項(xiàng)目三 平面連桿機(jī)構(gòu)2講解

優(yōu)質(zhì)核心課程

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》

主講：方金湘

岳陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院項(xiàng)目三平面連桿機(jī)構(gòu)

二、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化形式及運(yùn)動(dòng)特性連桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用舉例

●擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副，使轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副

平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)可通過擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副、轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)化成移動(dòng)副、變更構(gòu)件長(zhǎng)度和變更機(jī)架等途徑演化出其他平面連桿機(jī)構(gòu)。（一）鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化形式

（一）鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化形式

一、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)二、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)1.曲柄滑塊機(jī)構(gòu)

曲柄滑塊機(jī)構(gòu)是具有一個(gè)曲柄和一個(gè)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)的演化偏心輪機(jī)構(gòu)（一）鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化形式

曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的應(yīng)用

內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)燃機(jī)氣缸1.曲柄滑塊機(jī)構(gòu)

沖壓機(jī)1.曲柄滑塊機(jī)構(gòu)

滾輪送料機(jī)1.曲柄滑塊機(jī)構(gòu)固定4桿取消3桿固定1桿雙曲柄機(jī)構(gòu)？（一）鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化形式

固定1桿雙曲柄機(jī)構(gòu)？連架桿有一個(gè)能整圈轉(zhuǎn)動(dòng)，有一個(gè)不能整圈轉(zhuǎn)動(dòng)，只能擺動(dòng)。固定2桿卡車車廂翻斗機(jī)構(gòu)固定3手動(dòng)抽水機(jī)構(gòu)（一）鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化形式

2、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)

導(dǎo)桿是機(jī)構(gòu)中與另一運(yùn)動(dòng)構(gòu)件組成移動(dòng)副的構(gòu)件。連架桿中至少有一個(gè)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)。

轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)曲柄搖塊機(jī)構(gòu)（一）鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化形式

當(dāng)構(gòu)件2和構(gòu)件4均能作整周轉(zhuǎn)動(dòng)，小型刨床就是應(yīng)用實(shí)例改變曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中的機(jī)架演化而來2、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)

轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)

擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)牛頭刨床主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)2、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)

（導(dǎo)桿3只能來回?cái)[動(dòng)）

移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)手動(dòng)抽水機(jī)構(gòu)移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)2、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)

（也稱定塊機(jī)構(gòu)）

曲柄搖塊機(jī)構(gòu)自卸汽車卸料機(jī)構(gòu)曲柄搖塊機(jī)構(gòu)2、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)

（二）平面四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性

1.急回特性2.壓力角和傳動(dòng)角3.死點(diǎn)位置1.急回特性

極位夾角——搖桿在C1D和C2D兩極限位置時(shí)，曲柄與連桿共線，對(duì)應(yīng)兩位置所夾的銳角，用θ表示。

急回特性：空回行程時(shí)的平均速度大于工作行程時(shí)的平均速度。急回特性

（二）平面四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性

急回特性機(jī)構(gòu)工作時(shí)返回行程速度大于工作行程的特性。急回特性的作用四桿機(jī)構(gòu)的急回特性可以節(jié)省時(shí)間，提高生產(chǎn)率。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)φ1φ2ψθ－極位夾角（曲柄處于兩極位時(shí)，對(duì)應(yīng)曲柄所夾銳角）Ψ--最大擺角（搖桿處于兩極位時(shí)對(duì)應(yīng)搖桿極位夾角）

（二）平面四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性

機(jī)構(gòu)的急回特性可用行程速比系數(shù)K表示：極位夾角θ越大，機(jī)構(gòu)的急回特性越明顯。

（二）平面四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性

即

θ↑→K↑→急回運(yùn)動(dòng)性質(zhì)↑曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄主動(dòng)時(shí)→急回特性2、

壓力角和傳動(dòng)角（1）壓力角a壓力角：從動(dòng)件所受的力F與受力點(diǎn)速度Vc所夾的銳角a。有效分力：Ft=Fcosa有害分力：Fr=Fsinaa愈小，機(jī)構(gòu)傳動(dòng)性能愈好。（2）傳動(dòng)角g傳動(dòng)角：連桿與從動(dòng)件所夾的銳角g。

g=900-ag越大，機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)性能越好，設(shè)計(jì)時(shí)一般應(yīng)使gmin≥40°，對(duì)于高速大功率機(jī)械應(yīng)使gmin≥50°。2、

壓力角和傳動(dòng)角（3）最小傳動(dòng)角的位置鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)在曲柄與機(jī)架共線的兩位置出現(xiàn)最小傳動(dòng)角。對(duì)于曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，當(dāng)主動(dòng)件為曲柄時(shí)，最小傳動(dòng)角出現(xiàn)在曲柄與機(jī)架垂直的位置。對(duì)于擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)由于在任何位置時(shí)主動(dòng)曲柄通過滑塊傳給從動(dòng)桿的力的方向，與從動(dòng)桿上受力點(diǎn)的速度方向始終一致，所以傳動(dòng)角等于90度。2、

壓力角和傳動(dòng)角（3）最小傳動(dòng)角的位置從動(dòng)件與連桿共線→卡死

當(dāng)搖桿為主動(dòng)件,而曲柄AB與連桿BC共線時(shí)(搖桿CD處于極位)→CD(主)通過連桿加于曲柄的驅(qū)動(dòng)力F正好通過曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)中心A→不能產(chǎn)生使曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中搖桿是主動(dòng)件→機(jī)構(gòu)出現(xiàn)死點(diǎn)3、死點(diǎn)位置3、死點(diǎn)位置

搖桿處于左極限位置C1D時(shí),連桿與從動(dòng)件(曲柄)的共線位置C1A

B1。

搖桿處于右極限位置C2D時(shí),連桿與從動(dòng)件(曲柄)的共線位置C2B2A。死點(diǎn)位置

（二）平面四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性

→機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)卡死機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不確定死點(diǎn)措施→飛輪自身慣性存在死點(diǎn)條件：有極限位置（從動(dòng)件與連桿共線）3、死點(diǎn)位置死點(diǎn)位置的應(yīng)用