機械設計基礎 平面連桿機構 課件

主講人：田艷行Flatlinkagemechanism機械設計基礎模塊四平面連桿機構模塊四平面連桿機構相關知識平面四桿機構的應用平面四桿機構的分類較鏈四桿機構含有一個移動副的平面四桿機構平面四桿機構的特性一二三鉸鏈四桿機構一鉸鏈四桿機構一、鉸鏈四桿機構的組成曲柄搖桿機構根據(jù)有無曲柄,鉸鏈四桿機構可分為三種基本類型:曲柄搖桿機構、雙曲柄機構、雙搖桿機構。1.曲柄搖桿機構二、鉸鏈四桿機構的類型及應用1.曲柄搖桿機構二、鉸鏈四桿機構的類型及應用曲柄搖桿機構的應用慣性篩2.雙曲柄機構二、鉸鏈四桿機構的類型及應用平行四邊形機構運動的不確定狀態(tài)當相對的兩桿長度相等時便構成了平行雙曲柄機構，也可稱為平行四邊形機構，如右圖所示的ABCD。當此機構運動到曲柄與連桿共線時，即AB1C1D，主動曲柄繼續(xù)轉動到AB2時，從動曲柄的位置則有DC2和DC’2兩種可能，此時運動便不確定了。2.雙曲柄機構二、鉸鏈四桿機構的類型及應用為了讓平行四邊形的避免出現(xiàn)這種運動不確定的情況，工程中常常采用加裝飛輪的方法來增大慣性，或者添加構件增加虛約束，如圖所示的機車車輪聯(lián)動機構即為平行四邊形機構，各車輪與主動輪速度相同，含有虛約束，防止曲柄與機架共線時運動不確定。機車車輪聯(lián)動機構2.雙曲柄機構二、鉸鏈四桿機構的類型及應用飛機起落架收放機構雙搖桿機構3.雙搖桿機構二、鉸鏈四桿機構的類型及應用3.雙搖桿機構二、鉸鏈四桿機構的類型及應用鶴式起重機汽車前輪轉向機構通過理論證明(可參見有關資料),鉸鏈四桿機構有曲柄的條件(桿長之和條件)有以下兩點。三、鉸鏈四桿機構有曲柄的條件(1)最短桿與最長桿的長度之和小于或等于其他兩桿的長度之和。(2)連架桿或機架中必有一桿是最短桿。

(1)當最短桿與最長桿的長度之和大于其他兩桿的長度之和時,只能是雙搖桿機構。

(2)當最短桿與最長桿的長度之和小于或等于其他兩桿的長度之和時有以下三種情況。最短桿為機架時,為雙曲柄機構。最短桿相鄰桿為機架時,為曲柄搖桿機構。最短桿的對面桿為機架時,為雙搖桿機構。三、鉸鏈四桿機構有曲柄的條件

三、鉸鏈四桿機構有曲柄的條件例：

在圖所示鉸鏈四桿機構中,已知??=50????,??=35????,??=30????,AD為固定件。

(1)鉸鏈四桿機構如果能成為曲柄搖桿機構,且AB為曲柄,求a的取值范圍。

(2)鉸鏈四桿機構如果能成為雙曲柄機構,求a的取值范圍。

三、鉸鏈四桿機構有曲柄的條件例：含有一個移動副的平面四桿機構二曲柄滑塊機構的演化曲柄滑塊機構，它可以看作是由曲柄搖桿機構演化而來。一、曲柄滑塊機構及其應用自動送料機構1—曲柄;2—連桿;3—滑塊;4—物料;5—機架。一、曲柄滑塊機構及其應用沖壓機構偏心輪機構的演化二、偏心輪機構導桿機構的演化對如圖(a)所示的曲柄滑塊機構,若取桿1為機架,使滑塊3在桿4上往復移動,桿4為導桿,這種機構稱為導桿機構。三、導桿機構牛頭刨床主運動機構三、導桿機構當取曲柄滑塊機構中的連桿2為機架時，則成為曲柄搖塊機構，如圖所示。曲柄搖塊機構自卸卡車翻斗機構四、搖塊機構和定塊機構1.搖塊機構定塊機構及運用若將滑塊作為機架,則可得到如圖(a)所示的定塊機構。這種機構常用于老式的手動抽水機和抽油泵中。圖(b)所示的汲水筒中采用的就是這種機構。四、搖塊機構和定塊機構2.定塊機構平面四桿機構的特性三曲柄搖桿機構的運動特性

一、運動特性1.極位夾角曲柄搖桿機構的運動特性

一、運動特性2.急回特性曲柄搖桿機構的運動特性

一、運動特性3.行程速比系數(shù)壓力角和傳動角壓力角是判斷一個連桿機構傳力性能優(yōu)劣的重要標志。二、傳力特性1.壓力角和傳動角壓力角和傳動角

二、傳力特性1.壓力角和傳動角偏置曲柄滑塊機構的最小傳動角偏置曲柄滑塊機構的曲柄為主動件,滑塊為從動件時,其傳動角γ為連桿與導路垂線所夾的銳角。擺動導桿機構的曲柄為主動件時,因滑塊對導桿的作用力總是垂直導路的,所以其傳動角γ恒等于90°,說明擺動導桿機構具有良好的傳力性能。二、傳力特性1.壓力角和傳動角擺動導桿機構的傳動角死點位

二、傳力特性2.死點位置死點位機構處于死點位置時,除從動件會被卡死外,還會發(fā)生轉向不確定的現(xiàn)象。四桿機構有無死點位置,取決于從動件是否與連桿共線。在上述兩例中,當曲柄為主動件時,就不存在死點位置。二、傳力特性2.死點位置對于傳動機構,設計時必須考慮機構能否順利通過死點位置。例如,利用構件的慣性作用使機構通過死點?？p紉機踏板機構