第2章平面连杆机构课件

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1、机械基础机械基础 连杆机构是由若干刚性构件用低副连接而成的连杆机构是由若干刚性构件用低副连接而成的平面机构平面机构,又称低副机构。又称低副机构。2.1.1 特点特点1.优点优点1）各构件以低副相连）各构件以低副相连,压强小压强小,易于润滑易于润滑,磨损小；磨损小；2.1 平面连杆机构基本类型平面连杆机构基本类型 及其应用及其应用2）能由本身几何形状保持接触能由本身几何形状保持接触;3）制造方便，精度高；）制造方便，精度高；4）构件运动形式的多样性，实现多种多样的运动轨迹。）构件运动形式的多样性，实现多种多样的运动轨迹。2.缺点缺点1）机构复杂）机构复杂,传动积累误差较大（只能近似实现给传动积累

2、误差较大（只能近似实现给定的运动规律）；定的运动规律）；2）设计计算比较复杂；）设计计算比较复杂；3）作复杂运动和往复运动的构件的惯性力难以平）作复杂运动和往复运动的构件的惯性力难以平衡，常用于速度较低的场合。衡，常用于速度较低的场合。 平面连杆机构的设计通常包括选型和运动尺寸设计平面连杆机构的设计通常包括选型和运动尺寸设计两个方面，前者是指确定接连杆机构的结构组成，后者两个方面，前者是指确定接连杆机构的结构组成，后者是确定机构运动简图的参数。是确定机构运动简图的参数。2.1.2 设计的基本问题设计的基本问题 2.2 平面四杆机构的基本型式平面四杆机构的基本型式 及其演化及其演化2.2.1 铰

3、链四杆机构铰链四杆机构 所有运动副均为转动所有运动副均为转动副的平面四杆机构称为铰副的平面四杆机构称为铰链四杆机构，其它型式的链四杆机构，其它型式的平面四杆机构都可以看成平面四杆机构都可以看成是在它的基础上演化而成是在它的基础上演化而成的。的。 根据构件数目分根据构件数目分为四杆机构、五杆机构为四杆机构、五杆机构。广泛应用的是。广泛应用的是平面四杆机构，而且它是构成和研究平面多杆机构的基础。平面四杆机构，而且它是构成和研究平面多杆机构的基础。 组成转动副的两构件能作整周相对转动该转动副组成转动副的两构件能作整周相对转动该转动副称为称为整转副整转副，否则为，否则为摆动副摆动副。 机架机架组成组成

4、曲柄曲柄连架杆连架杆连杆连杆摇杆摇杆 曲柄所联接的两个转动副均为整转副，而曲柄所联接的两个转动副均为整转副，而摇杆所联接的两个转动副均为摆动副。摇杆所联接的两个转动副均为摆动副。 按照两连架杆的运动形式的不同，可将铰链四杆机按照两连架杆的运动形式的不同，可将铰链四杆机构分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种类构分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种类型。型。1. 曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构缝纫机踏板机构缝纫机踏板机构搅拌机搅拌机输送机构输送机构2. 双曲柄机构双曲柄机构油泵油泵振动筛振动筛平行四边形机构平行四边形机构反平行四边形机构反平行四边形机构车轮车轮3. 双摇杆机构双摇杆机构飞

5、机起落架飞机起落架鹤式起重机鹤式起重机翻台机构翻台机构 本机构为翻台震实式造型机的翻台机构，是双摇本机构为翻台震实式造型机的翻台机构，是双摇杆机构，当造型完毕后，可将翻台杆机构，当造型完毕后，可将翻台F翻转翻转180，转到，转到起模工作台的上面，以备起摸。起模工作台的上面，以备起摸。 1. 转动副转化成移动副的演化转动副转化成移动副的演化2.2.2 四杆机构的演化四杆机构的演化对心曲柄滑块机构对心曲柄滑块机构偏置曲柄滑块机构偏置曲柄滑块机构还可以转化为还可以转化为双滑块机构双滑块机构曲柄移动导杆机构曲柄移动导杆机构2. 扩大转动副扩大转动副 在左图中若将转动副在左图中若将转动副B的半径扩大到比

