汽车机械基础课件第四单元汽车常用机构任务二 平面四杆机构

汽车机械基础任务二平面四杆机构相关知识4任务目标1工作任务2任务分析3任务评价5技能训练63任务目标能够分清平面四杆机构的类型及特点；1明确平面四杆机构的基本特性；2明确平面四杆机构在汽车上的运用。34

工作任务：请观察汽车的前档风窗刮雨器的工作情况，请观察汽车的前档风窗刮雨器是如何实现将前档风窗的雨水刮干净的。汽车前档风窗刮水器传动机构工作过程5任务分析：汽车前风窗刮水器传动机构是由一个机架杆4和三个活动构件杆1、2、3通过四个转动副A、B、C、D连接组成的一个平面四杆机构，当杆1在电动机的带动下绕A旋转时，刮雨片则能在杆3的带动下持续往复摆动，实现对档风窗玻璃表面的擦拭。汽车前档风窗刮水器传动机构工作过程相关知识：平面连杆机构是许多构件用低副（转动副和移动副）连接组成的平面机构。最简单的平面连杆机构是由四个构件组成的，称为平面四杆机构。在机械中广泛应用。平面四杆机构根据其是否含有移动副，可分为铰链四杆机构和滑块四杆机构两大类。平面连杆机构

四个构件通过低副联接而成的机构所有低副均为转动副

平面四杆机构

铰链四杆机构一、铰链四杆机构一、铰链四杆机构1.铰链四杆机构的基本类型和特点全部用转动副相连的平面四杆机构称为平面铰链四杆机构，简称铰链四杆机构。纸壳成型机运动情况铰链四杆机构动画一、铰链四杆机构1.铰链四杆机构的基本类型和特点按照连架杆是否有曲柄存在，把铰链四杆机构分为三种基本类型：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。作整周回转曲柄只能摆动摇杆固定不动机架与机架相连连架杆与机架相对连杆各杆名称：（1）曲柄摇杆机构在铰链四杆机构中，若两个连架杆，一个为曲柄，另一个为摇杆，则此铰链四杆机构称为曲柄摇杆机构。通常曲柄为原动件，并作匀速转动；而摇杆为从动件，作变速往复摆动。雷达调整机构及动画（1）曲柄摇杆机构搅拌机构搅拌机构动画（2）双曲柄机构在铰链四杆机构中，若两连架杆均为曲柄，则称为双曲柄机构。在双曲柄机构，两个曲柄可以分别为主动件。双曲柄机构（2）双曲柄机构机车车辆机构动画（2）双曲柄机构机车车辆机构机车车辆机构动画（2）双曲柄机构车门启闭机构（3）双摇杆机构在铰链四杆机构中，若两连架杆均为摇杆则称为双摇杆机构。双摇杆机构

风扇摇头机构

双摇杆机构动画（3）双摇杆机构鹤式起重机

鹤式起重机动画

（3）双摇杆机构汽车前轮转向机构汽车前轮转向机构动画图示曲柄摇杆机构中：在极限位置１时△AC2D成立．在极限位置２时△AC1D成立．三角形两边之和大于第三边

2.铰链四杆机构有曲柄存在的条件同时考虑四个杆件同时共线的情况，可得曲柄存在的条件：

1.最短杆与最长杆长度之和必小于或等于其余两杆长度之和。

2.最短杆或其邻杆为机架。2.铰链四杆机构有曲柄存在的条件根据有曲柄的条件可得推论：（1）当最长杆与最短杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和时：1）最短杆为机架时得到双曲柄机构；2）最短杆的相邻杆为机架时得到曲柄摇杆机构；3）最短杆的对面杆为机架时得到双摇杆机构。（2）当最长杆与最短杆的长度之和大于其余两杆长度之和时，只能得到双摇杆机构。L短+L长≤∑其余L双摇杆机构曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构是以最短杆的邻边做机架考虑机架

否以最短杆做机架以最短杆的对边做机架小结学中做做中学试根据图中所注明的尺寸判断各铰链四杆机构的类型。转动导杆机构摆动导杆机构铰链四杆机构曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构导杆机构摇块机构移动导杆机构曲柄滑块机构偏心轮机构

平面四杆机构平面连杆机构二、滑块四杆机构

思考:此机构由何种机构演化而来?铰链四杆机构的演化

思考:此机构由何种机构演化而来?铰链四杆机构的演化二、滑块四杆机构1．曲柄滑块机构曲柄滑块机构的演化过程二、滑块四杆机构1．曲柄滑块机构曲柄滑块机构的演化过程a)铰链四杆机构b)状态演化c)曲柄滑块机构1．曲柄滑块机构汽车发动机上的曲柄连杆机构2．导杆机构a）曲柄滑块机构b)导杆机构曲柄滑块机构演化的机构2．导杆机构c)摇块机构d)定块机构曲柄滑块机构演化的机构2．导杆机构a）曲柄滑块机构b)导杆机构c)摇块机构d)定块机构曲柄滑块机构演化的机构2．导杆机构摆动导杆机构摆动导杆机构动画2．导杆机构摆动导杆机构应用---牛头刨床动画3．摇块机构和定块机构曲柄滑块机构定块机构抽水唧筒抽水唧筒动画摇块机构铰链四杆机构的演化4.偏心轮机构偏心轮机构偏心轮机构动画

曲柄等速转动时，摇杆来回摆动的速度不相同，返回时速度较快，机构的这种性质称为曲柄摇杆机构的急回特性。1．急回运动三、四杆机构的基本特性极位夹角θ当曲柄ＡＢ为原动件并作等速回转时，摇杆ＣＤ为从动件作往复摆动，曲柄ＡＢ回转一周的过程中有两次与连杆ＢＣ共线，这时摇杆ＣＤ分别处在两个极限位置，此两极限位置时曲柄所在直线之间所夹的锐角θ称为极位夹角。1．急回运动分析：（1）机构有极位夹角，就有急回特性；（2）极位夹角θ越大，K值越大，急回特性就越显著；（3）θ=0、K=1时，无急回特性。急回特性的作用：可以缩短非生产时间，提高生产率。1．急回运动惯性筛2．压力角和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。压力角α传动角γ：在数值上等于压力角的余角经常用传动角γ衡量机构的传动质量,压力角越小，传动角越大，机构传力性能越好。曲柄摇杆机构中，若以摇杆为原动件，当连杆与从动件（曲柄）共线时的位置称死点位置。这时机构的传动角γ=0，压力角α=90°，即连杆对从动曲柄的作用力恰好通过其回转中心A，不能推动曲柄转动。3．死点位置

连杆与从动件共线。

当摇杆为原动件，有2个死点位置；

当曲柄为原动件，没有死点位置。死点位置存在的条件：3．死点位置死点的利弊：利：工程上利用死点进行工作。如快速夹具、飞机起落架等。

3．死点位置飞机起落架机构飞机起落架机构动画弊：机构有死点，从动件将出现卡死或运动方向不确定现象，对机构传动不利。①利用飞轮及构件自身的惯性作用；②对曲柄施加外力。渡过死点位置的方法？3．死点位置

学生设计方案：46任务评价通过本任务的学习应在到以下目标：1．能够根据条件判别曲柄是否存在；（15分）2．能够判别铰链四杆机构的类型；（25分）3．能够识别滑块四杆机构；（15分）4．明确四杆机构的急回运动、死