铰链四杆机构的组成与分类

1、7 72 2 铰链四杆机构的组成与分类铰链四杆机构的组成与分类 平面连杆机构平面连杆机构 平面四杆机构平面四杆机构回顾：回顾：7 71 1 平面连杆机构的特点平面连杆机构的特点 (3) (3) 平面铰链四杆机构平面铰链四杆机构相关概念：相关概念： 最常用的平面连杆机构是具有四个构件（包括机架）最常用的平面连杆机构是具有四个构件（包括机架）的低副机构，称为的低副机构，称为平面四杆机构平面四杆机构。 构件间用四个转动副相连的平面四杆机构，称为构件间用四个转动副相连的平面四杆机构，称为平平面铰链四杆机构面铰链四杆机构。简称铰链四杆机构。简称铰链四杆机构。是平面连杆机构是平面连杆机构的基本形式。的基本

2、形式。 平面连杆机构平面连杆机构由一些刚性构件用由一些刚性构件用转动副转动副和和移动副移动副相互连接而组成的相互连接而组成的, ,在在同一平面同一平面或或相互平行平相互平行平面面内运动的机构。内运动的机构。 4机架（静件）机架（静件）1，3连架杆连架杆2连杆连杆不与机架相连的杆不与机架相连的杆曲柄：曲柄：能绕其转动副中心作整周回转运动的连架杆。能绕其转动副中心作整周回转运动的连架杆。摇杆：摇杆：仅能在某一角度内摆动的连架杆。仅能在某一角度内摆动的连架杆。 固定不动的杆固定不动的杆与机架直接相连的杆与机架直接相连的杆讲授新课：讲授新课：7 72 2 铰链四杆机构的组成与分类铰链四杆机构的组成与分

3、类 铰链四杆机构的分类铰链四杆机构的分类( (播放模式点击按钮进行动画播放）播放模式点击按钮进行动画播放）一、一、曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构定义：定义：两连架杆一个是曲柄，两连架杆一个是曲柄，一个是摇杆的铰链四杆机构。一个是摇杆的铰链四杆机构。 曲柄的整周回转曲柄的整周回转运动特点：运动特点：曲柄等速转动，摇杆变速摆动。曲柄等速转动，摇杆变速摆动。摇杆的往复摆动摇杆的往复摆动 曲柄摇杆机构动画演示曲柄摇杆机构动画演示 (播放模式下点击播放模式下点击运动运动进行动态演示）进行动态演示）整圈转动整圈转动以一定角度摆动以一定角度摆动由此可知，曲柄摇杆机构能将主动件（曲柄）的由此可知，曲柄摇杆机构能将主

4、动件（曲柄）的等速整周回转运动转换为从动件（摇杆）的变速等速整周回转运动转换为从动件（摇杆）的变速往复摆动。往复摆动。（1 1）曲柄为主动件，摇杆为从动件时，曲柄摇杆机）曲柄为主动件，摇杆为从动件时，曲柄摇杆机构可以把曲柄的整周回转转换成摇杆的往复摆动。利构可以把曲柄的整周回转转换成摇杆的往复摆动。利用这一原理的用这一原理的曲柄摇杆机构的应用实例曲柄摇杆机构的应用实例剪板机剪板机 雷达天线俯仰角度雷达天线俯仰角度的摆动装置的摆动装置 汽车雨刷汽车雨刷 曲柄摇杆机构应用曲柄摇杆机构应用剪板机动画演示剪板机动画演示（播放模式下点击play进行动画播放）曲柄摇杆机构应用曲柄摇杆机构应用汽车雨刷动画演

5、示汽车雨刷动画演示曲柄摇杆机构应用曲柄摇杆机构应用搅拌机动画演示搅拌机动画演示曲柄摇杆机构应用曲柄摇杆机构应用破碎机动画演示破碎机动画演示二、二、双曲柄机构双曲柄机构 定义：定义：两连架杆都是曲柄（整周转）的铰链四杆机构。两连架杆都是曲柄（整周转）的铰链四杆机构。类型：类型：双曲柄机构双曲柄机构不等长双曲柄机构不等长双曲柄机构等长双曲柄机构等长双曲柄机构平行双曲柄机构平行双曲柄机构反向双曲柄机构反向双曲柄机构1.1.平行双曲柄机构动画演示平行双曲柄机构动画演示当不等长双曲柄机构中的主、从动曲柄长度相等，且始当不等长双曲柄机构中的主、从动曲柄长度相等，且始终平行时，双曲柄机构则演化成平行双曲柄机

6、构，又称终平行时，双曲柄机构则演化成平行双曲柄机构，又称为为平行四边形机构。平行四边形机构。1.1.平行双曲柄机构平行双曲柄机构平行四边形机构运动特点：平行四边形机构运动特点：平行四边形机构的平行四边形机构的两曲柄旋转方向相两曲柄旋转方向相同，角速度也相同。同，角速度也相同。从动曲柄运动不确从动曲柄运动不确定。定。平行双曲柄机构的应用实例平行双曲柄机构的应用实例机车车轮联动装置天天 平平平行双曲柄机构的应用实例平行双曲柄机构的应用实例天平动画演示天平动画演示（单击箭头进行播放）（单击箭头进行播放）2.2.反向双曲柄机构动画演示反向双曲柄机构动画演示 （单击箭头进行播放）（单击箭头进行播放）当双

