《机械基础》 9-1 平面连杆机构概述 9-2 铰链四连杆机构 9-3 其他平面连杆机构 9-1 平面连杆机构概述() 9-1 平面连杆机构概述()连杆机构:各部件由低副(旋转副、运动副、球面副、圆柱副等)连接的机构称为连杆机构,也称低侧机构。平面机构:各部件的相对运动平面相互平行(最常用的机构是平面机构)。空间机构:至少两个组件可以在三维空间中相对移动。联动机构的优点(面接触结构): 联动机构的优点(面接触结构):运动副单位面积受力小,面接触容易润滑,故磨损小;联动机构可以实现给定的运动规律或给定的运动轨迹,但只用于低速场合。平面连杆机构分为四连杆机构和多连杆机构。铰链四连杆机构:由旋转副连接的平面四连杆机构。它是平面四杆机构的基本类型之一,其他类型的四杆机构可视为在其基础上发展而来。9-2 铰链四杆机构() 9-2 铰链四杆机构() 框架:机构的固定件;连杆:不直接与车架连接的构件;连杆:与车架的旋转副连接连杆可分为:曲柄:可绕框架旋转一整圈的连杆;摇杆:只能绕车架摆动小于360度的连杆。
齿条摇杆连杆 双摇杆机构 铰链四杆机构分为: 1.曲柄摇杆机构 2.双曲柄机构 3.双摇杆机构 曲柄存在条件 2.全回转副存在条件:这两个部件可以相对于彼此旋转 360 度。取决于每个杆的长度。曲柄摇杆机构分析:如果 l 可以相对于 A 的整个圆周旋转,则有两个特殊位置。在 AC'D 中: 在 AC'D 中: 将等式 (1)、(2)、(3) 两两相加得到以下关系: 是最短的杆。曲柄存在的条件: (1)杆长度和条件:最短杆和最长杆的长度之和小于或等于其他两根杆的长度之和。(2)最短杆条件:连杆和框架中必须有一根杆,这是最短的杆。注:四根铰接杆 机构必须满足由四个成员组成的封闭多边形的条件:最长杆的长度和其他三个杆的长度之和。当使用不同的杆作为框架时,您会判断四杆机构属于哪个机构?- 方法如下:双摇杆曲柄摇杆机构双摇杆机构双曲柄机构以最短杆的相邻杆为框架,与最短杆相对的杆为框架,最短杆为框架。一、曲柄摇杆机构 两根连杆,一根为曲柄,一根为摇杆,所以这种铰接的四杆机构称为曲柄摇杆机构。曲柄1为原动机,匀速旋转;机构 摇臂架曲柄连杆雷达天线俯仰机构可以实现从曲柄的整??圈旋转运动到摇臂往复摆动的运动转换。
搅拌机可以实现从曲柄的全圆周旋转运动到摇臂往复摆动的运动转换。摇杆的摆动可以转化为曲柄的一整圈。汽车雨刮器机构缝纫机 2. 双曲柄机构 两连杆均为曲柄的铰接四杆机构称为双曲柄机构。双曲柄机构、曲柄架、曲柄连杆、双曲柄机构、惯性筛工作机构,从动曲柄3和主动曲柄1的长度不同,所以当主动曲柄1匀速转动时,从动曲柄3变速旋转一周,机构利用这一特性使筛6作加速往复运动,提高了工作性能。1. 曲柄 1 为原动机,以相同的角速度旋转;从动曲柄3也以相同的角速度旋转。特例:平行双曲柄机构,相对的两根杆平行且相等。2、当四个铰链的中心在同一条直线上时,就会有一个不确定的运动状态。为了消除这种运动不确定性铰链四杆机构有曲柄的条件,可以在主、从动曲柄上按一定角度错开安装一组平行四边形机构。3、双摇杆机构 两连杆均为摇杆的铰接四杆机构称为双摇杆机构。双摇臂机构 框架摇臂连杆 双摇臂机构 起重机臂架结构 ABCD 构成双摇臂机构,AD 为车架,由主动摇臂 AB 驱动,随机构运动,连杆BC向外伸出端点E得到近似直线的水平运动(EE),使吊重Q可以水平运动,大大节省了移动吊重所需的动力。飞机起落架机构 (1) 机构的快速回程运动特性: 4. 曲柄摇杆机构的一些主要特点: 表明摇杆具有快速回程运动特性。
