《机械设计基础》平面连杆机构课件

第3章平面连杆机构§3－1平面连杆机构的基本型式及应用§3－2平面四杆机构的基本特征§3－3

平面四杆机构的设计应用实例：内燃机、鹤式吊、火车轮、手动冲床、牛头刨床、椭圆仪、机械手爪、开窗户支撑、公共汽车开关门、折叠伞、折叠床、牙膏筒拔管机、单车制动操作机构等。特征：有一作平面运动的构件，称为连杆。特点：①采用低副。面接触、承载大、便于润滑、不易磨损形状简单、易加工、容易获得较高的制造精度。②改变杆的相对长度，从动件运动规律不同。③连杆曲线丰富。可满足不同要求。定义：由低副（转动、移动）连接组成的平面机构。§3－1平面四杆机构的基本类型及其应用缺点：①构件和运动副多，累积误差大、运动精度低、效率低。②产生动载荷（惯性力），不适合高速。③设计复杂，难以实现精确的轨迹。分类:平面连杆机构空间连杆机构常以构件数命名：四杆机构、多杆机构。本章重点内容是介绍四杆机构。一、平面四杆机构的基本形式－－铰链四杆机构铰链四杆机构--所有运动副均为转动副的平面四杆机构。它是平面四杆机构的最基本的型式，其它型式的平面四杆机构都可看作是在它的基础上通过演化而成的。§3-1平面四杆机构的类型及其应用机架连杆能绕其轴线转360º的连架杆。仅能绕其轴线作往复摆动的连架杆。★曲柄★摇杆连架杆组成转动副的两构件能作整周转动。★整转副★摆动副转动副组成转动副的两构件仅能作往复摆动。BADC整转副摆动副连架杆§3-1平面四杆机构的类型及其应用1.铰链四杆机构的三种基本形式曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构根据连架杆为曲柄或摇杆的不同，铰链四杆机构分为三种基本型式：§3-1平面四杆机构的类型及其应用机架置换（选取不同的构件为机架）AB为曲柄，CD为摇杆A、B-----周转副（整转副）C、D-----摆转副（1）曲柄摇杆机构§3-1平面四杆机构的类型及其应用1234设计：潘存云设计：潘存云ABC1243DABDC1243雷达天线俯仰机构曲柄主动2143摇杆主动3124缝纫机踏板机构特征：两个曲柄作用：将等速回转转变为等速或变速回转。应用实例：如叶片泵、惯性筛等。（2）双曲柄机构设计：潘存云设计：潘存云ADCB1234旋转式叶片泵ADCB123ABDC1234E6惯性筛机构31设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云ABCD耕地料斗DCAB耕地料斗DCAB实例：火车轮特例：平行四边形机构AB=CD特征：两连架杆等长且平行，连杆作平动BC=ADABDC摄影平台ADBCB’C’天平播种机料斗机构设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云反平行四边形机构--车门开闭机构反向F’A’E’D’G’B’C’ABEFDCG平行四边形机构在共线位置出现运动不确定。采用两组机构错开排列。火车轮特征：两个摇杆（3）双摇杆机构设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云ABDCEB’C’ABDC风扇座蜗轮蜗杆电机ABDCEABDCE电机ABDC风扇座蜗轮蜗杆电机ABDC风扇座蜗轮蜗杆ABDC应用举例：铸造翻箱机构特例：等腰梯形机构－汽车转向机构、风扇摇头机构飞机起落架机架置换（选取不同的构件为机架）AB为曲柄，CD为摇杆A、B-----周转副（整转副）C、D-----摆转副1234双曲柄机构曲柄摇杆机构双摇杆机构曲柄摇杆机构§3－1铰链四杆机构的基本型式和演化1、曲柄滑块机构二、含一个移动副的四杆机构偏置曲柄滑块机构对心曲柄滑块机构曲柄滑块机构314A2BC曲柄滑块机构314A2BC导杆机构转动导杆机构摆动导杆机构定块机构314A2BC摇块机构314A2BC摆动导杆机构转动导杆机构牛头刨床ABDC1243C2C1ABDCE123456小型刨床导杆机构的应用B234C1A自卸卡车举升机构ACB1234314A2BC摇块机构的应用314A2BC定块机构手摇唧筒BC3214AABC3214定块机构的应用手摇唧筒2双移动副四杆机构1234双转块机构12341234双滑块机构1234正弦机构1234双转块机构的应用1234双滑块机构的应用偏心轮机构三、转动副扩大偏心轮机构三、转动副扩大运动副A成为周转副的条件：

若A为周转副，则B绕A可到达任意位置，不应出现B、C、D三点共线的情况，此时，机构不能转动。一、铰链四杆机构由△B

C

D可得：由△B

C

D可得：

+

同理，可得：l1l2l4l3l1l2l4l3l1l2l4l3

运动副A成为周转副的条件：§3－2铰链四杆机构有整转副的条件一、铰链四杆机构运动副A成为周转副的条件为：

最短杆与最长杆的长度和小于等于其余两杆长度和——杆长条件；组成该周转副的两杆中必有一杆为最短杆。

同理，运动副B所铰接的两个构件有一个为最短构件，且满足杆长条件，B也为周转副。推论：四杆机构满足杆长条件时，其最短杆两端均为周转副。l1l2l4l3

3－2铰链四杆机构有整转副的条件链铰四杆机构曲柄存在条件为：

lmin+lmax≤

l余1+l余2；

最短杆为机架或连架杆。讨论l1l2l4l3若lmin+lmax≤其余两杆长度和最短杆为机架双曲柄机构最短杆的邻杆为机架曲柄摇杆机构最短杆的对边为机架双摇杆机构N，无整转副Y，存在整转副§3－2铰链四杆机构有整转副的条件结束语当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的，所以不要放弃，坚持就是正确的。WhenYouDoYourBes