平面连杆机构

1、四杆机构的基本型式及其应用曲柄摇杆机构的主要特性平面连杆机构的设计平面连杆机构的设计6-1 连杆机构及其传动特点用低副连接而成的平面机构。一、主要优点： 2、运动副为低副：面接触： 承载能力大；便于润滑。寿命长几何形状简单便于加工，成本低。平面连杆机构:1、能实现多种运动形式。如：转动，摆动，移动，平面运动4、原动件的运动规律不变，可通过改变从动件的长度 得到不同的运动规律。3、利用连杆曲线，可满足不同轨迹的要求。二、主要缺点: 1、只能近似实现给定的运动规律；设计复杂；三、平面连杆机构研究的发展方向: 3、构件上的惯性力难以平衡。 只用于速度较低的场合。2、误差积累，导致运动精度降低且机械效

2、率也降低。研究范围：多自由度、多杆机构研究方法：优化设计、计算机辅助设计。6-2 平面四杆机构的类型和应用铰链四杆机构：所有运动副均为转动副的平面四杆机构1）曲柄摇杆机构一、四杆机构的基本形式：2）双曲柄机构3）双摇杆机构 1、曲柄摇杆机构1A423CBD4机架1，3连架杆定轴转动2连杆平面运动整转副：二构件相对运动为整周转动。摆动副：二构件相对运动不为整周转动。曲柄：作整周转动的连架杆摇杆：非整周转动的连架杆输送机刮雨器飞剪搅拌机 2、双曲柄机构3、双摇杆机构汽车转向-双摇杆起重机-双摇杆升降台-平行四杆绘图仪-平行四边形开门机构-反平行四边形 二、四杆机构的演化 1、转动副转化成移动副DA

3、BCDBA12341234CK cK cB1A324CB241ACe3ADCB2143ADCB12344A1B2D3C 2、偏心轮机构（改变运动副尺寸）扩大转动副六、多杆机构洗衣机搅拌机构牛头刨床机构 3、变换机架A1B43C2构件4为机架 曲柄滑块导杆机构1. 转动导杆2. 摆动导杆A1B43C2构件1为机架转动导杆 构件2为机架曲柄摇块 A1B43C2 摇块机构自卸货车构件3为机架移动导杆A1B43C2定块机构抽水唧筒B1A324CKcB143C2KcA32ACB41s 双滑块机构sinABlS 1.正弦机构曲柄移动导杆机构2.正切机构3.滑块联轴器4.椭圆仪机构6-3 四杆机构的基本知识

4、a+db+c (1)bc+d-a 即 a+bc+d (2)cb+d-a 即 a+cb+d (3)Bba1A2dC3cD4A1CB2dD4B1abcAD4B2C2abdc若1和4能绕A整周相对转动，则存在两个特殊位置(1)+(2) 得 2a+b+d2c+b+d 即 ac(1)+(3) 得 ab(2)+(3) 得 ad一、曲柄存在条件一、曲柄存在条件由此可见：由此可见：（1）此两构件中必有一构件为运动链中的最短构件。（2）最短构件与最长构件的长度之和小于等于其它两构件长度之和。（杆长之和的条件） 两构件作整周相对转动的条件两构件作整周相对转动的条件（整转副存在的条件）例（1）最短构件与最长构件的长

5、度之和大于其他两构件长度之和, 所有运动副均为摆动副，均为双摇杆机构。（2）最短构件与最长构件的长度之和小于等于其他两构件长度 之和，最短构件上两个转动副均为整转副。1) 取最短构件1为机架 双曲柄机构2) 取最短构件相邻构件2、4 曲柄摇杆机构3) 取最短构件3对面的构件 双摇杆机构 铰链四杆机构分为两大类1A423CBD变换机架1、急回运动BCDAC21CB12B12极位夹角其值与构件尺寸有关，可能901801180211t从动件慢行程从动件快行程 22t 原动件作匀速转动，从动件作往复运动的机构，从动件正行程和反行程的平均速度不相等。2.行程速度变化系数BCDAC21CB12B121从动

6、件慢行程平均速度从动件快行程平均速度K180180212112ttttK11180KK 摆动导杆的极位夹角CAB121B2e0，偏置曲柄滑块机构e=0， 对心曲柄滑块机构 曲柄滑块机构(偏距e)曲柄滑块机构有曲柄的条件： B12eB1CA11C22慢行程EbaAC1E：b-aeAC2E：a+be即有曲柄的条件: ba+e1) 压力角与传动角从动件上某点的受力方向与从动件上该点速度方向的所夹的锐角。3. 传动角和死点位置B2BAvcminB1D2Cmax1CPCntPPcosPPtsinPPn压力角传动角传动角的计算 90 40 :一般,90180,90P与Pn夹角经常用衡量机构的传动质量许用压

7、力角最小传动角位置 2) 死点位置C1C2DPAB1B2 曲柄摇杆机构，摇杆为主动件，当到达极限位置时。几点说明:1) 机构停在死点位置， 则不能起动。 2) 克服死点a) 运转时，靠惯性冲过死点。b) 机构错位排列3) 利用死点实例a) 夹紧机构b) 飞机起落架6-4 、平面连杆机构设计选型:确定连杆机构的结构组成： 构件数目，运动副类型、数目。运动尺寸设计:确定机构运动简图的参数： 转动副中心之间的距离; 移动副位置尺寸设计的基本问题:1、实现构件给定位置2、实现已知运动规律3、实现已知运动轨迹设计方法： 1、图解法，2、解析法，3、图谱法，4实验法一、按K设计四杆机构图解法设计已知：摇杆CD长度，摆角，K, 设计此机构（确定曲柄和连杆长） 二、按给定连杆位置图解法设计1、已知B，C及连杆的三个位置，设计该铰链四杆机构。 若知2个位置，无穷解。2*、已知A，D，连杆的三