平面连杆机构课件

平面连杆机构2-1特点及设计中几类基本问题2-2铰链四杆机构基本型式及其演化

2-4铰链四杆机构类型的判别

2-3四杆机构的特性2-5四杆机构的设计平面连杆机构的概念:运动副全为低副的平面机构设计中的几类基本问题:1、实现构件的几个给定位置2、实现给定的运动规律3、实现给定的轨迹2-1平面连杆机构的特点及设计中

几类基本问题2-2铰链四杆机构基本型式及其演化d——机架

b——连杆a、c——连架杆（与机架相连）

a：曲柄c：摇杆bacd曲柄摇杆机构a能做整周转动c做小于180度的摆动一、铰链四杆机构的基本型式a、c均能整周转双曲柄机构a、c均只能摆动双摇杆机构bacd

二、四杆机构的演化途径21344作为机架——曲柄摇杆机构1作为机架——双曲柄机构2作为机架——曲柄摇杆机构3作为机架——双摇杆机构1、用不同构件作机架偏置曲柄滑块机构对心曲柄滑块机构转动导杆机构摆块机构正切机构正弦机构2、用移动副代替转动副3、扩大转动副的尺寸（将对心曲柄滑块机构中的转动副B扩大）偏心轮机构2-3四杆机构的特性急回特性：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性。曲柄由AB1转到AB2，摇杆由C1D到C2D所需的时间t1。曲柄由AB2转到AB1，摇杆由C2D到C1D所需的时间t2。θ——极限夹角一、行程速度变化系数K摇杆处在左右极限位置曲柄所夹锐角。若存在θ角，则k>1→V2〉V1

，有急回特性（去慢，回来快。）若θ=0，则k=1，没有急回特性。极限夹角:θk

急回特性越好

对心曲柄滑块机构=0

没有急回特性θABCθ偏置曲柄滑块机构θ角wBACθ摆动导杆机构θ角

压力角：作用在从动杆（摇杆）上的力的方向与作用点的速度方向所夹锐角——该点压力角。传动角：压力角的余角。ABCD3MvFFtFnαγ3——从动件二、压力角α、传动角γ：Ft——切向力Fn——法向力ABCD3MvFFtFnαγ1、当∠BCD<90°时，∠BCD=γ当曲柄与机架重合出现γmin（即B与D点距离最短时）在何时出现最小传动角γmin？CABDFvγ2、当∠BCD>90°时，∠BCD=180°—γ

当曲柄与机架拉开成直线时出现γmin（即B与D点距离最长时）结论：当曲柄与机架共线时，二位置出现γminDCABvFαγ曲柄摇杆机构中，用摇杆作原动件，当曲柄与连杆共线时（α=90°γ=0），机构卡死——死点位置。三、死点位置死点的避免：利用构件的惯性采用多套机构错位排列家用缝纫机蒸汽机车车轮连动机构死点的应用：夹具四、平面连杆机构的特点及应用：运动副形状简单，易制造。面接触，承受冲击力例：冲床实现远距离传动或操纵例：自行车手闸

例：连杆上不同点的轨迹实现多种多样的运动轨迹证明过程：2-4铰链四杆机构类型的判别

（有曲柄存在的条件）

总结：在“最短+最长≤其它两杆长度之和”的前提下（不存在两个最短且长度相等的构件）1、如果连架杆最短，则为曲柄摇杆机构。且最短构件为曲柄。2、如果机架最短，则为双曲柄机构。3、如果连杆最短，则为双摇杆机构。若“最短+最长>其它两杆长度之和”，则为双摇杆机构。

2-5四杆机构的设计一、按给定的连杆几个位置设计机构引导沙箱顺序通过二个位置

已知四杆机构中连杆的二个位置（已知b，求a=？，c=？，d=？A、D位置。）B1B2bac总结：有无穷多解。固定铰链中心A、D在B1B2、

C1C2垂直平分线上任一点。C1C2ADB1C1B2C2B3C3AD有确定的A、D位置。已知四杆机构中连杆的三个位置已知

（实质找铰链c的位置）ψ1ψ2β1β2C1C2B1B2ADB2’二、按给定二连架杆对应位置（2-3对）设计：adc刚化反转法1、从未知连架杆长度处下手，以D为圆心，任意半径画弧得二点。2、把Ⅱ位对应点连接得△B2C2D。3、把△B2C2D反转到C2D与C1D重合。4、连接B1B2’作垂直平分线，则在垂直平分线上任意一点即为铰链C的位置。（有无穷多解）注意：要使CD处在Ⅰ、Ⅱ位可连接△C1CD成一个构件。设计步骤：1、曲柄摇杆机构：已知摇杆长度c，极位摆角ψ，速比系数kDC1C2ψOEFA三、根据K设计：极位夹角：B1、根据给定的行程速度变化系数k算出θ。2、任选转动副D位置，并按CD之长和摆角ψ作摇杆二个极限位置DC1、DC2。3、θ<90°时，作∠C1C2O=∠C2C1O=90°═θ，得交点O，以O为圆心，OC1为半径作圆，延长C1D、C2D与圆交于EF，则A可以在或上。（有无穷多解）4、当A点位置确定后，即得机架AD长度d。同时，按极限位置曲柄与连杆共线的几何特点可得AC1=b-a，AC2=b+a，由此可求得连杆BC长度b，曲柄AB长度a。设计步骤：曲柄摇杆机构设计步骤：①先算②画机架AO。③作∠AOC=

θ/2。ACO2、摆动导杆机构：

已知：机架AO、k

已知：滑块二个极限位置，偏距e、k设计步骤：①先算。②作∠C1C2O=∠C2C1O=90°―θ，以O为圆心，OC1为半径作弧，弧