第八章平面连杆机构及其设计8-1、2

1、第八章第八章 平面连杆机构及其设计平面连杆机构及其设计 81 连杆机构及其传动特点连杆机构及其传动特点82 平面四杆机构的类型及应用平面四杆机构的类型及应用83 平面四杆机构的基本知识平面四杆机构的基本知识 84 平面四杆机构的设计平面四杆机构的设计 81 连杆机构及其传动特点连杆机构及其传动特点一、概念一、概念 连杆机构连杆机构：指所有构件用低副低副 （转动副和移动副）联接而成的 机构，又称为低副机构低副机构。1、平面连杆机构、平面连杆机构：所有构件均在相互 平行的平面内运动的连杆机构（如图a） 。2、空间连杆机构、空间连杆机构：所有构件不全在相互 平行的平面内运动的连杆机构（如图b）。它可

2、以分为：图a图b二、特点二、特点1、优点：、优点：1）运动副都是低副低副，低副两元素为面接触，所以 耐磨损耐磨损，承载大承载大；2）低副两元素几何形状简单，是圆柱面或平面圆柱面或平面， 所以制造简单制造简单，容易获得较高的制造精度较高的制造精度；3）可以实现不同的运动规律不同的运动规律和特定轨迹特定轨迹要求。图c图d实现特定运动规律的牛头刨床牛头刨床（图c）；实现特定轨迹要求的椭圆仪椭圆仪（图d）。如：2、缺点：、缺点：1）运动链较长,传动累积误差传动累积误差 较大较大，使效率降低效率降低；2）动平衡较困难，所以一般 不宜用于高速传动不宜用于高速传动；3）设计比较复杂设计比较复杂，不易精确地不

3、易精确地 实现复杂的运动规律。三、应用三、应用 连杆机构广泛地应用在各种机械和仪器中。 如: 机车车轮的联动机构 牛头刨床鄂式破碎机机器人雷达天线俯仰机构缝纫机的踏板机构鹤式起重机DQAECBQBCE82 平面四杆机构的类型及应用平面四杆机构的类型及应用一、四杆机构的基本型式一、四杆机构的基本型式图82 四杆机构的基本型式是四杆机构的基本型式是: 铰链四杆机构铰链四杆机构(全转动副) 机架机架: 机构中的固定构件（杆（杆4） 连架杆：连架杆：直接与机架相连接 的构件（ 杆杆1、3）连杆：连杆：不直接与机架连接的构件（杆杆2）曲柄曲柄摇杆摇杆 * 最简单的平面连杆机构是平面四杆机构平面四杆机构，

4、它是组成 多杆机构的基础。 在铰链四杆机构中，按连架杆的不同形式连架杆的不同形式，可将 铰链四杆机构分为：曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构双曲柄机构双曲柄机构双摇杆机构双摇杆机构曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构 两个连架杆中，一个为曲柄曲柄，另一个为摇杆摇杆1）曲柄为原动件，摇杆为从动件时：）曲柄为原动件，摇杆为从动件时： 如图所示的雷达天线俯仰机构等。雷达天线俯仰机构等。曲柄的连续转动连续转动 摇杆的变速往复摆动变速往复摆动。1、曲柄摇杆机构、曲柄摇杆机构抓片机构搅拌机输送机2）摇杆为原动件，曲柄为从动件时：）摇杆为原动件，曲柄为从动件时：如图所示的缝纫机踏板机构。缝纫机踏板机构。摇杆的往复摆动往复

5、摆动 曲柄的连续转动连续转动。2、双曲柄机构、双曲柄机构 两个两个连架杆都是连架杆都是曲柄曲柄 如图8-3所示冲床机构中的双曲柄机构ABCD等。传动特点传动特点： 主动曲柄连续等速转动连续等速转动时， 从动曲柄一般作变速转动变速转动。图8-3振动筛机构在双曲柄机构中，有两种特例特例：1）正平行四边形机构正平行四边形机构：其相对两杆平行且相等相对两杆平行且相等， 如图8-7所示。其运动特性运动特性是：两曲柄作等速同向转动两曲柄作等速同向转动；连杆作平移运动连杆作平移运动。图8-6 如图所示的摄影平台升降机构是利用了特性 。图8-8所示的机车车轮的联动机构就利用了特性 ；图8-8图8-8b ）AB

6、DCADBC2）逆逆（或（或反反）平行四边形机构平行四边形机构：其相对两杆长度相等，其相对两杆长度相等，但不平行，但不平行，如图8-10所示。 其运动特性运动特性：以其以其长边长边为机架时（图为机架时（图a），两曲柄），两曲柄沿相沿相 反的方向转动反的方向转动(以其以其短边短边为机架时（图为机架时（图b），）， 性能与一般的双曲柄机构相似性能与一般的双曲柄机构相似)。图8-9a）b）图8-10 图8-10所示的车门开闭机构车门开闭机构则是利用了其两曲柄转 向相反的运动特性，使两扇车门同时开启或关闭。3、双摇杆机构、双摇杆机构两个两个连架杆都是连架杆都是摇杆摇杆， 其运动特性运动特性是：主动摇杆

7、及从动摇杆都 作摆动，但两摇杆的摆角大小不同。如图所示的铸造用大型造型机的翻箱机构翻箱机构；及图示的工件夹紧机构、鹤式起重机；工件夹紧机构、鹤式起重机； 工件夹紧机构鹤式起重机二、平面四杆机构的演化形式二、平面四杆机构的演化形式1）改变构件的形状和尺寸）改变构件的形状和尺寸摇杆3做成滑块机架做成导轨 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 曲柄滑块机构常用在冲床冲床、压力机压力机 、压缩机压缩机等机械中。将移D到无限远处 变成直线能将曲柄的连续转动连续转动 滑块的往复直线移动往复直线移动或相反 。图814 b）连杆2做成滑块杆3 做成导轨 在图814，b所示的曲柄滑

8、块机构中，B点相对于C点的运动轨迹是。C ， 直线图815 a）图815 b）正弦机构正弦机构s=LABsin2）改变运动副的尺寸）改变运动副的尺寸图816 a）扩大转动副B的半径使之超过曲柄的长度曲柄滑块机构曲柄滑块机构偏心轮机构偏心轮机构 偏心轮机构常用于破碎机 及冲床中。 图816 b）演化3）选用不同的构件为机架）选用不同的构件为机架（机构的倒置机构的倒置）b）导杆机构）导杆机构构件AB(1)为机架回转导杆机构回转导杆机构：导杆能作导杆能作整周转动整周转动， l2l1。 如图8-18所示的小型刨床小型刨床机构。摆动导杆机构摆动导杆机构：导杆仅能在某一角度范围内导杆仅能在某一角度范围内往复摆动往复摆动， l2l1 。如图8-19所示的牛头刨床牛头刨床机构。a）曲柄滑块机构图8-18图8-19构件BC(2)为机架曲柄摇块机构曲柄摇块机构