常用机构四连杆机构

会计学1常用机构四连杆机构结构特点：四个运动副均为转动副组成：机架、连杆、连架杆机架：固定不动的构件——AD连架杆：直接与机架相连的构件

——AB、CD连杆：不与机架相连的构件—BC曲柄：能作整周转动的连架杆摇杆：不能作整周转动的连架杆1B2C31B2C34AD连杆连架杆连架杆机架1234ABCD曲柄摇杆(摆杆)(周转副)(摆转副)第1页/共41页按连架杆不同运动形式分：(1)

曲柄摇杆机构(2)

双曲柄机构(3)

双摇杆机构连杆连架杆连架杆1234ABCD4AD23２作机架曲柄摇杆机构14AD23３作机架双摇杆机构4AD1231作机架双曲柄机构曲柄摇杆机构4AD123第2页/共41页(1)

曲柄摇杆机构结构特点：连架杆1为曲柄，3为摇杆举例：搅拌器机构

雷达天线机构1234用途：改变运动形式回转——遥感摆动摇杆摆动——回转第3页/共41页(2)双曲柄机构结构特点：二连架杆均为曲柄举例：振动筛机构变速第4页/共41页特殊双曲柄机构：平行四边形机构特点：二曲柄等速运动不确定问题反平行四边形机构结构特点：二曲柄转向相反车门开闭机构第5页/共41页(3)双摇杆机构

结构特点：二连架杆均为摇杆举例:

鹤式起重机第6页/共41页特殊机构等腰梯形机构实例:

汽车前轮转向机构第7页/共41页(1)曲柄存在条件ABCDabcdf设

AB为曲柄,且

a<d.由△BCD:b+c>f、b+f>c、c+f>b以

fmax=a+d

，fmin=d

-

a

代入并整理得：b+c>a+d、b+d>a+c、c+d>a+b并可得:

a<b

、

a<c

、a<d.（以曲柄摇杆机构为例）曲柄存在的条件：(1)最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度和。(2)曲柄是最短杆。3铰链四杆机构类型的判别：第8页/共41页铰链四杆机构类型的判别：当Lmax+LminL(其余两杆长度之和)时最短杆是连架杆之一——曲柄摇杆机构最短杆是机架——双曲柄机构最短杆是连杆——双摇杆机构当Lmax+Lmin>L(其余两杆长度之和)时

——双摇杆机构曲柄存在的条件：(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)曲柄是最短杆。第9页/共41页连杆连架杆连架杆1234ABCD机构演化方法

改变杆件长度，用移动副取代回转副扩大回转副变更机架等二、铰链四杆机构的演化第10页/共41页1B2C34AD曲线导轨曲柄滑块机构lCD

e01B24AC3偏置式曲柄滑块机构对心式曲柄滑块机构1B24AC3e3D1B2C4A对CD杆等效转化转动副变成移动副（1）改变杆件长度——曲柄滑块机构第11页/共41页e——偏心距e=0为曲柄滑块机构e≠0为偏置曲柄滑块运动特点：

曲柄的回转运动变换为滑块的往复直线运动（如空压机）或将滑块的往复直线运动变换为回转运动（如内燃机）。第12页/共41页（2）选不同构件作机架曲柄滑块机构导杆机构变更机架曲柄滑块机构例导杆机构例曲柄摇块机构移动导杆机构（定块机构）曲柄摇块机构移动导杆机构第13页/共41页C234C234C234C234C234C234C234C234C234C234C234C234C234C234C234C234C234AB123C423C423C423C423C423C423C423C423C423C423C423C432C4AB1导杆机构

将曲柄滑块机构中的曲柄作为机架，既变为导杆机构。转动导杆机构：BC>AB导杆可作360º回转

摆动导杆机构：

BC<AB

导杆在小于360º范围内摆动。（牛头刨床的主传动机构）第14页/共41页(3)扩大回转副曲柄滑块机构(扩大回转副)偏心轮机构——偏心轮机构

曲柄摇杆机构中，将曲柄上的转动副B的半径扩大至超过曲柄的长度，曲柄变成一个几何中心与回转中心不重合的圆盘，称为偏心轮。提高偏心轴的强度和刚度、简化结构第15页/共41页偏心轮用在：曲柄销承受较大冲击载荷、曲柄长度较短及需要装在直轴中部的机器之中的机构中.还如：脚踏砂轮机构颚式破碎机。第16页/共41页三、平面四杆机构的传动特性急回特性死点位置压力角和传动角第17页/共41页当回程所用时间小于工作行程所用时间时，称该机构具有急回特征极位夹角：