7、曲柄机构中的主、从曲柄长度相等，而机架与当双曲柄机构中的主、从曲柄长度相等，而机架与连杆长度也相等但连杆长度也相等但不平行时不平行时，双曲柄机构则演化成，双曲柄机构则演化成了了反向双曲柄机构。反向双曲柄机构。反向双曲柄机构运反向双曲柄机构运动特点：动特点：反向双曲反向双曲柄机构的两个曲柄柄机构的两个曲柄的旋转方向相反，的旋转方向相反，且角速度不等。且角速度不等。 2.2.反向双曲柄机构反向双曲柄机构反向双曲柄机构的应用实例有反向双曲柄机构的应用实例有车门启闭机构车门启闭机构3.3.不等长双曲柄机构动画演示不等长双曲柄机构动画演示 （单击箭头进行播放）（单击箭头进行播放）不等长双曲柄机构不等长双

8、曲柄机构 如图所示，取如图所示，取曲柄曲柄ABAB为主动件，为主动件，当主动曲柄当主动曲柄ABAB顺时针回转顺时针回转180180到到ABAB1 1位位置时，置时，从动曲柄从动曲柄CDCD顺时针顺时针回转到回转到C C1 1D D，转过的角度，转过的角度1 1 ， 主动曲柄主动曲柄ABAB继续回继续回转转180180，从动曲柄，从动曲柄CDCD转转过的角度过的角度2 2 。显然显然1 1 2 2 1 1 + + 2 2 =360=360 运动特点：运动特点：主动曲柄等速转动，主动曲柄等速转动，从动曲柄变速转动。从动曲柄变速转动。不等长双曲柄机构的应用实例不等长双曲柄机构的应用实例惯性筛惯性筛动

9、画演示动画演示不等长双曲柄机构的应用实例不等长双曲柄机构的应用实例惯性筛惯性筛 惯性筛工作惯性筛工作时，时，主动曲柄主动曲柄ABAB作匀速转动，作匀速转动，从动曲柄从动曲柄CDCD作作变速转动，变速转动，通通过构件过构件CECE使筛使筛子产生变速直子产生变速直线运动，筛子线运动，筛子内的物料因惯内的物料因惯性而来回抖动。性而来回抖动。慢慢快快三、双摇杆机构动画演示三、双摇杆机构动画演示 （单击箭头进行播放）（单击箭头进行播放）三、双摇杆机构三、双摇杆机构 定义：定义：具有两个摇杆的铰链四杆机构成为双摇杆具有两个摇杆的铰链四杆机构成为双摇杆机构机构 。 两摇杆可以分别为主两摇杆可以分别为主动件。

10、动件。l B1C1Dl C2B2A机构两极限位置：机构两极限位置：双摇杆机构的应用实例双摇杆机构的应用实例起重机机构起重机机构 港口起重机吊运货物是利用平面连杆机构中的双摇杆机构实现的双摇杆机构的应用实例双摇杆机构的应用实例起重机动画演示起重机动画演示起重机机构起重机机构 当摇杆当摇杆AB AB 摆动时，摇杆摆动时，摇杆CDCD随之摆动，可使吊随之摆动，可使吊在连杆在连杆BCBC上点上点E E处的重物处的重物Q Q作近似水平移动。作近似水平移动。这样这样可避免重物在平移时产生不必要的升降，减少能可避免重物在平移时产生不必要的升降，减少能量的消耗。量的消耗。AD机架机架 AB摇杆摇杆 CD摇杆摇

11、杆 BC连杆连杆自动翻斗装置自动翻斗装置当油缸活塞杆向右伸出时，可带动双摇杆当油缸活塞杆向右伸出时，可带动双摇杆ABAB与与CDCD向右摆动，使翻斗中的货物自动卸下。当油缸活向右摆动，使翻斗中的货物自动卸下。当油缸活塞杆向左缩回时，则带动双摇杆塞杆向左缩回时，则带动双摇杆ABAB与与CDCD向左摆动，向左摆动，使翻斗回到原来的位置。使翻斗回到原来的位置。电风扇摇头机构电风扇摇头机构电动机固定在摇杆电动机固定在摇杆4 4上，铰链上，铰链A A处装有一个与连杆处装有一个与连杆1 1固结成一体的蜗轮，蜗轮与电动机轴上的蜗杆固结成一体的蜗轮，蜗轮与电动机轴上的蜗杆相啮合相啮合电动机转动时，通过蜗杆和蜗

12、轮迫使连杆电动机转动时，通过蜗杆和蜗轮迫使连杆1 1绕绕A A点作整周旋转。当主动件连杆点作整周旋转。当主动件连杆ABAB转动时，带转动时，带动两从动摇杆动两从动摇杆ADAD和和BCBC作往复摆动，从而实现了风作往复摆动，从而实现了风扇的摇头动作。扇的摇头动作。v1.平面连杆机构是由平面连杆机构是由_用用 _和和_相互连接而组成的，在相互连接而组成的，在_或或 _内运内运动的机构。动的机构。v2.当平面四杆机构中的运动副都是转动副时，称为当平面四杆机构中的运动副都是转动副时，称为_,其属于其属于_副机构。副机构。v3.在铰链四杆机构中，机架为在铰链四杆机构中，机架为_的构件，连杆为的构件，连杆为_的构件，连架杆为的构件，连架杆为_的构件。的构件。v4.铰链四杆机构的三种基本类型是铰链四杆机构的三种基本类型是_、_和和_。其基本类型是按。其基本类型是按_来确定的。来确定的。v5._的连架杆称为曲柄。的连架杆称为曲柄。v6._的连架杆称为摇杆。的连架杆称为摇杆。转动副转动副移动副移动副刚性构件刚性构件同一平面同一平面相互平行的平面相互平行的平面铰链四杆机构铰链四杆机构低低固定不动固定不动不与机架直接连接不与机架直接连接连接机架与连杆连接机架与连杆曲柄摇杆机构曲柄摇杆