《平面四連桿機構》PPT課件

應用實例：,內燃機、鶴式吊、火車輪、手動沖床、牛頭刨床、橢圓儀、機械手爪、開窗、車門、折疊傘、折疊床、牙膏筒拔管機、單車等。,特征：有一作平面運動的構件，稱為連桿。,特點： 采用低副。面接觸、承載大、便于潤滑、不易磨損 形狀簡單、易加工、容易獲得較高的制造精度。,改變桿的相對長度，從動件運動規(guī)律不同。,連桿曲線豐富?？蓾M足不同要求。,定義：由低副（轉動、移動）連接組成的平面機構。,鉸鏈四桿機構的基本型式和特性,缺點： 構件和運動副多，累積誤差大、運動精度低、效率低。,產(chǎn)生動載荷（慣性力），不適合高速。,設計復雜，難以實現(xiàn)精確的軌跡。,分類:,平面連桿機構,空間連桿機構,常以構件數(shù)命名： 四桿機構、多桿機構。,本章重點內容是介紹四桿機構。,平面四桿機構的基本型式:,基本型式鉸鏈四桿機構，其它四桿機構都是由它演變得到的。,名詞解釋： 曲柄作整周定軸回轉的構件；,三種基本型式：,（1）曲柄搖桿機構,特征：曲柄搖桿,作用：將曲柄的整周回轉轉變?yōu)閾u桿的往復擺動。 如雷達天線。,連桿作平面運動的構件；,連架桿與機架相聯(lián)的構件；,搖桿作定軸擺動的構件；,周轉副能作3600相對回轉的運動副；,擺轉副只能作有限角度擺動的運動副。,曲柄,連桿,搖桿,設計：潘存云,設計：潘存云,（2）雙曲柄機構,特征：兩個曲柄,作用：將等速回轉轉變?yōu)榈人倩蜃兯倩剞D。,雷達天線俯仰機構 曲柄主動,縫紉機踏板機構,應用實例：如葉片泵、慣性篩等。,設計：潘存云,設計：潘存云,旋轉式葉片泵,設計：潘存云,設計：潘存云,設計：潘存云,設計：潘存云,實例：火車輪,特例：平行四邊形機構,特征：兩連架桿等長且平行， 連桿作平動,攝影平臺,天平,播種機料斗機構,設計：潘存云,設計：潘存云,設計：潘存云,設計：潘存云,反平行四邊形機構,車門開閉機構,平行四邊形機構在共線位置出現(xiàn)運動不確定。,采用兩組機構錯開排列。,設計：潘存云,設計：潘存云,設計：潘存云,（3）雙搖桿機構,特征：兩個搖桿,應用舉例：鑄造翻箱機構,特例：等腰梯形機構汽車轉向機構,、風扇搖頭機構,設計：潘存云,平面四桿機構具有整轉副可能存在曲柄。,桿1為曲柄，作整周回轉，必有兩次與機架共線,l2(l4 l1)+ l3,則由BCD可得：三角形任意兩邊之和大于第三邊,則由B”C”D可得：,l1+ l4 l2 + l3,l3(l4 l1)+ l2,AB為最短桿,最長桿與最短桿的長度之和其他兩桿長度之和, l1+ l2 l3 + l4,l4- l1,將以上三式兩兩相加得： l1 l2, l1 l3, l1 l4, l1+ l3 l2 + l4,一、曲柄存在的條件,設計：潘存云,2.連架桿或機架之一為最短桿。,可知：當滿足桿長條件時，其最短桿參與構成的轉動副都是整轉副。,曲柄存在的條件：,1. 最長桿與最短桿的長度之和應其他兩桿長度之和,此時，鉸鏈A為整轉副。,若取BC為機架，則結論相同，可知鉸鏈B也是整轉副。,稱為桿長條件。,設計：潘存云,設計：潘存云,設計：潘存云,當滿足桿長條件時，說明存在整轉副，當選擇不同的構件作為機架時，可得不同的機構。如： 曲柄搖桿、 雙曲柄、 雙搖桿機構。,20,30,20,10,設計：潘存云,二、急回運動,在曲柄搖桿機構中，當曲柄與連桿兩次共線時，搖桿位于兩個極限位置，簡稱極位。,當曲柄以逆時針轉過180+時，搖桿從C1D位置 擺到C2D。,所花時間為t1 , 平均速度為V1,那么有：,曲柄搖桿機構 3D,此兩處曲柄之間的夾角 稱為極位夾角。,180,設計：潘存云,當曲柄以繼續(xù)轉過180-時，搖桿從C2D,置擺到C1D，所花時間為t2 ,平均速度為V2 ,那么有：,180-,因曲柄轉角不同，故搖桿來回擺動的時間不一樣，平均速度也不等。,顯然：t1 t2 V2 V1,搖桿的這種特性稱為急回運動。用以下比值表示急回程度,稱K為行程速比系數(shù)。,且越大，K值越大，急回性質越明顯。,只要 0 ， 就有 K1,所以可通過分析機構中是否存在以及的大小來判斷機構是否有急回運動或運動的程度。,設計新機械時，往往先給定K值，于是:,設計：潘存云,設計：潘存云,四、機構的死點位置,搖桿為主動件，且連桿與曲柄兩次共線時，有：,此時機構不能運動.,避免措施： 兩組機構錯開排列，如火車輪機構;,稱此位置為：,“死點”,0,靠飛輪的慣性（如內燃機、縫紉機等）。,0,0,設計：潘存云,設計：潘存云,鉆孔夾具,飛機起落架,也可以利用死點進行工作：飛機起落架、鉆夾具等。,設計：潘存云,設計：潘存云,設計：潘存云,設計：潘存云,設計：潘存云,設計：潘存云,(1) 改變構件的形狀和運動尺寸,22 鉸鏈四桿機構的演變,偏心曲柄滑塊機構,對心曲柄滑塊機構,曲柄搖桿機構,曲柄滑塊機構,雙滑塊機構,正弦機構,=l sin ,設計：潘存云,(2)改變運動副的尺寸,(3)選不同的構件為機架,偏心輪機構,設計：潘存云,設計：潘存云,牛頭刨床,應用實例:,小型刨床,設計：潘存云,(3)選不同的構件為機架,設計：潘存云,(3)選不同的構件為機架,手搖唧筒,這種通過選擇不同構件作為機架以獲得不同機構的方法稱為：,機構的倒置,例：選擇雙滑塊機構中的不同構件 作為機架可得不同的機構,橢圓儀機構,正弦機構,