平面連桿傳動機構(gòu)【市一等獎】

平面連桿傳動機構(gòu)學習導航1.什么是平面連桿機構(gòu)？2.連桿機構(gòu)是如何轉(zhuǎn)換運動形式的？3.嘗試設(shè)計和制作一些簡單的連桿傳動裝置?，F(xiàn)象與問題雨傘和搖頭風扇是家庭生活的常見品。雨傘搖頭風扇討論：1.雨傘是如何開啟和收攏的？2.搖頭風扇是如何實現(xiàn)搖頭的？3.你知道雨傘及搖頭風扇中各有什么傳動機構(gòu)嗎？連桿機構(gòu)由若干個剛性桿件通過轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)（也稱鉸鏈）、移動關(guān)節(jié)（也稱滑道）連接而成。如果構(gòu)件（包括桿件和關(guān)節(jié)）上每個點的運動平面相互平行，則稱為平面連桿機構(gòu)。連桿機構(gòu)聽起來很陌生，如果分析一下現(xiàn)象與問題”中的兩個實例，對連桿機構(gòu)的概念、特點及作用便不難理解雨傘的骨架一般由8條支路組成，每一路都是一個簡單的平面連桿機構(gòu)，其原理簡化成圖4.14。我們在雨天撐開雨傘，就是推動滑塊沿傘柄向上運動，讓連桿帶動搖桿圍繞位于傘頂?shù)你q鏈中心擺動，結(jié)果傘布張開。搖頭風扇中也包含了一個平面連桿機構(gòu)（原理見圖4.15）。圖4.14、圖4.15中的平面連桿機構(gòu)有個共性，即用鉸鏈將4個桿件連接而成，因此稱為平面四連桿機構(gòu)。平面四連桿機構(gòu)中，與機架相連的桿件稱為連架桿，能繞定軸做整周回轉(zhuǎn)的桿件稱為曲柄，繞定軸做往復擺動的桿件稱為搖桿或擺桿，不與機架相連的桿件稱為連桿，只做往復移動的桿件稱為滑塊。比較典型的平面四連桿機構(gòu)有曲柄搖桿機構(gòu)（可將曲柄的整周回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為搖桿的往復搖擺運動，見4.16）、曲柄滑塊機構(gòu)（可將曲柄的整周回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為滑塊的直線運動，見圖4.17）、雙曲柄機構(gòu)（與機架相連的兩個桿件均能做整周轉(zhuǎn)動等）。平行四連桿機構(gòu)的兩組相對的桿件長度彼此相等（圖4.18），它是雙曲柄機構(gòu)的一個特例，在日常生活中常見。機器人中的連桿機構(gòu)工業(yè)機器人一般由機座、腰部、大臂、小臂、手腕等組成（圖4.19）。為了減小運動慣性和增大小臂的驅(qū)動力矩，小臂驅(qū)動電機通常安裝在大臂與腰部的連接關(guān)節(jié)上，通過個平行四連桿機構(gòu)驅(qū)動小臂運動。圖4.20是六足步行機器人模型，其6條腿分布于機器人身體兩側(cè)：中間的1對為主動腿，前后2對為從動腿。通過直流電機，帶動同步帶，再驅(qū)動中間的2條主動腿，主動腿通過連桿機構(gòu)傳動使前后4條腿協(xié)同運動。該六足機器人能夠完成預定的直線行走和爬坡（最大爬坡角度15°）任務(wù)。探究嘗試圖4.21為內(nèi)燃