四桿機構(gòu)的基本型式

1、2022-5-61教學(xué)目的教學(xué)目的 掌握鉸鏈四桿機構(gòu)基本型式及其演化型式的掌握鉸鏈四桿機構(gòu)基本型式及其演化型式的特點及應(yīng)用。特點及應(yīng)用。教學(xué)重點教學(xué)重點 鉸鏈四桿機構(gòu)的演化形式鉸鏈四桿機構(gòu)的演化形式任務(wù)四任務(wù)四 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu) 1 1、平面四桿機構(gòu)的基本型式及其演化、平面四桿機構(gòu)的基本型式及其演化2022-5-62一、平面連桿機構(gòu)概述一、平面連桿機構(gòu)概述連桿機構(gòu)是若干剛性構(gòu)件連桿機構(gòu)是若干剛性構(gòu)件用低副用低副（轉(zhuǎn)動副和移（轉(zhuǎn)動副和移動副）聯(lián)接而成。動副）聯(lián)接而成。若各構(gòu)件均在相互平行的平面內(nèi)運動，就稱為若各構(gòu)件均在相互平行的平面內(nèi)運動，就稱為平面連桿機構(gòu)。平面連桿機構(gòu)。2022-5-

2、63連桿機構(gòu)的優(yōu)缺點連桿機構(gòu)的優(yōu)缺點連桿機構(gòu)相聯(lián)處都是連桿機構(gòu)相聯(lián)處都是面接觸面接觸，因此具有下述優(yōu)缺點：，因此具有下述優(yōu)缺點：1 1、承受載荷大，便于潤滑，故磨損小；、承受載荷大，便于潤滑，故磨損小；2 2、制造方便，易獲得較高的精度；、制造方便，易獲得較高的精度；3 3、改變桿的相對長度，從動件運動規(guī)律不同。、改變桿的相對長度，從動件運動規(guī)律不同。4 4、運動副內(nèi)有間隙，當(dāng)構(gòu)件數(shù)目較多或精度較低時，、運動副內(nèi)有間隙，當(dāng)構(gòu)件數(shù)目較多或精度較低時，運動累積誤差大。運動累積誤差大。5 5、產(chǎn)生動載荷（慣性力），不適合高速。、產(chǎn)生動載荷（慣性力），不適合高速。2022-5-64二、鉸鏈四桿機構(gòu)的組

3、成二、鉸鏈四桿機構(gòu)的組成機架：機架：固定不動的構(gòu)件。固定不動的構(gòu)件。（靜件、固定件）（靜件、固定件）連架桿：與機架相連的桿；連架桿：與機架相連的桿；連桿：連接兩連架桿的活連桿：連接兩連架桿的活 動構(gòu)件；動構(gòu)件；它是不與機架相連的構(gòu)件它是不與機架相連的構(gòu)件 曲柄：能繞固定鉸鏈中心作整周轉(zhuǎn)動的連架桿；曲柄：能繞固定鉸鏈中心作整周轉(zhuǎn)動的連架桿；搖桿：只能擺動的連架桿。搖桿：只能擺動的連架桿。 機架機架連架桿連架桿連桿連桿連架桿連架桿2022-5-65三、鉸鏈四桿機構(gòu)的基本形式三、鉸鏈四桿機構(gòu)的基本形式按連架桿的運動形式不同，四桿機構(gòu)分為：按連架桿的運動形式不同，四桿機構(gòu)分為：1、曲柄搖桿機構(gòu)、曲柄搖

4、桿機構(gòu) 特征：曲柄搖桿特征：曲柄搖桿 2、雙曲柄機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu) 特征：兩個曲柄特征：兩個曲柄 （不等雙曲柄機構(gòu)、平行雙曲柄機構(gòu)、反向雙曲（不等雙曲柄機構(gòu)、平行雙曲柄機構(gòu)、反向雙曲柄機構(gòu)）柄機構(gòu)）3、雙搖桿機構(gòu)、雙搖桿機構(gòu) 特征：兩個搖桿特征：兩個搖桿 2022-5-664 4、鉸鏈四桿機構(gòu)類型的判別方法、鉸鏈四桿機構(gòu)類型的判別方法P77P77 （1）若滿足桿長之和條件，即 ，則 連架桿為曲柄搖桿機構(gòu)；最短桿是 機 架為雙曲柄機構(gòu)； 連 桿為雙搖桿機構(gòu)。（2）若不滿足桿長之和條件，即 ，則無論取何桿為機架，機構(gòu)均為雙搖桿機構(gòu)。maxmin12llllmaxmin12llll2022-5-67（

