汽車構(gòu)造 課件 3-2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)

模塊三汽車常用機(jī)構(gòu)

平面連桿機(jī)構(gòu)

鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化平面四桿機(jī)構(gòu)的特性凸輪機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)1.能敘述鉸鏈連桿機(jī)構(gòu)定義。2.能掌握鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的分類。3.能根據(jù)桿長(zhǎng)判斷鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的種類。4.能探究分析汽車刮水器應(yīng)用的四桿機(jī)構(gòu)類型。5.能探究分析汽車轉(zhuǎn)向器應(yīng)用的四桿機(jī)構(gòu)類型。學(xué)習(xí)目標(biāo)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)引導(dǎo)問(wèn)題：平面連桿機(jī)構(gòu)中，構(gòu)件與構(gòu)件之間是以低副相連形成的。思考是否存在一種平面連桿機(jī)構(gòu)，構(gòu)件之間全部以移動(dòng)副或者什么轉(zhuǎn)動(dòng)副相連？閱讀下面資料，回答何為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)？固定不動(dòng)的桿AD稱之為機(jī)架；與機(jī)架相連的桿AB、CD稱之為連架桿；連接兩連架桿BC的稱之為連桿，連桿與機(jī)架不相連。在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，由于組成的尺寸不同，導(dǎo)致連架桿可以形成兩種不同的運(yùn)動(dòng)結(jié)果，一種是360°整周回轉(zhuǎn)，另一種是往復(fù)擺動(dòng)。當(dāng)連架桿做整周回轉(zhuǎn)時(shí)稱之為曲柄，做擺動(dòng)時(shí)稱之為搖桿。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)1.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)兩連架桿中一個(gè)為曲柄，另一個(gè)為搖桿的四桿機(jī)構(gòu)，稱為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。如圖3-2-2所示，兩個(gè)連架桿中一個(gè)是曲柄（與機(jī)架組成周轉(zhuǎn)副的連架桿AB），一個(gè)是搖桿（與機(jī)架組成擺轉(zhuǎn)副的連架桿CD）的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)稱為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。汽車刮水器中曲柄的整周回轉(zhuǎn)通過(guò)連桿轉(zhuǎn)變?yōu)楣嗡鞯耐鶑?fù)擺動(dòng)。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)2.雙曲柄機(jī)構(gòu)兩個(gè)連架桿都為曲柄的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)，如圖3-2-3所示。AD固定不動(dòng)為機(jī)架，連架桿AB和連架桿CD都可以繞機(jī)架做周轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)主動(dòng)曲柄AB作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)曲柄CD做周期性的變速轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)將主動(dòng)曲柄的整周旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)換為從動(dòng)曲柄的整周變速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)當(dāng)兩曲柄的長(zhǎng)度相等而且平行，連桿與機(jī)架也等長(zhǎng)時(shí)，這種機(jī)構(gòu)稱為平行四邊形機(jī)構(gòu)，如圖3-2-4所示。此時(shí)從動(dòng)曲柄CD跟隨主動(dòng)曲柄做周轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，兩條曲柄的運(yùn)動(dòng)速度相同，連桿做平動(dòng)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)這種機(jī)構(gòu)當(dāng)曲柄轉(zhuǎn)到與機(jī)架共線的位置時(shí)，機(jī)構(gòu)會(huì)處于一種運(yùn)動(dòng)不確定狀態(tài)，可能會(huì)出現(xiàn)兩曲柄轉(zhuǎn)向相反，角速度不相等的狀況，即逆平行四邊形機(jī)構(gòu)，又稱為反向雙曲柄機(jī)構(gòu)，即兩曲柄的長(zhǎng)度相同，但互不平行，如圖3-2-6所示。此時(shí)，兩曲柄旋轉(zhuǎn)方向相反，角速度不相等。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)3.雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)就是兩連架桿均是搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)，如圖3-2-7所示。汽車前輪轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)等腰梯形ABCD，即為雙搖桿機(jī)構(gòu)，如圖3-2-8。在搖桿AB上連接拉臂EF。當(dāng)汽車的轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)控制EF做前后運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)雙搖桿機(jī)構(gòu)使搖桿CD與AB同向擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)汽車前輪的轉(zhuǎn)向。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)二、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中曲柄存在的條件引導(dǎo)問(wèn)題：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄搖桿、雙曲柄和雙搖桿三種不同機(jī)構(gòu)，閱讀資料，回答存在曲柄的條件是什么？鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中曲柄存在的條件為：1）連架桿與機(jī)架中必有一桿為最短桿。2）最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之和。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)當(dāng)滿足以上兩條件，根據(jù)機(jī)架的位置又可分為以下三種：1）以最短桿的鄰邊為機(jī)架時(shí)，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。2）以最短桿為機(jī)架時(shí)，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)。3）以最短桿的對(duì)邊為機(jī)架時(shí)，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)。若機(jī)構(gòu)不滿足桿長(zhǎng)之和條件，則只能成為雙搖桿機(jī)構(gòu)。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)例3-2-1：如圖3-2-10所示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知AB、BC、CD、AD各桿長(zhǎng)度為：a=300mm、b=200mm、c=350mm、d=100mm。分析該鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)屬于哪類機(jī)構(gòu)。解：AD為最短桿，CD為最長(zhǎng)桿，故c+d=350+100<a+b=300+200，滿足桿長(zhǎng)和條件。因此有：當(dāng)AD為機(jī)架，最短桿