中职-机械基础（多学时）课件第9章 平面连杆机构

第9章平面连杆机构常见的平面连杆机构

日常生活中有哪些是平面连杆机构的应用呢？第1节平面连杆机构简介第2节铰链四杆机构的组成、类型、应用第3节平面四杆机构的特殊形式第4节铰链四杆机构类型的判断及特性平面连杆机构由若干个构件通过低副（转动副或移动副）联接而成，也称平面低副机构。概念：特性：组成平面连杆机构的各构件的相对运动均在同一平面或相互平行的平面内。第1节平面连杆机构简介

家用缝纫机

内燃机第2节铰链四杆机构的组成、类型、应用连杆机构的分类：根据各构件间的运动情况连杆机构可分为【平面连杆机构空间连杆机构根据机构中构件数目连杆机构可分为【四杆机构五杆机构六杆机构……｝多杆机构平面连杆机构中有四个构件的称为平面四杆机构。平面四杆机构是平面连杆机构的基本形式。铰链四杆机构：所有运动副均为转动副的平面四杆机构。含有移动副的四杆机构：在4个运动副中含有1个或2个移动副的四杆机构。平面四杆机构的分类：平面四杆机构〔铰链四杆机构含有移动副的四杆机构2.1铰链四杆机构的组成构件4称为机架。机构中不与机架相连的构件2称为连杆。机构中与机架用低副相连的构件1、3称为连架杆。与机架用转动副相连且能绕其轴线整周旋转的构件1称为曲柄。与机架用转动副相连但只能绕其轴线摆动的构件3称为摇杆。

2.2铰链四杆机构的基本类型

按照两连架杆运动形式的不同，铰链四杆机构一般分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种基本类型。1、曲柄摇杆机构特点：两连架杆一个是曲柄（整周转）；一个是摇杆（摆动）。

大部分曲柄摇杆机构中曲柄为主动件，摇杆为从动件。但是缝纫机踏板机构中，摇杆为主动件，可以使摇杆的往复摆动转换成从动件曲柄的整周回转运动。注意：应用：

雷达天线

家用缝纫机汽车前窗刮雨器破碎机搅拌机2、双曲柄机构特点：两连架杆都是曲柄（整周转）

主动曲柄匀速转，从动曲柄变速转

3、双摇杆机构特点：两连架杆都是摇杆（摆动）

飞机起落架（实景）

起重机双摇杆机构的应用：铰链四杆机构各种形式的运动演示：第3节平面四杆机构的特殊形式演变方法有三种：

一、改变构件长度；

二、转动副转换成移动副（曲柄滑块机构）；

三、选取不同构件作为机架。一、改变构件长度形成平行双曲柄机构。平行双曲柄机构有两种。1、平行四边形机构：对边平行且相等特点：主、从动曲柄匀速且相等运动不确定现象：2、反向双曲柄机构：对边平行且相等，两曲柄转向不同。

公共汽车车门启闭机构二、转动副转化成移动副，形成曲柄滑块机构。1、铰链四杆机构中一个转动副转化为移动副曲柄滑块机构类型：对心曲柄滑块机构偏置曲柄滑块机构e代表偏心距三、选取不同构件为机架，形成导杆机构、摇块机构、定块机构。（一）导杆机构1、演化过程曲柄滑块机构中，当将曲柄改为机架时，就演化成导杆机构。2、类型（1）转动导杆机构（2）摆动导杆机构L1<L2L1>L2L1L2：机架长度：曲柄长度3、应用牛头刨床机构

简易刨床（二）摇块机构1、演化过程曲柄滑块机构中，当将连杆改为机架时，就演化成摇块机构。2、应用泵（三）定块机构1、演化过程曲柄滑块机构中，当将滑块改为机架时，就演化成定块机构。2、应用移动导杆机构

类型的判别关键在于：机构中有无曲柄，有几个曲柄。有无曲柄在于：机构中各构件的相对位置及最短杆所处的位置。4.1机构存在曲柄的条件第4节铰链四杆机构的类型的判断及特性

a)b)c)计算各图中三角形三边之间的长度关系。结论：

1、铰链四杆机构存在曲柄的条件是：(1)、最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。(2)、机架或连架杆为最短杆。

2、铰链四杆机构存在一个曲柄的条件是：(1)、最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。(2)、曲柄为最短杆。

3、铰链四杆机构存在一个曲柄的条件是：(1)、最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。(2)、连架杆为最短杆。练习判断下面各机构类型。4.2压力角概念：图中α为力的作用线与作用点速度方向所夹的锐角，称为压力角。它的余角γ（即连杆与摇杆之间所夹的觉）称为传动角。显然，α角越小，或者γ角越大，使从动杆运动的有效分力就越大，对机构传动越有利。

4.3急回特性急回特性：在曲柄摇杆机构中，曲柄为原动件，以等角速度ω顺时针回转，曲柄在作等速转动时，摇杆在与的极限位置间作摆角为Ψ的往复摆动，且往复两次摆动所用时间不等，平均速度也不相同.曲柄摇杆机构中，曲柄虽作等速转动，而摇杆摆动时空回行程的平均速度却大于工作行程的平均速度(v2>V1)，这种性质称为机构的急回特性。行程速比系数：机构的急回特性用行程速比系数K

来表示，行程速比系数K是空回行程和工作行程的平均速度的比值.θ为极位夹角。极位夹角θ

：摇杆位于两极限位置时，主动曲柄之间所夹的锐角。

4.4死点位置

在铰链四杆机构中，当连杆与从动件处于共线位置时，则主动件通过连杆传给从动件的驱动力必通过从动件铰链的中心，也就是说驱动力对从动件的回转力矩等于零。此时，传动角γ=0°（或α=90°），无论施加多大的驱动力，均不能使从动件转动，且转向也不能确定。我们把机构中的这种位置称为死点位置。

在取摇杆为主动件、曲柄为从动件的曲柄摇杆机构中

，当摇杆CD处于C1D、C2D两极限位置时，连杆BC与从动件曲柄AB出现两次共线，这两个位置就是死点位置。实际应用中，在死点位置常使机构从动件无法运动或出现运动的不确定现象。如缝纫机踏板机构。

工程上，有时也利用死点位置的特性来实现某些工作要求。比如：钻床连杆式快速夹具。小结1.平面连杆机构是在同一平面或相互平行平面内由低副（如：转动副、移动副）相互连接而组成的运动机构。常见的形式为铰链四杆机构和含有移动副的四杆机构。2．

铰链四杆机构由连杆、机架和连架杆组成。

铰