(jī)械11章連桿機(jī)構(gòu)精選課件

1、第六部分 典型機(jī)械制作：常新中2019年5月8日基本概念機(jī)器主要由以下幾部分組成 (觀看動(dòng)畫(huà)演示)1、原動(dòng)部分 原動(dòng)部分一般由電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等構(gòu)成2、傳動(dòng)部分 傳動(dòng)部分承擔(dān)著將原動(dòng)機(jī)的單一運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閳?zhí)行部分的多樣運(yùn)動(dòng)的任務(wù)。3、執(zhí)行部分 執(zhí)行部分因機(jī)器的功能不同千差萬(wàn)別（如：等速轉(zhuǎn)動(dòng)、勻速直線運(yùn)動(dòng)、變速直線運(yùn)動(dòng)、往復(fù)直線移動(dòng)、往復(fù)擺動(dòng)、等加速度移動(dòng)、間歇運(yùn)動(dòng)等）傳動(dòng)部分的典型機(jī)構(gòu)主要有：連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、間協(xié)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)等。請(qǐng)看下頁(yè)典型機(jī)構(gòu)在機(jī)械中應(yīng)用示意圖。連桿機(jī)構(gòu)在縫紉機(jī)中的應(yīng)用連桿機(jī)構(gòu)在鶴式起重機(jī)中的應(yīng)用凸輪機(jī)構(gòu)在機(jī)床變速系統(tǒng)中的應(yīng)用 槽輪機(jī)構(gòu)在電影放映機(jī)中的應(yīng)用 基本概念：1、平面連桿機(jī)

2、構(gòu) 由若干個(gè)構(gòu)件通過(guò)鉸鏈、滑道等方式聯(lián)接，且所有構(gòu)件在同一平面或相互平行平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)稱為平面連桿機(jī)構(gòu)2、平面四桿機(jī)構(gòu) 由四個(gè)構(gòu)件組成的最簡(jiǎn)單的平面連桿機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)稱平面四桿機(jī)構(gòu)。它是平面連桿機(jī)構(gòu)中最常見(jiàn)的形式，也是組成多桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)。第十一章 平面連桿機(jī)構(gòu)第一節(jié) 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)1、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) 當(dāng)四桿機(jī)構(gòu)各構(gòu)件之間都是以銷軸聯(lián)接時(shí)，則稱該機(jī)構(gòu)為鉸接四桿機(jī)構(gòu)。 第一節(jié) 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用機(jī)架:四桿機(jī)構(gòu)中固定不動(dòng)的桿為機(jī)架連架桿：與機(jī)架相連的桿1與桿3，稱為連架桿連桿：聯(lián)接兩連架桿的桿2為連桿。連架桿1與3通常繞自身的回轉(zhuǎn)中心A和D回轉(zhuǎn)，桿2作平面運(yùn)動(dòng)；能作整

3、周回轉(zhuǎn)的連架桿稱為曲柄，不能作整周回轉(zhuǎn)的連架桿稱為搖桿。 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)按有無(wú)曲柄、搖桿，分為以下三種基本型式。 1曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若一連架桿為曲柄，另一連架桿為搖桿，稱為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。 其運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：曲柄作整周旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，連桿作往復(fù)擺動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)與擺動(dòng)之間運(yùn)動(dòng)的置換。第一節(jié) 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用 2雙曲柄機(jī)構(gòu) 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若兩連架桿均為曲柄，稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)，如圖第一節(jié) 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用 (1)兩曲柄不等的雙曲柄機(jī)構(gòu) 在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，兩曲柄可分別為主動(dòng)件。 其運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：主動(dòng)曲柄勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)曲柄變速轉(zhuǎn)動(dòng)。第一節(jié) 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用 (2) 兩曲柄相

4、等且轉(zhuǎn)向相同的雙曲柄機(jī)構(gòu) 當(dāng)兩曲柄的長(zhǎng)度相等而且平行時(shí)（即其他兩桿的長(zhǎng)度也相等），稱為平行雙曲柄機(jī)構(gòu)。 其運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：兩曲柄的轉(zhuǎn)向相同，角速度也時(shí)時(shí)相等 。 (3) 兩曲柄相等且轉(zhuǎn)向相反的雙曲柄機(jī)構(gòu) 當(dāng)兩曲柄的長(zhǎng)度相等但互不平行時(shí)，稱為反向雙曲柄機(jī)構(gòu)。 其運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：兩曲柄的旋轉(zhuǎn)方向相反，且角速度不相等 。第一節(jié) 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用 3雙搖桿機(jī)構(gòu) 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若兩連架桿均為搖桿，稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)。 其運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：將一種擺動(dòng)轉(zhuǎn)換為另一種擺動(dòng)。第一節(jié) 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用 4曲柄存在條件第一節(jié) 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用條件一：最短桿與最長(zhǎng)桿的長(zhǎng)度之和小 于或等于其它兩桿長(zhǎng)度之和；

