项目二任务二平面连杆机构项目二任务二平面连杆机构

任务二平面连杆机构知识点1铰链四杆机构的基本类型及其演化知识点2

铰链四杆机构的传动特性知识点3铰链四杆机构的设计平面连杆机构

：由若干个构件通过平面低副(转动副和移动副)联接而构成的平面机构，也叫平面低副机构。平面连杆机构特点：承载能力大、结构简单、制造方便等优点，用它可以实现多种运动规律和运动轨迹，但只能近似地实现所要求的运动。最简单的平面连杆机构由四个构件组成，简称四杆机构。四杆机构是具有转换运动功能而构件数目最少的平面连杆机构。知识点1铰链四杆机构的基本类型及其演化4－机架，1、3－连架杆，2－连杆连架杆往复摆动——摇杆能整圈回转——曲柄由四个杆状构件及四个转动副组成。铰链四杆机构——全部由回转副组成的平面四杆机构，它是平面四杆机构最基本的形态。曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。一、铰链四杆机构的基本类型1、曲柄摇杆机构两连架杆中一个是曲柄，一个是摇杆的铰链四杆机构。当曲柄为原动件时，可将曲柄的连续转动，转变为摇杆的往复摆动。雷达天线俯仰机构下图所示的雷达天线俯仰机构即为曲柄摇杆机构的应用。

汽车玻璃窗雨刷2、双曲柄机构铰链四杆机构中的两连杆架均为曲柄时，称为双曲柄机构。双曲柄机构应用：惯性筛下图均为平行四边形机构的应用实例。当双曲柄机构中对边的长度相等但不平行时，称为反平行四边形机构。3、双摇杆机构若铰链四杆机构中两连架杆均为摇杆时，则称为双摇杆机构。飞机起落架鹤式起重机二、铰链四杆机构曲柄存在的条件

能使两构件作整周相对运动的转动副称为整(周)转副。不能使两构件作整周相对运动的转动副称为摆转副。显然，具有整转副的铰链四杆机构才有可能存在曲柄。而铰链四杆机构是否具有整转副，取决于各杆的相对长度。（若1能绕A整周相对转动，则存在两个特殊位置）a+d≤b+c(1)b<c+d-a即a+b≤c+d(2)c<b+d-a即a+c≤b+d(3)分析图所示的曲柄摇杆机构。为了保证曲柄1整周回转，曲柄1必须能顺利通过与连杆共线的两个位置AB′和AB″。(1)+(2)得2a+b+d≤2c+b+d即a≤c(1)+(3)得a≤b(2)+(3)得a≤d由此可见，铰链四杆机构曲柄存在的条件是：（1）连架杆或机架为运动链中的最短杆。（2）最短杆与最长杆的长度之和小于等于其它两杆长度之和。（杆长之和的条件）结论：若铰链四杆机构满足上述整转副条件，且①以最短杆为机架，则为双曲柄机构；②以最短杆的邻边为机架，则为曲柄摇杆机构；③以最短杆的对边为机架，则为双摇杆机构。若不满足上述曲柄存在的必要条件，则不论以何杆作为机架，都为双摇杆机构。常用的演化机构有：曲柄滑块机构、偏心轮机构、导杆机构等。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，可以得到铰链四杆机构的其他演化型式。三、铰链四杆机构的演化通过将摇杆改变为滑块，摇杆长度增至无穷大，可得到曲柄滑块机构。1、曲柄滑块机构下图所示为曲柄摇杆机构演化为曲线导轨的对心曲柄滑块机构和偏置曲柄滑块机构。曲柄滑块机构广泛应用于压力机、往复泵、压缩机等装置中。2、摆动导杆机构当l1＞l2时，称为摆动导杆机构3、转动导杆机构当l1≤l2时，称为转动导杆机构4、定块机构抽水机构曲柄滑块机构中，当将滑块改为机架时，就演化成定块机构。5、摇块机构曲柄滑块机构中，当将连杆改为机架时，就演化成摇块机构。6.改变销轴半径（偏心盘）3.改变机架偏心盘摇杆机构偏心盘滑块机构曲柄摇杆双曲柄曲柄摇杆双摇杆7.复合演化曲柄摇杆机构的主要特性：1.急回运动特性极限位置，摆角，极位夹角急回运动特性通常用行程速比系数K表示：或机构有无急回运动取决于极位夹角。当，急回运动消失，此时K=1；角越大，急回运动越明显。§4.2铰链四杆机构的传动特性2.传力特性传力的好坏可用压力角来衡量。有效分力Ft越大，Ft越小传动角曲柄摇杆机构的最小传动角必然出现在曲柄与机架两次共线的位置AB1或AB2处。3.止点特性当从动件上的传动角为零或压力角为90°时，驱动力对从动件的有效分力为零，这个位置称为机构的止点（死点）位置。止点位置对传动是不利的，通常采用构件自身的惯性或加装飞轮等措施使机构顺利地通过止点位置。止点特性的利用夹具机构§4.4平面四杆机构的运动设计平面四杆机构的运动设计主要是根据给定的运动条件，确定机构运动简图的尺寸参数。常遇到下面两类问题：⑴按照给定从动件的位置设计四杆机构，称为位置设计。⑵按照给定点的轨迹设计四杆机构，称为轨迹设计。设计机构的方法有图解法、解析法、实验法和图谱法等。1.按行程速比系数K设计四杆机构设计具有急回特性的四杆机构时，一般是按工作要求先给出K值，然后由机构在极限位置处的几何尺寸关系，结合其他辅助条件，最后确定出机构简图的尺寸参数。⑴曲柄摇杆机构实质：求出曲柄的固定铰链中心A的位置，进而可求出其他各杆尺寸。已知：摇杆长度、摆角及行程速比系数K值一、图解法设计平面四杆机构设计步骤1.按求出2.选择适当比例尺，取转动副D的位置，并按摇杆CD之长度与摆角作两个位置C1D,C2D。3.连接C1C2，并作得到交点P。4.作外接圆，按最小传动角或其他辅助条件确定点A的位置。按共线关系求各杆长度。AC1=l2-l1AC2=l2+l1l1=KC2l2=B2C2⑵偏置曲柄滑块机构一般已知滑块的行程H，偏距e及行程速比系数K，这时完全可参照曲柄摇杆机构的设计方法。⑶摆动导杆机构求曲柄长度的步骤：1.由已知K值求，且；2.任选一点作为固定铰链中心，作出导杆两个极限位置Dm、Dn，使其夹角3.作摆角的角平分线DC，并在其上按截取长AD等于机架长度即得曲柄转动中心A。4.过点A作极限位置的垂线AB1、AB2，则AB1(或AB2)即为曲柄长度。2.按连杆预定的两个或三个位置设计3.按两连架杆预定对应位置设计若已知杆AB、AD的长度及连架杆三组对应的位置，设计此铰链四杆机构。实质：求出连杆BC之尺寸及摇杆与连杆铰链点C的位置。(1)反转法将问题转化成按连杆预定位置设计问题。标线：构件上标志其位置的线段。反转法：指根据机构的倒置理论，通过取不同构件为机架，将按连架杆预定位置设计四杆机构转化为按连杆预定位置设计四杆机构的方法。机构倒置：取待求的活动铰链所在杆为“新机架”(2)用解析法设计四杆机构1)按给定的传动角设计四杆机构传动角的两个极限值：2)按给定两连架杆的对应位置设计四杆机构令