四杆机构的基本类型

1、复习 本课程研究对象：常用机构和通用零件本课程研究对象：常用机构和通用零件 机器与机构区别：有无能量交换机器与机构区别：有无能量交换 构件是运动的单元体构件是运动的单元体 零件是制造的单元体零件是制造的单元体 绘机构运动简图三不变：构件数目不变、绘机构运动简图三不变：构件数目不变、运动副类型数目不变、相对位置不变运动副类型数目不变、相对位置不变各构件都在同一平面或平行的平面内运动。各构件都在同一平面或平行的平面内运动。1.1.机架机架-固结于定参考系的构件。固结于定参考系的构件。 2.2.主动件主动件-作用有驱动力或驱动力矩的构件。作用有驱动力或驱动力矩的构件。3.3.从动件从动件-随主动件的

2、运动而相对机架运动构件。随主动件的运动而相对机架运动构件。 运动副运动副: : 两构件直接接触，且具有一定形式的两构件直接接触，且具有一定形式的 相对运动的联接。相对运动的联接。 1.1.低副低副：面接触。：面接触。 转动副转动副-相对运动为转动或摆动相对运动为转动或摆动; ; 移动副移动副-相对运动为移动。相对运动为移动。 2.2.高副高副：点、线接触。：点、线接触。 凸轮副凸轮副 齿轮副齿轮副平面机构运动简图绘制 一个中心：围绕运动这个中心一个中心：围绕运动这个中心 三不变：保持构件数目不变，运动副类三不变：保持构件数目不变，运动副类型及数目不变，相对位置不变，型及数目不变，相对位置不变，

3、机机 械械 设设 计计 基基 础础 只用只用连接而成的连接而成的机构。机构。 以下是平面连杆机构？以下是平面连杆机构？以下是平面连杆机构？以下是平面连杆机构？2、平面连杆机构的特点平面连杆机构的特点优点：优点：运动副是面接触，承载大；由于压运动副是面接触，承载大；由于压强小强小, , 磨损也小；圆柱面或平面易制造磨损也小；圆柱面或平面易制造, , 易实现转动、移动。易实现转动、移动。 缺点：缺点：累积误差大，不易准确实现复杂累积误差大，不易准确实现复杂运动；运动产生的惯性力难以平衡，因运动；运动产生的惯性力难以平衡，因此常用于低速场合。此常用于低速场合。具有四个构件具有四个构件( (包括机架且

4、机架只能算一个包括机架且机架只能算一个) )的平的平面连杆机构。面连杆机构。构件间用四个构件间用四个转动副转动副相连的平面相连的平面四杆四杆机构。机构。 连杆机构中的构件常称为连杆机构中的构件常称为杆杆，一般连杆机构以其所含杆的，一般连杆机构以其所含杆的数目来命名。最常见的平面连杆机构是数目来命名。最常见的平面连杆机构是-四杆机构四杆机构以下是铰链四杆机构？以下是铰链四杆机构？以下是铰链四杆机构？以下是铰链四杆机构？二、铰链四杆机构的组成二、铰链四杆机构的组成2 2、连架杆连架杆: :以转动副与机架相连的杆以转动副与机架相连的杆; ; 3 3、连杆连杆: :不与机架相连的杆不与机架相连的杆,

5、,连接两连架杆。连接两连架杆。固定构件固定构件可动构件可动构件 曲柄曲柄: :能整圈旋转的连架杆能整圈旋转的连架杆; ; 摇杆摇杆: :只能绕运动副轴线摆动的连架杆只能绕运动副轴线摆动的连架杆; ;-1-1、机架机架: :固定不动的杆固定不动的杆; ;机架机架连架杆连架杆连架杆连架杆连杆连杆摇杆摇杆曲柄曲柄根据两连架杆的是根据两连架杆的是曲柄曲柄还是还是摇杆摇杆，将铰链四杆机构分为：将铰链四杆机构分为：主动曲柄等速转动主动曲柄等速转动,从动摇从动摇杆变速摆动。杆变速摆动。 主动曲柄等速回转主动曲柄等速回转, 从动曲从动曲柄变速柄变速回转回转。 特殊的双曲柄机构：特殊的双曲柄机构：正平行四边形正

6、平行四边形反平行四边形反平行四边形正平行四边形正平行四边形反平行四边形反平行四边形主、从动摇杆等速摆动。主、从动摇杆等速摆动。 鹤式起重机鹤式起重机飞机起落架飞机起落架曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构双摇杆机构双摇杆机构正平行四边形机构正平行四边形机构曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构双曲柄机构双曲柄机构曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构双摇杆机构双摇杆机构四、铰链四杆机构类型的判别四、铰链四杆机构类型的判别 曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构机架机架连架杆连架杆曲柄曲柄连架杆连架杆摇杆摇杆连杆连杆摆转副摆转副摆转副摆转副铰链四杆机构中两连接构件能作相对整圈旋转的转动副。铰链四杆机构中两连接构件能作相对整圈旋转的转动副。 曲柄：以

7、曲柄：以与机架相连。与机架相连。摇杆摇杆: : 以以转副与机架相连。转副与机架相连。四、铰链四杆机构类型的判别四、铰链四杆机构类型的判别整转副存在的条件整转副存在的条件：满足满足杆长之和条件杆长之和条件, ,则则最短杆最短杆两端为整转副。两端为整转副。 : 最短杆与最长杆之和小于或等于最短杆与最长杆之和小于或等于其余两杆长度之和。其余两杆长度之和。 llll maxmin 满足满足杆长之和条件杆长之和条件:最短杆为机架最短杆为机架-：最短杆为连架杆最短杆为连架杆-：最短杆为连杆最短杆为连杆- 不满足不满足杆长之和杆长之和条件：条件：四、四、铰链四杆机构类型的判别铰链四杆机构类型的判别双曲柄机构

8、双曲柄机构曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构双摇杆机构双摇杆机构无论以何杆作机架无论以何杆作机架,均为双摇杆机构均为双摇杆机构四、四、铰链四杆机构类型的判别铰链四杆机构类型的判别1510152515152525双摇杆机构双摇杆机构双曲柄机构双曲柄机构1515251025152515不满足杆长之和条件不满足杆长之和条件满足杆长之和条件满足杆长之和条件ADCB2143ADCB12344A1B2D3C四杆机构的演化扩大转动副扩大转动副-偏心轮机构偏心轮机构四杆机构的演化DABCDBA12341234CK cK cB1A324CB241ACe3转动副转化成移动副转动副转化成移动副-曲柄滑块机构曲柄滑块机构四杆机构的演化 曲柄滑块机构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其它形式的四杆机构 导杆机构 摇块机构（与滑块转动副相联的构件做机架） 定块机构（滑块做机架）整转副存在的条件：整转副存在的条件：满足满足杆长之和条件杆长之和条件, ,则则最短杆最短杆两端为整转副。两端为整转副。 : 最短杆与最长杆之和小于或等于最短杆与最长杆之和小于或等于其余两杆长度之和。其余两杆长度之和。 llll maxmin小结：小结：1、铰链四杆机构类型的判别铰链四杆机构类型的判别 满足满足杆长之和条件杆长之和条件:最短杆为机架最短杆