机械设计基础 第2版(机械工业出版社)

1、机械设计基础，第2章平面连杆机构，第2章平面连杆机构，第1节平面连杆机构的类型和演变，第2节铰链四杆机构的基本特性，第3节平面四杆机构的设计，第1节平面连杆机构的类型和演变，第1节。平面连杆机构的应用与分类平面连杆机构有多种类型，根据机构中包含的低副类型不同，可分为铰链四杆机构和滑块四杆机构。图2-1第1节铰链四杆机构和平面连杆机构的类型和演变。铰链四杆机构(1)曲柄摇杆机构是一种具有曲柄和摇杆的四杆机构，称为曲柄摇杆机构。图2-2液体混合器，第一节平面连杆机构的类型和演变，图2-3缝纫机的踏板机构，第一节平面连杆机构的类型和演变，(2)双曲柄机构，称为双曲柄机构。图2-4双曲柄机构A)惯性筛

2、机构B)平行双曲柄机构C)反向双曲柄机构，图2-5平行双曲柄机构，第一节平面连杆机构的类型及演变，(3)双摇杆机构以两个连杆为摇杆的四杆机构称为双摇杆机构，其主要功能是实现摆动和摆动的相互转换。图2-6起重机，第一节平面连杆机构的类型及演变，图2-7电风扇摇头机构，第一节平面连杆机构的类型及演变，图2-8滑块四杆机构，2。滑块四杆机构，第一节平面连杆机构的类型和演变，图2-9曲柄滑块机构a)定心曲柄滑块机构b)偏心曲柄滑块机构图，(1) 2)导杆机构。第1节，平面连杆机构的类型和演变，图2-10旋转导杆机构。如果l1l2(见图2-10)，杆2和4可以旋转一整圈。此时，这种机构称为旋转导杆机构，

3、常用于刨床和插床。第一节是平面连杆机构的类型及演变。图2-11示出了小型牛头刨床的主要机构，其中部件1、2、3和4构成了旋转导杆机构，该机构可以使滑块5上的刨床6产生快速返回动作。如果l1l2如图2-12a所示，导杆4只能在一定范围内摆动。这种机构称为摆动导杆机构。图2-12b示出了刨床的另一驱动机构，其中部件1、2、3和4构成摆动导杆机构，刨床6由部件5驱动作往复直线运动进行刨削。图2-11小牛头刨床的主要机构，第1、3节平面连杆机构的类型及演变)固定块机构(移动导杆机构)。图2-12摆动导杆机构的类型及演变，第1节平面连杆机构，图2-13固定块机构(移动导杆机构)的类型及演变，第1节平面连

4、杆机构，图2-14摇杆机构，4)摇杆机构。第1节，平面连杆机构的类型和演变，图2-15偏心盘机构，(2)双滑块四杆机构的基本形式，(1)正弦机构。2)切线机构。3)椭偏仪机构图2-18显示了双滑块机构。5)偏心盘机构。第1节平面连杆机构的类型和演变，图2-16正弦机构，第1节平面连杆机构的类型和演变，图2-17切线机构，第1节平面连杆机构的类型和演变，4)十字滑块联轴器(双旋转块)机构。图2-18椭偏仪(双滑块)机构，第1节平面连杆机构的类型和演变，图2-19十字滑块联轴器(双旋转块)机构，第1节平面连杆机构的类型和演变，2。平面连杆机构的特点1)由于平面连杆机构是一种低副机构，运动副的元件之

5、间是面接触的，压力低。此外，由于低副结构便于润滑，磨损小。2)运动副的元件均为平面或圆柱圆孔，制造方便，容易获得较高的精度。3)因为部件的运动形式是多种多样的，如旋转、运动、摆动、平面运动等。它可以实现各种机械运动形式的转换；在驱动部分匀速运动的情况下，从动部分可以实现各种运动规律，如con第一节是关于平面连杆机构的类型和演变。5)在平面连杆机构中，连杆在一个总平面内运动，并且连杆上各点的轨迹不同。轨迹曲线的形状随着各构件相对长度的变化而变化，因此这些曲线可以用来满足不同的轨迹要求。1)由于运动副相对滑动，功耗较大。2)平面连杆机构只能近似满足运动规律和轨迹的要求，并且只能在某些离散点精确满足