5、一）曲柄搖桿機構(gòu)（一）曲柄搖桿機構(gòu)在鉸鏈四桿機構(gòu)中，若兩個連架桿，一為曲柄，另在鉸鏈四桿機構(gòu)中，若兩個連架桿，一為曲柄，另一個為搖桿，則此鉸鏈四桿機構(gòu)稱為曲柄搖桿機構(gòu)一個為搖桿，則此鉸鏈四桿機構(gòu)稱為曲柄搖桿機構(gòu)2022-5-68應(yīng)用應(yīng)用2022-5-69縫紉機踏板機構(gòu)縫紉機踏板機構(gòu) 也可以以搖也可以以搖桿為主動件，曲桿為主動件，曲柄為從動件，將柄為從動件，將主動搖桿的往復(fù)主動搖桿的往復(fù)擺動轉(zhuǎn)化為從動擺動轉(zhuǎn)化為從動曲柄的整周轉(zhuǎn)動。曲柄的整周轉(zhuǎn)動。2022-5-6102 2、雙曲柄機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)雙曲柄機構(gòu)：是兩連架桿都可以相對于機架作整雙曲柄機構(gòu)：是兩連架桿都可以相對于機架作整周轉(zhuǎn)動的鉸鏈四桿機

6、構(gòu)。周轉(zhuǎn)動的鉸鏈四桿機構(gòu)。（1 1）不等雙曲柄機構(gòu)（如慣性篩機構(gòu)）不等雙曲柄機構(gòu)（如慣性篩機構(gòu)） 特點：主動曲柄以等特點：主動曲柄以等角速度連續(xù)旋轉(zhuǎn)時，從角速度連續(xù)旋轉(zhuǎn)時，從動曲柄則以變角速度連動曲柄則以變角速度連續(xù)轉(zhuǎn)動。續(xù)轉(zhuǎn)動。2022-5-611（2 2）平行雙曲柄機構(gòu)（平行四邊形機構(gòu)）平行雙曲柄機構(gòu)（平行四邊形機構(gòu)）v機構(gòu)中相對的兩桿平行且機構(gòu)中相對的兩桿平行且相等。相等。v特點：兩曲柄轉(zhuǎn)速相等；特點：兩曲柄轉(zhuǎn)速相等；v連桿始終與機架平行；連桿始終與機架平行；v運動的不確定性。運動的不確定性。2022-5-612升升降降機機構(gòu)構(gòu)播種機料斗機構(gòu)播種機料斗機構(gòu)應(yīng)用應(yīng)用2022-5-613v過

7、轉(zhuǎn)折點（死點）常用方法過轉(zhuǎn)折點（死點）常用方法 （1 1）在機構(gòu)中安裝一個大）在機構(gòu)中安裝一個大質(zhì)量的飛輪，利用其慣性闖質(zhì)量的飛輪，利用其慣性闖過轉(zhuǎn)折點；過轉(zhuǎn)折點； （2 2）利用幫助曲柄來消除）利用幫助曲柄來消除運動不確定現(xiàn)象。運動不確定現(xiàn)象?？p紉機腳踏板機構(gòu)縫紉機腳踏板機構(gòu)2022-5-614(3)(3)反向雙曲柄機構(gòu)（反平行四邊形機構(gòu)）反向雙曲柄機構(gòu)（反平行四邊形機構(gòu)） 特點：兩曲柄轉(zhuǎn)向相反，且角速度不相等。特點：兩曲柄轉(zhuǎn)向相反，且角速度不相等。2022-5-615應(yīng)用實例應(yīng)用實例v車門啟閉機構(gòu)車門啟閉機構(gòu)2022-5-6163 3、雙搖桿機構(gòu)、雙搖桿機構(gòu)v是兩連架桿都為搖桿的四桿機構(gòu)。

8、是兩連架桿都為搖桿的四桿機構(gòu)。2022-5-617應(yīng)用：鶴式起重機應(yīng)用：鶴式起重機2022-5-618二、二、 鉸鏈四桿機構(gòu)的演化鉸鏈四桿機構(gòu)的演化1 1、 轉(zhuǎn)動副變?yōu)橐苿痈钡难葑冝D(zhuǎn)動副變?yōu)橐苿痈钡难葑? 2 、擴大運動副的演變、擴大運動副的演變3 3、取不同的構(gòu)件為機架的演變、取不同的構(gòu)件為機架的演變2022-5-619v四桿機構(gòu)的演化四桿機構(gòu)的演化v曲柄搖桿機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu) 曲柄滑塊機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu) 偏心輪機構(gòu)偏心輪機構(gòu)取取不同構(gòu)不同構(gòu)件為機架件為機架導(dǎo)桿機構(gòu)導(dǎo)桿機構(gòu)定塊機構(gòu)定塊機構(gòu)搖塊機構(gòu)搖塊機構(gòu) 取取不同構(gòu)不同構(gòu)件為機架件為機架 雙曲柄機構(gòu)雙曲柄機構(gòu) 雙搖桿機構(gòu)雙搖桿機構(gòu) 轉(zhuǎn)動副變轉(zhuǎn)動

