第3章 平面连杆机构

1、第三章平面连杆机构目标规划v知识目标1.基本了解：四杆机构的组成、基本形式、演化、基本性质2.重点掌握：四杆机构的设计方法v技能目标 1.铰链四杆机构的类型判断；2.根据已知条件，采用图解法设计铰链四杆机构穿针引线平面连杆机构四杆机构的组成四杆机构基本形式四杆机构基本特性四杆机构设计概述连杆机构的特点和应用四杆机构的基本形式四杆机构的演化四杆机构存在曲柄的条件急回特性压力角和传动角死点位置按给定连杆位置设计四杆机构按给定行程速度变化系数设计四杆机构第一节 铰链四杆机构的组成一、概述连杆机构：构件之间只有低副连接的机构(亦称低副机构)。平面连杆机构：所有构件均作平行于某一平面运动的连杆机构。 一

2、般连杆机构以所含杆的数目命名，工程上应用最广的是平面四杆机构。 很多平面多杆机构都是在平面四杆机构的基础上添加一些杆件系统组成的。铰链四杆机构：全转动副的平面四杆机构。机架机架:固定不动的构件连架杆连架杆曲柄曲柄:做连续整周运动摇杆摇杆:做连续摆动连杆连杆:不与机架相连四杆机构的组成二、四杆机构的特点和应用1.低副连接，压强小，便于润滑，磨损较小，寿命较长，适用于传递较大动力。2.易于制造，获得较高的运动精度。3.可制成较长杆，实现远距离操作控制。4.能实现复杂运动，可实现预定运动规律和已给定的轨迹。特点：应用：各种仪器仪表，如内燃机，锻压机等第二节 铰链四杆机构的基本形式一、铰链四杆机构的基

3、本形式铰链四杆机构曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构1.曲柄摇杆机构具有一个曲柄一个摇杆的铰链四杆机构。主动件可以是曲柄也可以是摇杆。曲柄摇杆机构的应用如下图：.双曲柄机构具有二个曲柄的铰链四杆机构。若两曲柄不等长时，主动杆做等速转动，从动杆做变速运动惯性筛平行四边形机构：曲柄的长度相等且转向相同，连杆与机架长度相等ABDC摄影平台平行四边形机构逆平行四边形机构：曲柄的长度相等且转向相反，连杆与机架长度相等逆平行四边形机构车门启闭机构3.双摇杆机构具有二个摇杆的铰链四杆机构。起重机变幅机构二、铰链四杆机构的演化1.转动副转化为移动副一个转动副转化为移动副二个转动副转化为移动副2.取不同构件为机架

4、对心曲柄滑块机构的演化过程第三节 铰链四杆机构的基本特性一、铰链四杆机构存在曲柄条件在AC2D和AC1Dc(b-a)+dd(b-a)+ca+c b+da+d b+ca+b c+da ba ca d存在曲柄的条件：.最短与最长构件的长度之和不大于其它两构件长度之和.连架杆与机架必有一杆为最短杆不管以哪个构件作为机架,都是双摇杆机构若满足曲柄存在的条件：取以最短杆相连的杆作为机架，则构成曲柄摇杆机构.取最短杆作为机架，则构成双曲柄机构取以最短杆相对的杆作为机架，则构成双摇杆机构若不满足曲柄存在的条件二、急回特性曲柄摇杆机构极位夹角：摇杆位于两极限位置时曲柄对应两位置线所夹的锐角摆角：摇杆在两极限位

5、置之间往复摆动的角度oo18018021180180212112ttvvK11180KK通常取K=1.22.0三、压力角和传动角压力角与传动角压力角：作用在从动件上的力与受力点速度方向之间所夹锐角。传动角 ：压力角的余角 压力角越小或者传动角越大，对机构的传动越有利。工作行程最小传动角min4050 曲柄摇杆机构min出现在曲柄与机架共线的两位置之一 曲柄滑块机构min出现在曲柄垂直于滑槽中心线位置四、死点位置 无论怎样加大驱动力，均不能只依靠驱动力的作用使从动件运动，这个位置被称为死点此时=90，=0，有效分力为零缝纫机踏板机构 死点存在与否决定于从动件是否与连杆共线通过死点的方法：1.错位

6、排列2.安装惯性飞轮第四节 铰链四杆机构的设计一、按给定的连杆位置设计四杆机构设计一四杆机构把炉门从开启位置B2C2转变为关闭位置B1C1热处理加热炉炉门1.根据比例尺，定出炉门B1C1，B2C2的位置。2.连接B1B2、C1C2，并作B1B2、C1C2的垂直平分线mm、nn。3.由于A、D两点在mm、nn线上任意确定，故有无穷多解分析：该题的关键是确定A、D点二、按给定行程速比系数设计四杆机构急回特性四杆机构已知摇杆长度LAD、摇杆摆角及行程速比系数K，确定四杆机构分析：设计的实质是确定铰链中心A点1.由给定的行程速比系数K，计算极位夹角2.选择合适比例尺，按已知的摇杆长度LAD和摆角 ，做出摇杆的两极限位置C1D、C2D3.连接C1C2，做C1C2O=C1C2O=90-，得到