第二章平面连杆

1、第第2章章 平面连杆机构平面连杆机构 2-1 铰链四杆机构的基本型式及其演化 2-2 平面四杆机构的基本特性 2-3 平面四杆机构的设计 2-1 铰链四杆机构的基本型式及其演化 平面连杆机构由若干个构件通过平面低副 (转动副和移动副)联接而构成的平面机构，也叫 平面低副机构平面低副机构。 铰链四杆机构全部由回转副组成的平面四杆机构，它 是平面四杆机构最基本的形态。 2-1 铰链四杆机构的基本型式及其演化 图2-1 铰链四杆机构 如图所示，铰链四杆机构 由机架4、连架杆(与机架 相连的1、3两杆)和连杆 (与机架不相联的中间杆2) 组成。 曲柄曲柄能绕机架上的转动副作整周回转的连架杆。 摇杆摇杆

2、只能在某一角度范围(小于360)内摆动的连架杆。 2-1 铰链四杆机构的基本型式及其演化 注意四杆机构的型式算自由度时看活动构件。 2-1 铰链四杆机构的基本型式及其演化 铰链四杆机构的运用 雷达摇臂 升降机 2-1 铰链四杆机构的基本型式及其演化 铰链四杆机构的运用 摇臂电风扇 2-1 铰链四杆机构的基本型式及其演化 铰链四杆机构按照连架杆是曲柄还是摇杆分为铰链四杆机构按照连架杆是曲柄还是摇杆分为曲柄摇杆曲柄摇杆 机构、双曲柄机构、双摇杆机构机构、双曲柄机构、双摇杆机构三种基本型式三种基本型式 。 曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构 曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构两连架杆中一个是曲柄，一个是摇杆两连架杆中一

3、个是曲柄，一个是摇杆 的铰链四杆机构的铰链四杆机构。 当曲柄为原动件时，可将曲柄的 连续转动，转变为摇杆的往复摆 动。所示的雷达天线俯仰机构和 颚式破碎机机构即为曲柄摇杆机 构的应用。 2-1 铰链四杆机构的基本型式及其演化 双曲柄机构双曲柄机构两个连架杆都为曲柄两个连架杆都为曲柄 双摇杆机构双摇杆机构两个连架杆都为摇杆两个连架杆都为摇杆 双曲柄机构双曲柄机构双摇杆机构双摇杆机构 2-1 铰链四杆机构的基本型式及其演化 双曲柄机构双曲柄机构的运用的运用 车门启闭系统车门启闭系统 港口起重机港口起重机 2-1 铰链四杆机构的基本型式及其演化 双摇杆机构双摇杆机构的运用的运用 汽车转向系统汽车转向

4、系统 2-1 铰链四杆机构的基本型式及其演化 铰链四杆机构的演化 通过用移动副取代转动副、变更杆件长度、 变更机架和扩大转动副等途径，可以得到 铰链四杆机构的其他演化型式。 按移动副的多少分类 1.铰链四杆机构 2.含有一个移动副的四杆机构 3.含有两个移动副的四杆机构 2-1 铰链四杆机构的基本型式及其演化 平面四杆机构的派生类型 1.曲柄滑块机构 2. 转动导杆机构 3.摆动导杆机构 4.定块机构（抽水唧筒） 5.双滑块机构 6.其他 2-1 铰链四杆机构的基本型式及其演化 曲柄转动导杆机构曲柄转动导杆机构 曲柄摆动导杆机构曲柄摆动导杆机构 2-1 铰链四杆机构的基本型式及其演化 曲柄移动

5、导杆机构（缝纫机）曲柄移动导杆机构（缝纫机）双滑块机构（椭圆规）双滑块机构（椭圆规） 2-1 铰链四杆机构的基本型式及其演化 2-2 平面四杆机构的基本特性 平面铰链四杆机构（一般又叫平面四杆机 构）的三种基本型式？回顾前面所讲 特性特性1. 四杆机构有无曲柄的条件？四杆机构有无曲柄的条件？ 曲柄曲柄能整周能整周360转动的杆转动的杆 铰链四杆机构存在曲柄的条件（非常重要）： 最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和； 连架杆和机架中，必有一个是最短杆。 有曲柄的条件： 1.a+b1 ，即0 ;k 值愈大，机构急回特性愈明显，k值的大小取决于极位 夹角的大小。愈大，k值愈大；反之，愈小

6、，k值愈小。 若=0，则k=1，机构没有急回特性。 将上式整理后，可得极位夹角的计算公式 2-2 平面四杆机构的基本特性 连杆机构具有集回特性的条件？ 1.输入件等速整周运动 2.输出件往复运动 3.极位夹角大于0 2-2 平面四杆机构的基本特性 压力角和传动角 名词解释：二力构件：其受力状态不是拉力就是压力 压力角：受力方向和实际速度方向的夹角。是锐角 传动角：压力角的余角。 2-2 平面四杆机构的基本特性 关于压力角和传动角的几点注意： 1.压力角是衡量机构传力效果的一个标志。 2.机构运转时，压力角是变化的。 3.为了保证机构具有较好的传动特性，在设计四杆机构时， 要求最大压力角小于许用

7、压力角，即max， 通常 取50,此条件称为机构的传力条件。 4.压力角越小，传动角越大，机构的传力性能越好；反 之， 越大，越小，机构传力越费劲，传动效率越低。 2-2 平面四杆机构的基本特性 下面是何机构？画压力角 2-2 平面四杆机构的基本特性 下面是何机构？画压力角 2-2 平面四杆机构的基本特性 下面是何机构？画压力角 2-2 平面四杆机构的基本特性 死点位置 死点位置是摇杆作为主动件时曲柄摇杆机构固有的特 性，在此位置从动件会出现“顶死”现象，还可能出 现运动不确定现象。 简而言之：在此位置压力角为90，而传动角为0 2-2 平面四杆机构的基本特性 机构是否有死点取决于从动件与连杆是否有共线的位置。 为使机构正常运转，应设法避开死点。 发动机装飞轮，利用惯性来冲破死点。 2-2 平面四