第二章-平面连杆机构

第二章平面连杆机构

2-1平面四杆机构的分类及其应用

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4AD123一、全转动副的四杆机构(1)

曲柄摇杆机构结构特点：连架杆1为曲柄，3为摇杆运动变换：转动

摇动举例：搅拌器机构、雷达天线机构1234特性：急回特征死点(2)双曲柄机构结构特点：二连架杆均为曲柄运动变换：转动

转动，通常二转速不相等举例：振动筛机构特殊双曲柄机构平行四边形机构结构特点：二曲柄等速运动不确定问题车门开闭机构反平行四边形机构结构特点：二曲柄转向相反(3)双摇杆机构

结构特点：二连架杆均为摇杆运动变换：摆动

摆动举例:

鹤式起重机2-2其他常见的四杆机构

a转动副转化为移动副b变更机架c扩大转动副尺寸连杆连架杆连架杆1234ABCD1、曲柄滑块机构铰链四杆机构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2、导杆机构选不同构件作机架——机构倒置曲柄滑块机构导杆机构变更机架曲柄滑块机构导杆机构,动画曲柄摇块机构移动导杆机构曲柄摇杆机构移动导杆机构(1)

曲柄存在条件曲柄存在条件：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.

最短杆是连架杆或机架最短杆参与构成的转动副都是整周副其余均为摆转副ABCDabcd一、铰链四杆机构的判别2-3平面四杆机构的运动特性ABCDabcda.当Lmax+Lmin

L(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b.当Lmax+Lmin>L(其余两杆长度之和)时

—双摇杆机构(2)

判别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（toggleposition）夹角：

急回特性分析：

1=C

1=1t1=1800+

2=1t2=1800-t1>t2,v2>v1行程速比系数K(timeratio)

二、急回特征K=1,无急回特性q↑K↑急回特征越显著

1

jB2C2

1

2v2v1慢快急回特性的应用例：牛头刨工作要求B1C14ABCD231曲柄滑块机构的急回特性应用：空行程节省运动时间，如牛头刨、往复式输送机等。θ180°＋θ180°-θ导杆机构的急回特性θ180°＋θ180°-θ思考题：

对心曲柄滑块机构的急回特性如何？三、压力角和传动角1、机构压力角:在不计摩擦力、惯性力和重力的条件下，机构中驱使输出件运动的力的方向线与输出件上受力点的速度方向间所夹的锐角，称为机构压力角，通常用表示。从动件上受力点的速度方向与该点的受力方向之间所夹锐角称为～

αFFt

FnγABCD2、传动角αFFt

FnγABCDαPPt

PnγABCDγmin出现的位置：切向分力:Ft=Fcosα法向分力:Fn=Fcosγγ↑→Ft↑可用γ的大小来表示机构传动力性能的好坏,→对传动有利。为了保证机构良好的传力性能，设计时要求:当∠BCD≤90°时，γ＝∠BCD当∠BCD>90°时，当∠BCD最小或最大时，都有可能出现γmin=Fsinγ称γ为传动角γmin≥50°

γ＝180°-∠BCDCDBAFγFABC123vB3αFvB3ABC123α=0°γ=90°αnαvF

vB3FABC231αvF死点:传动角为零g=0(连杆与从动件共线),机构顶死四、死点(deadpoint)

B1C1B2C24ABCD231

=0o

=0o

=0oC2B2

=0oBACB1C１利用构件惯性（inertia）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’实例:夹具飞机起落架机构死点的利用折叠家具机构

=002-4

平面四杆机构的设计按照给定从动件的位置设计四杆机构，称为位置设计。2)按照给定点的