对应从动杆的两个极限位置,主动件两相应位置所夹锐角.急回特性分析：1=C1=1t1=1800+2=1t2=1800-t1>t2,v2>v1行程速比系数K急回特征K=1,无急回特性q↑K↑急回特征越显著1jB2C212v2v1慢快急回特性的应用例：牛头刨工作要求B1C14ABCD231第18页/共41页

压力角FVa从动杆(运动输出件)受力点的力作用线与该点速度方位线所夹锐角.(不考虑摩擦)传动角gagddg=dg=

1800-d压力角的余角.(连杆轴线与从动杆轴线所夹锐角)压力角和传动角gg(3)

传力特性第19页/共41页g传动不利，设计时规定4050通常，机构在运动过程中传动角是变化的，最小值在哪？第20页/共41页最小传动角minDdBACabc=0cos=1cosmin=180°cos=–1cosmax分析

min或

max可能最小

曲柄摇杆机构,当曲柄主动时,在曲柄与机架共线的两个位置之一,传动角最小.第21页/共41页死点:传动角为零g=0(连杆与从动件共线),机构顶死死点B1C1B2C24ABCD231=00=00=00C2B2=00BACB1C１第22页/共41页利用构件惯性力实例:家用缝纫机采用多套机构错位排列实例:蒸汽机车车轮联动机构蒸汽机车两侧利用错位排列的两套曲柄滑块机构使车轮联动机构通过死点克服死点的措施

GG’EFE’F’第23页/共41页实例:夹具飞机起落架机构死点的利用=00第24页/共41页2-3

平面四杆机构的特点及其设计一、平面四杆机构的特点二、平面四杆机构的设计第25页/共41页一、平面四杆机构的特点全低副（面接触），承受冲击力，易润滑，不易磨损运动副结构简单，易加工运动规律多样化、点的运动轨迹多样化运动副累积误差大，效率低惯性力难以平衡，不宜用于高速不能精确实现复杂的运动规律，设计计算较复杂123ABC4机架连杆连架杆A1B2C3D44A12B3C56DE第26页/共41页设计类型1.实现连杆给定位置2.实现预定运动规律例如:从动件的急回运动特性3.实现预定运动轨迹方法：解析法、作图法、实验法二.

平面四杆机构的设计第27页/共41页如实现预定的连杆位置要求机构能引导刚体（一般为连杆）通过一系列给定位置例：飞机起落架机构:要求实现机轮放下和收起两个位置铸造翻砂机构:要求实现两个翻转位置1.实现连杆给定位置机构第28页/共41页●D设计

已知活动铰点B、C中心位置，求固定铰链A、D中心位置。B1C1B2C2四杆机构AB1C1D为所求.A●第29页/共41页实现连杆给定的三个位置B1C1B2C2B3C3AD四杆机构AB1C1D

为所求.第30页/共41页2.具有急回特性的机构第31页/共41页B2C2按给定的K值,设计曲柄摇杆机构1）给定

K、y、LCDABCDqO2qyq=——

180°K-1K+1①分析.900-

qB1ADC1第32页/共41页C2DC1y900-

q2qOAEBCAC1=BC-ABAC2=BC+ABAB=—————AC2-AC12BC=—————AC2+AC12曲柄摇杆机构ABCD

为所求.②设计.以mL

=…作图.LAB=

mLAB

=

、LBC=

mLBC=.……q=——

1800=K-1K+1…第33页/共41页2）给定

K、y、LCD

、[g

].C2DC1yABCC3B3gming2

>gminA0①分析.第34页/共41页②设计.C2DC1y2q

[g]A