9、副變移動副移動副擴大轉(zhuǎn)動副擴大轉(zhuǎn)動副2022-5-6202022-5-6212022-5-622轉(zhuǎn)動副變移動副轉(zhuǎn)動副變移動副 偏心曲柄滑塊機構(gòu)偏心曲柄滑塊機構(gòu)（一）曲柄搖桿（一）曲柄搖桿機構(gòu)機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)改變構(gòu)件桿長的演變曲柄滑塊機構(gòu)可看成是曲柄搖桿機構(gòu)通過改變構(gòu)件的形狀和運動尺寸演變而成的。2022-5-623類型類型對心曲柄滑塊機構(gòu)對心曲柄滑塊機構(gòu) 偏置曲柄滑塊機構(gòu)偏置曲柄滑塊機構(gòu)曲柄存在條件：曲柄存在條件：對心曲柄滑塊機構(gòu)：對心曲柄滑塊機構(gòu)：L L1 1LL2 2 行程行程S=2LS=2L1 1偏置曲柄滑塊機構(gòu)：偏置曲柄滑塊機構(gòu)：L1+eL2 2022-5-624（二）擴大運動副尺寸的

10、演化（二）擴大運動副尺寸的演化偏心輪偏心輪 在曲柄滑塊機構(gòu)中，若曲柄很短，則滑塊的行程可將轉(zhuǎn)在曲柄滑塊機構(gòu)中，若曲柄很短，則滑塊的行程可將轉(zhuǎn)動副動副B B的尺寸擴大到超過曲柄長度，則曲柄的尺寸擴大到超過曲柄長度，則曲柄ABAB就演化成幾何就演化成幾何中心中心B B不與轉(zhuǎn)動中心不與轉(zhuǎn)動中心A A重合的圓盤，該圓盤稱為偏心輪，含有重合的圓盤，該圓盤稱為偏心輪，含有偏心輪的機構(gòu)稱為偏心輪機構(gòu)。偏心輪的機構(gòu)稱為偏心輪機構(gòu)。 曲柄滑塊機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu) 偏心輪機構(gòu)偏心輪機構(gòu)2022-5-625應(yīng)用應(yīng)用: :偏心輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，偏心輪軸頸的強度和剛度大，偏心輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，偏心輪軸頸的強度和剛度大，且易于安

11、裝整體式連桿，廣泛用于曲柄長度要求較短、且易于安裝整體式連桿，廣泛用于曲柄長度要求較短、沖擊較大的機械中。沖擊較大的機械中。 顎式破碎機顎式破碎機 2022-5-6262022-5-6271 1、導(dǎo)桿機構(gòu)導(dǎo)桿機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)中，當(dāng)將曲柄改為機架時就演化成導(dǎo)桿機構(gòu)。曲柄滑塊機構(gòu)中，當(dāng)將曲柄改為機架時就演化成導(dǎo)桿機構(gòu)。 (1)(1)、演化過程、演化過程（三）（三） 取不同桿做機架的演變?nèi)〔煌瑮U做機架的演變曲柄滑塊機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu) 轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu)轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu)取取構(gòu)件構(gòu)件1 1為機架為機架 L1L2L1LL連桿連桿2022-5-629(2)(2)、應(yīng)用、應(yīng)用牛頭刨床機構(gòu)牛頭刨床機構(gòu) 簡易刨床簡易刨床2022-5-6302 2、搖塊機構(gòu)搖塊機構(gòu)(1)(1)、演化過程、演化過程曲柄滑塊機構(gòu)中，當(dāng)將連桿改為機架時，就演化成搖塊機構(gòu)。曲柄滑塊機構(gòu)中，當(dāng)將連桿改為機架時，就演化成搖塊機構(gòu)。 曲柄滑塊機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu) 搖塊機構(gòu)搖塊機構(gòu)取連桿為機架取連桿為機架2022-5-631(2)(2)、應(yīng)用、應(yīng)用卡車自動卸料機構(gòu)卡車自動卸料機