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机械原理与设计之平面连杆机构.pdf

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机械原理与设计之平面连杆机构.pdf

第2章 平面连杆机构 §2 -1 铰链四杆机构的基本型式和特性 §2 -2 铰链四杆机构有整转副的条件 §2 -3 铰链四杆机构的演化 §2 -4 平面四杆机构的设计 自用盘编号JJ321002 §2 -1 铰链四杆机构的基本型式和特性 应用实例: 内燃机、鹤式吊、火车轮、急回冲床、牛头刨床、 翻箱机、椭圆仪、机械手爪、开窗、车门、折叠伞、 折叠床、牙膏筒拔管机、单车等。 定义:由低副 (转动、移动)连接组成的平面机构。 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。 自用盘编号JJ321002 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。 平面连杆机构 分类: 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。 自用盘编号JJ321002 平面四杆机构的基本型式: 基本型式-铰链四杆机构,其它四杆机构都是由它 演变得到的。 连杆 名词解释: 曲柄—作整周定轴回转的构件; 曲柄 连杆—作平面运动的构件; 摇杆—作定轴摆动的构件; 连架杆—与机架相联的构件; 周转副—能作360°相对回转的运动副; 摇杆 摆转副— 只能作有限角度摆动的运动副。 三种基本型式: (1)曲柄摇杆机构 特征:曲柄+摇杆 作用:将曲柄的整周回转转变为摇杆的往复摆动。 如雷达天线。 自用盘编号JJ321002 C C 2 3 2 33 4 D B 4 D B 1 3 1 2 A 4 A 2 1 雷达天线俯仰机构 曲柄主动 (2)双曲柄机构 1 缝纫机踏板机构 4 特征:两个曲柄 摇杆主动 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。 自用盘编号JJ321002 1 A B 6 E D C 2 C 2 3 33 B 4 1 D 1 A 惯性筛机构 旋转式叶片泵 A 1 B 4 2 D C 3 自用盘编号JJ321002 特例:平行四边形机构 B B’ C C’ 特征:两连架杆等长且平行, A D 连杆作平动 实例:火车轮 摄影平台 AB = CD BC = AD 播种机料斗机构 天平 AA BB C B C B DD CC 料斗料斗 AA 耕地耕地 DD 自用盘编号JJ321002 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。 B’ F’ C’ A’ E’ D’ G’ A E D G F B C 反平行四边形机构 --车门开闭机构 反向 自用盘编号JJ321002 (3)双摇杆机构 特征:两个摇杆 应用举例:铸造翻箱机构、风扇摇头机构 特例:等腰梯形机构-汽车转向机构 B’ 蜗轮 C’ C C 蜗轮蜗轮 C B 电机 B 电机电机 B D B DD A A AA A A E EE C D DD 蜗杆蜗杆 蜗杆 B C BB D CC A 风扇座 风扇座风扇座 自用盘编号JJ321002 1.急回运动 在曲柄摇杆机构中,当曲柄与连杆两次共线时,摇杆 位于两个极限位置,简称极位。 此两处曲柄之间的夹角 θ称为极位夹角。 C C C 1 2 180°+θ B θ ω A 曲柄摇杆机构 3D A B1 DD B 2 当曲柄以ω逆时针转过180°+θ时,摇杆从C D位置 1 摆到C D 。所花时间为t , 平均速度为V ,那么有: 2 1 1 t (180+) /  V C C t C C /(180+) 1 1 1 2 1 1 2 自用盘编号JJ321002 当曲柄以ω继续转过180°- θ时,摇杆从C D,置摆到 2 C D ,所花时间为t ,平均速度为V ,那么有: 1 2 2 C t2 (180−) / 

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