5、條件二：以最短桿或最短桿的兩個(gè)鄰邊 為機(jī)架。根據(jù)有曲柄的條件可得結(jié)論 當(dāng)最短桿與最長(zhǎng)桿的長(zhǎng)度之和大于其它桿兩長(zhǎng)度之和時(shí) 雙搖桿機(jī)構(gòu) 當(dāng)最短桿與最長(zhǎng)桿的長(zhǎng)度之和小于或等于其它桿兩長(zhǎng)度之和時(shí) a）當(dāng)以最短邊作機(jī)架時(shí) 雙曲柄機(jī)構(gòu) b）當(dāng)以最短邊的鄰邊作機(jī)架時(shí) 曲柄搖桿機(jī)構(gòu) c）當(dāng)以最短邊的對(duì)邊作機(jī)架時(shí) 雙搖桿機(jī)構(gòu)第一節(jié) 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用例題曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu) 1曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：由曲柄、連桿、滑塊和機(jī)架組成的機(jī)構(gòu)，稱為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。 對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：若滑塊移動(dòng)導(dǎo)路中心通過(guò)曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)中心，則稱對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：若不通過(guò)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)中心，則

6、稱為偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，其中e為偏心距。二、其他平面四桿機(jī)構(gòu)第一節(jié) 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用 2偏心輪機(jī)構(gòu) 偏心輪機(jī)構(gòu)： 在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄較短時(shí)，往往用一個(gè)旋轉(zhuǎn)中心與幾何中心不相重合的偏心輪代替曲柄，這樣不但增大了軸頸的尺寸，提高了偏心軸的強(qiáng)度和剛度，而且當(dāng)軸頸位于軸的中部時(shí)，還便于安裝整體式連桿，從而使連桿結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。第一節(jié) 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用一、急回特性第二節(jié) 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性極限位置1極限位置2 1、幾個(gè)基本概念： 極限位置：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，設(shè)曲柄AB為原動(dòng)件在其轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中有兩次與搖桿CD共線。這時(shí)搖桿CD分別位于兩極限位置C1D和 C2D。此時(shí)曲柄搖桿結(jié)構(gòu)

7、所處的這兩個(gè)位置，稱為極限位。 搖桿的擺角：搖桿在兩極限位置之間所夾角度稱為搖桿的擺角。 極位夾角：曲柄與連桿兩次共線位置之間所夾的銳角稱為極位夾角。第二節(jié) 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性極限位置1極限位置2 2、運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析 當(dāng)搖桿CD由C1D擺動(dòng)到C2D位置時(shí)，所需時(shí)間為t1，平均速度為V1 當(dāng)搖桿CD由C2D擺回到C1D位置時(shí)，所需時(shí)間為t2，平均速度為V2 由于曲柄AB等角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，所以t1t2，因此，V2V1。第二節(jié) 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性 3、急回特性 急回特性：從動(dòng)件空回行程速度比工作行程速度快。這個(gè)性質(zhì)稱 為機(jī)構(gòu)的急回特性。 4、急回特性的作用 可利用急回特性來(lái)縮短機(jī)械空回行程的時(shí)間，

8、例如牛頭刨床、插床和慣性篩機(jī)構(gòu)等 。 二、死點(diǎn)第二節(jié) 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性 1、死點(diǎn)的基本概念 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，設(shè)搖桿CD為主動(dòng)件、曲柄AB為從動(dòng)件時(shí)，當(dāng)連桿BC與曲柄AB處于共線位置時(shí)，這時(shí)主動(dòng)件CD通過(guò)連桿BC傳給從動(dòng)件曲柄AB的力恰好通過(guò)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)中心A，轉(zhuǎn)動(dòng)力矩為零，從動(dòng)件不轉(zhuǎn)，機(jī)構(gòu)停頓，機(jī)構(gòu)所處的這種位置稱為死點(diǎn)位置，有時(shí)把死點(diǎn)位置簡(jiǎn)稱死點(diǎn)。 死點(diǎn)位置2死點(diǎn)位置1第二節(jié) 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性 2、機(jī)構(gòu)通過(guò)死點(diǎn)位置采用的措施 （1）利用從動(dòng)件的慣性順利地通過(guò)死點(diǎn)位置。 例如家用縫紉機(jī)的踏板機(jī)構(gòu)中大帶輪就相當(dāng)于飛輪，利用其慣性通過(guò)死點(diǎn)。 （2）采用錯(cuò)位排列的方式順利地通過(guò)死點(diǎn)位置。 例如圖所示V型發(fā)動(dòng)機(jī)