6、设计要求。3)由于机构的运动链较长，运动副的制造误差可能导致机构的误差积累较大，特别是当运动副磨损时，很难补偿运动副的间隙。4)在平面内运动和移动的部件产生的惯性力难以平衡，这将导致高速下的大振动和动载荷。因此，平面连杆机构经常在低速下使用。第二节是铰接四杆机构的基本特征。首先，铰链四杆机构中曲柄存在的条件。从上面可以看出，铰接四杆机构的不同运动形式主要取决于机构中是否有曲柄。然而，在什么条件下机构中有曲柄，它与每个部件的相对大小和哪个部件被作为框架有关。首先，分析了各杆与曲柄相对尺寸之间的关系。图2-20铰接四杆机构的曲柄存在条件，第二节铰接四杆机构的基本特征，1)最长杆和最短杆的长度之和小

7、于或等于其他两杆之和。2)最短的杆或其相邻的杆是框架。第二，急回特性，图2-21曲柄摇杆机构的急回特性，第二，铰接四杆机构的基本特性，第三，压力角和传动角，图2-22铰接四杆机构的基本特性，图2-23曲柄滑块机构的最小传动角，第二，铰接四杆机构的基本特性，图2-24导杆机构的传动角，第一，第四，死点，第二节，铰接四杆机构的基本特性，图2-26，第二节， 铰链四杆机构的基本特征，图2-27，第三节，平面四杆机构的设计，1)根据从动件的给定位置设计四杆机构，称为位置设计。 2)根据一定的轨迹要求设计四杆机构称为轨迹设计。在图2-28中，四杆机构是针对连杆的三个位置而设计的，第三节是平面四杆机构的设

8、计。(1)四杆机构是根据连杆的预定位置设计的，如图2-28所示。知道连杆的长度和它依次占据的三个预定位置B1C1、B2C2和B3C3，就需要设计这种铰接的四杆机构。1)根据实际尺寸选择合适的长度刻度，并画出给定的连杆位置。2)作为中线b12，圆弧KB的中心应在直线b12上；然后，使线段的中线b23，并且弧KB的中心应该在直线b23上，所以b12和b23的交点必须是弧KB的中心。3)以点A和点D为两个连杆和框架的铰接中心，连接AB1和B1C1，以点AD为框架，得到各构件的实际长度。第三节平面四杆机构的设计，图2-29炉门开闭机构的设计，第三节平面四杆机构的设计，说明该机构的设计步骤如下：1)选择

9、比例尺l=0.003m米/毫米，画出炉门铰链中心B和C的位置。2)连接B1和B2与C1和C2，分别做线段B1B2和C1C2的垂直平分线b12和c12。3)画一条直线nn，距离炉门x=15mm毫米，并与炉门成比例平行。4)连接AB1C1D，获得您想要的机构。5)各部件的实际长度应为(2)根据给定的行程速度变化系数设计四杆机构。曲柄摇杆机构的行程速度变化系数Kv、摇杆长度lCD和摆角是已知的。尝试设计这个四杆机构。第三节，平面四杆机构的设计，图2-30，曲柄摇杆机构的设计符合5)当C1A和C2A连接时，C1A和C2A是曲柄和连杆的两个共线位置，因此AC1=B1C1-AB1=lBC-lAB，AC2=B2C2 AB2=lBC lAB。图2-31，第三节平面四杆机构的设计，图2-32，(1)如果机构是曲柄摇杆机构，AB杆是曲柄，求lAB的最大值。(2)如果机构是双曲柄机构，求lAB的最小值。(3)如果该机构是双摇杆机构，找到lAB的范围。(1)用图解法计算滑块的行程长度。第三节是平面四杆机构的设计，以及(2)曲柄作为