慢冲程、快冲程和快速回程运动的特点可以用冲程速比系数(或冲程变化系数)K来表示:曲柄摇杆机构的极角越大,K值越大,快速返回运动的性质更为显着。当=1 时,没有快速返回功能。极限角计算公式:当摇杆处于两个极限位置时,对应曲柄夹住的锐角称为极限角(连杆机构输出部分具有急回特性的条件:连杆机构的输出部分有一个急回的特性条件: 1)原动机以相同的角速度旋转整圈;2)输出部分有正反行程往复运动;3) 杆位角α,机构压力角:忽略摩擦力、惯性力和重力条件下,机构内驱动输出件的力和输出端受力点的速度构件称为机构压力角,通常用 表示。bb、传递角:、传递角:压力角压力角的补角。的角落。通常表示为:机构的传力性能越好;反之,机构传递力越费力,传递效率越低。, 连杆与从动摇臂之间的锐角。40~50;]是允许的传输角度。曲柄摇杆机构的最小传动角min出现在曲柄与车架共线的位置(即曲柄转角为180°)。机构运转时,传动角度发生变化。为保证机构正常工作,规定机构传动角度如下。(3)死点位置:(活动部分的条件)在忽略部件重力、惯性力和运动副中的摩擦阻力的情况下:当摇杆为活动部分,连杆和曲柄共线,通过铰链中心 A 力在 A 点不产生力矩,曲柄不能转动。机构的这个位置称为死点位置。

机构停在死点位置,不能启动。运行时靠惯性冲过死点。缝纫机踏板机构 使用死点的工件夹持机构 示例 曲柄摇杆机构是否一定是回弹功能?肯定有死角吗?1.曲柄是原动机。当机构有极角时,当K=0和K=1时没有快速返回。2、有死点的标志是:连杆与从动件在一条直线上。摇杆为原动机,有2个死点;曲柄是原动机,没有死点位置铰链四杆机构有曲柄的条件,因为此时连杆和从动杆不会共线。【设计实例】加热炉门的开闭机构如图所示。该图显示了炉门的关闭位置。使用要求门的背面应水平放置,并在完全打开后略低于炉口下缘,如图所示。解决方法:以炉门为连杆BC。两个已知位置 B 和 C 已成为两个铰链点。直线段B的平分线是b1212,另外两个铰点A和D在这两个点上。根平分线。为了确定A、D的位置,根据实际安装需要,希望将A、D两个铰链安装在炉膛前壁上,即图中yy位置。摇杆较长,转动辅助 D 滑块摇杆 3 以移动辅助曲柄滑块机构 1。曲柄滑块机构:当曲柄摇杆机构中的摇杆无限长时,就是曲柄滑块机构。它有一个移动副和三个旋转副。9-3 其他平面连杆机构(铰链四连杆机构的演变)() 9-3 其他平面连杆机构(铰链四连杆机构的演变)()曲柄滑块机构的应用——内燃机对中曲柄滑块机构——称偏置距离e0,偏置曲柄滑块机构0,定心曲柄滑块机构偏置曲柄滑块机构:当曲柄与连杆共线两次时,滑块运动的两个极限位置。
曲柄滑块机构还具有回弹功能。两个极限位置之间的距离称为机构的行程H。活动部件:曲柄或滑块机构停在死点位置不能启动。解决方法:运行时,靠惯性越过死点。2、曲柄导杆机构应用实例: 以曲柄滑块机构原连杆2为框架得到回转油泵(回转导杆机构)刨床的主体机构(摆动导杆机构)。原连杆3为活动件,若l,则导杆1作一整圈运动,称为转动导杆机构;如果 l 3,曲柄摇杆机构就是一个例子:自卸车箱的升降机构取自曲柄滑块机构中的原始连接。为机架获得杆 3。当原曲柄2为原动机并绕该点转动时,滑块4绕机架3上的铰链中心摆动,故该机构称为曲柄摇杆机构或摆动滑块机构。以曲柄滑块机构中的原滑块4为框架得到手泵。当原曲柄2转动时,导杆1可在固定滑块4内来回运动,故此机构称为动导杆机构(或定块机构)。4、移动导杆机构 滑块4围绕框架3上的铰链中心摆动,因此该机构称为曲柄摇杆机构或摆动滑块机构。以曲柄滑块机构中的原滑块4为框架得到手泵。当原曲柄2转动时,导杆1可在固定滑块4内来回运动,故此机构称为动导杆机构(或定块机构)。4、移动导杆机构 滑块4围绕框架3上的铰链中心摆动,因此该机构称为曲柄摇杆机构或摆动滑块机构。以曲柄滑块机构中的原滑块4为框架得到手泵。当原曲柄2转动时,导杆1可在固定滑块4内来回运动,故此机构称为动导杆机构(或定块机构)。4、移动导杆机构