6、曲柄的半径扩大到比曲柄AB的的长度还要大，则曲柄滑块机构转化为长度还要大，则曲柄滑块机构转化为偏心轮机构偏心轮机构。 在含曲柄的机构中，若曲柄的长度很短，在柄状在含曲柄的机构中，若曲柄的长度很短，在柄状曲柄两端装设两个转动副存在结构设计方面的问题，曲柄两端装设两个转动副存在结构设计方面的问题，故常常设计成偏心轮机构。故常常设计成偏心轮机构。曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构取不同构件为机架各构件间的相对运动关系不变取不同构件为机架各构件间的相对运动关系不变3. 取不同构件作机架取不同构件作机架（1）曲柄摇杆机构）曲柄摇杆机构双曲柄机构双曲柄机构双摇杆机构双摇杆机构（2）曲柄滑块机构）曲柄滑块机构(a)曲

7、柄滑块机构曲柄滑块机构(b)曲柄转动曲柄转动导杆导杆机构机构(c)曲柄摇块机构曲柄摇块机构(b)曲柄摆动曲柄摆动导杆导杆机构机构(d)定块机构定块机构 组成移动副的两活动构件，组成移动副的两活动构件，画成杆状的构件称为画成杆状的构件称为导杆，导杆，画成画成块状的构件称为块状的构件称为滑块滑块。对心曲柄滑块机构对心曲柄滑块机构 因导路的中线通过曲柄的回转中心而得名。该机构能把因导路的中线通过曲柄的回转中心而得名。该机构能把回转运动转换为往复直线运动或作相反的转变，广泛应用于回转运动转换为往复直线运动或作相反的转变，广泛应用于蒸汽机、内燃机、空压机以及各种冲压机器中。蒸汽机、内燃机、空压机以及各种

8、冲压机器中。 转动导杆机构转动导杆机构 该机构是通过将曲柄滑块机构中的曲柄固该机构是通过将曲柄滑块机构中的曲柄固定演化而成，它可将主动件的匀速回转转化为定演化而成，它可将主动件的匀速回转转化为导杆的非匀速转动。导杆的非匀速转动。 摆动导杆机构摆动导杆机构 该机构具有急回运动性质，且其传动角该机构具有急回运动性质，且其传动角始终为始终为90度，具有最好的传力性能，常用于度，具有最好的传力性能，常用于牛头刨床、插床和送料装置中。牛头刨床、插床和送料装置中。 定块机构定块机构 该机构是通过将曲柄滑块机构中的滑块固定而该机构是通过将曲柄滑块机构中的滑块固定而演化得出，它可把主动件的回转或摆动转化为导杆

9、演化得出，它可把主动件的回转或摆动转化为导杆相对于滑块的往复移动。相对于滑块的往复移动。 摇块机构摇块机构 该机构是通过将曲柄滑块机构中的连杆固定而该机构是通过将曲柄滑块机构中的连杆固定而演化得出，它可把主动件的匀速回转运动转化为导演化得出，它可把主动件的匀速回转运动转化为导杆相对于滑块的往复移动并随滑块摆动的形式。杆相对于滑块的往复移动并随滑块摆动的形式。 翻斗翻斗正弦机构正弦机构 该机构是具有该机构是具有2个移动副的四杆机构，因个移动副的四杆机构，因从动件的位移与原动曲柄的转角的正弦成正从动件的位移与原动曲柄的转角的正弦成正比而得名，常用于缝纫机下针机构和其他计比而得名，常用于缝纫机下针机

10、构和其他计算装置中。算装置中。 椭圆规椭圆规 动杆联接两回转副，固定导杆联接动杆联接两回转副，固定导杆联接两移动副，导杆呈十字形，动杆上各点两移动副，导杆呈十字形，动杆上各点轨迹为长短径不同的椭圆。轨迹为长短径不同的椭圆。 4. 多杆机构多杆机构手动冲床手动冲床六杆机构六杆机构2.3 平面四杆机构的基本特性平面四杆机构的基本特性2.3.1铰链四杆运动链成为曲柄摇杆机构的条件铰链四杆运动链成为曲柄摇杆机构的条件1. 转动副为整转副的充分必要条件转动副为整转副的充分必要条件结论：铰链四杆机构中相邻两杆能作整周转动的条件是：组成结论：铰链四杆机构中相邻两杆能作整周转动的条件是：组成该转动副的两个构件