平面四杆机构

第7章常用机构连杆机构第一节平面连杆机构一、概述1、平面连杆机构概念：平面连杆机构是各构件用销轴、滑道等方式连接起来的，各构件间的相对运动在同一平面或互相平行的平面内。2、平面四杆机构由4个构件组成的平面连杆机构称为平面四杆机构3、运动副概念：使两构件直接接触而又能产生一定相对运动的连接，称为运动副分类：运动副低副高副转动副移动副齿轮副凸轮副螺旋副滚轮副低副是指两构件作面接触高副是指两构件作点或线接触二、铰链四杆机构铰链四杆机构：四个构件全部用转动副相连的平面四杆机构。它是平面四杆机构的基本型式，其它型式的四杆机构可看作是在它的基础上通过演化而成的。1、基本概念摇杆：只能绕机架作小于360°的某一角度摆动

的连架杆，如3。机架：机构的固定构件，如杆4。连杆：不直接与机架连接的构件，如杆2。连架杆：与机架用转动副相连接的构件，如杆1、3

连架杆可分为：曲柄：能绕机架作整周转动的连架杆，如杆1；2、各杆名称四杆机构的组成

在铰链四杆机构中，按曲柄的存在情况，可将铰链四杆机构分为：曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构它们的根本区别在于连架杆是否为曲柄3、分类曲柄存在的条件：1）最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆之和。2）机架与连架杆中必有一杆为最短杆。若有一个条件不满足，则无曲柄存在，此四杆机构只能是双摇杆机构。abc

d铰链四杆机构类型的判断条件：若：最短杆与最长杆长度之和小于等于其余两杆长度之和时：（1）取最短杆为机架时，该机构为双曲柄机构。（2）取最短杆的相邻杆为机架时，该机构为曲柄摇杆机构（3）取最短杆的相对杆为机架时，该机构为双摇杆机构若：最短杆与最长杆的长度之和大于其余两杆长度之和时：不论取哪一杆为机架，都无曲柄存在，机构只能为双摇杆机构。练习1：判断下列铰链四杆机构的类型abc

d1、a=20,b=50,c=30,d=45（1）d为机架（2）a为机架（3）c为机架（4）b为机架曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构曲柄摇杆机构练习2：判断下列各四杆机构的类型曲柄摇杆机构双摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构（一）曲柄摇杆机构两个连架杆中，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。曲柄1为原动件，作匀速转动；摇杆3为从动件，作变速往复摆动。雷达天线俯仰机构曲柄摇杆机构的应用雷达天线俯仰机构汽车雨刮器破碎机曲柄摇杆机构的应用缝纫机踏板机构2143摇杆主动3124曲柄摇杆机构的应用剪刀机曲柄摇杆机构的应用曲柄摇杆机构的应用牛头刨床刨刀进给机构曲柄摇杆机构的一些主要特性：1、机构的急回运动特性：当曲柄转动一周时，有两次曲柄与连杆共线。这两个位置就是极限位置，简称极位摆角θψC1C2DAB1B2B1C2∵1>2,∴t1>t2,

⌒v2=C1C2/t21=180°+θ,⌒v1=C1C2/t1曲柄转角2=180°-θC1C2C2C1铰链C的平均速度：v1<v2

它表明摇杆具有急回运动特性。慢行程快行程

急回运动特性概念：在曲柄摇杆机构中，曲柄作等速回转运动，而摇杆空回行程的平均速度大于工作行程的平均速度的性质。急回运动特性可用行程速比系数K表示：=

K=θ=180°（K-1）/（K+1）v2/v1（C2C1/t2）/

（C1C2/t1）t1/t21/2（180°+θ）/（180°-θ）===极位夹角θ>0，K>1时具有急回特性，θ越大，K值越大，急回运动的性质越显著。极位夹角计算公式：式中θ为摇杆处于两极限位置时，对应的曲柄所夹的锐角，称为极位夹角（C2AC1）

。2、死点位置：（主动件条件）当摇杆为主动件，连杆和曲柄共线时，过铰链中心A的力，对A点不产生力矩，不能使曲柄转动，机构的这种位置称为死点位置

。BDACFDABCF1、机构停在死点位置，不能起动。运转时，靠惯性冲过死点。可加飞轮增大惯性工件夹紧机构2、利用死点实例飞机起落架机构曲柄摇杆机构的演化送料机构内燃机二、双曲柄机构两个连架杆均为曲柄的铰链四杆机构称为双曲柄机构。惯性筛分机主动曲柄作等速转动时，从动曲柄随之作变速转动。平行双曲柄机构其相对两杆平行且相等。1、主动曲柄作等角速转动；从动件曲柄也以相同角速度转动。2、当四个铰链中心处于同一直线上时，将出现运动不确定状态。摄影平台升降机构摄影平台升降机构B2C2AB1C1D123B3C3"C3ˊ为了消除这种运动不确定状态,可增设辅助机构或在主、从动曲柄上错开一定角度再安装一组平行四边形机构。ABCD123B1BˊCˊC1C1ˊB1ˊ机车驱动轮连动机构在主、从动曲柄上错开一定角度再安装一组平行四边形机构在主、从动曲柄上错开一定角度再安装一组平行四边形机构在主、从动曲柄上错开一定角度再安装一组平行四边形机构反向双曲柄机构两曲柄旋转方向相反，且角速度不相等公共车门自动启闭机构公共车门自动启闭机构三、双摇杆机构两个连架杆均为摇杆的铰链四杆机构称为双摇杆机构。造型机翻箱机构造型机翻箱机构铰链四杆机构的演化一、曲柄滑块机构：改变构件的形状和运动副通过用移动副取代转动副、变更杆件长度，变更机架和扩大转动副等途径，可得到铰链四杆机构的其它演化形式。二、导杆机构：选用不同的构件为机架三、摇块机构和定块机构：选用不同的构件为机架四、双滑块机构：改变构件的形状和运动副五、偏心轮机构：扩大转动副一、曲柄滑块机构：改变构件的形状和运动尺寸摇杆长转动副Dββ→∞→直线→滑块摇杆3→移动副曲柄滑块机构对心曲柄滑块机构e—称为偏距e≠0，偏置曲柄滑块机构e=0，对心曲柄滑块机构偏置曲柄滑块机构运动特性：杆4称为导杆4滑块3沿导杆移动并绕C点转动当l1≤l2，杆2、杆4能作整周转动，称为转动导杆机构。二、导杆机构：选用不同的构件为机架当l1>l2，杆2能作整周转动，杆4只能往复摆动，称为摆动导杆机构。运动特性：三、摇块机构和定块机构：选用不同的构件为机架摆动滑块机构自卸卡车车箱的举升机构运动特性：固定滑块机构或定块机构ACB4321ACB4321手摇唧筒四、双滑块机构：改变构件的形状和运动副4HACD321Hф4l1ABD321ф双滑块