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平面四杆机构的基本类型及应用
图3-16b
图3-19
图3-20
• 若选用曲柄滑块机构中滑块3作机架(图316c),即演化成移动导杆机构 移动导杆机构(或称定块 移动导杆机构 定块 机构)。 机构 • 它应用于手摇卿筒(图3—21)和双作用式 水泵等机械中。
图3—21
图3-16c
(3)变化双移动副机构的机架
• 在图3-15和图3-22a所示的具有两个移动副的四杆机 正弦机构, 构中,是选择滑块4作为机架的,称之为正弦机构 正弦机构 这种机构在印刷机械、纺织机械、机床中均得到广 泛地应用,例如机床变速箱操纵机构、缝纫机中针 杆机构(图3—22d);
图3-4
(2)变化单移动副机构的机架
• 若将图3-14b所示的对心曲 柄滑块机构,重新选用不同 构件为机架,又可演化成以 下具有不同运动特性和不同 用途的机构。
图3-14b
图3-16
• 若选构件1为机架(图3-16a),虽然各构件 的形状和相对运动关系都未改变,但沿块3将 在可转动(或摆动)的构件4(称其为导杆) 上作相对移动,此时图3-14b所示的曲柄滑 块机构就演化成转动(或摆动)导杆机构(图 3-16a);差异? 摆动导杆 机构能否 回复为曲 柄滑块机 构??
转动导杆机构
摆动导杆机构
Hale Waihona Puke • 它可用于回转式油泵、牛头刨床及插床 等机器中。图3-17所示小型刨床和图3— 18中的牛头刨床,分别是转动导杆机构 和摆动导杆机构的应用实例。
图3-17
图3—18
• 若选用构件2为机架,滑块3仅能绕机架上 铰链C作摆动,此时演化成曲柄摇块机构 曲柄摇块机构 (图3-16b);它广泛应用于机床、液压 驱动及气动装置中,图3-19所示为Y54 插齿机中驱动插齿刀的机构和图3-20所 示的自卸卡车的翻斗机构,均是曲柄摇块 机构应用实例。
二、平面连杆机构的演化
• 前面介绍的三种铰链四杆机构, 还远远满足不了实际工作机械的 需要,在实际应用中,常常采用 多种不同外形、构造和特性的四 杆机构,这些类型的四杆机构可以看作是由铰链 四杆机构通过各种方法演化而来的。 • 这些演化机构扩大了平面连杆机构的应用,丰 富了其内涵。
1、改变相对杆长、转动副演化为移动副 、改变相对杆长、
图3-22
总结: 总结:平面连杆机构的演化
图3-15
图3—22
• 若选取构件1为机架(图3-22b), 则演化成双转块机构 双转块机构,它常应用 双转块机构 作两距离很小的平行轴的联轴器, 图3-22e所示的十字滑块联轴节为 其应用实例;
图3-22b
图3-22e
• 当选取构件3为机架(图3-22c)时, 演化成双滑块机构 双滑块机构,常应用它作椭圆 双滑块机构 仪(图3—22f)。
• 若继续改变图3—14b中对心曲柄滑块机构中杆 2长度,转动副C转化成移动副,又可演化成双 滑块机构(图3-15)。该种机构常应用在仪 表和解算装置中。
2、选用不同构件为机架
原理: 原理:各构件间的相对运动保持不变 (1)变化铰链四杆机构的机架 )
• 如图3-4所示的三种铰链四杆机构,各杆件间的相对运动和 长度都不变,但选取不同构件为机架,演化成了具有不同结 构型式、不同运动性质和不同用途的以下三种机构 三种机构。 三种机构
铰链四杆机构可分为以下三种类型
1、曲柄摇杆机构 、
• 铰链四杆机构的两连架杆中一个能作整 周转动,另一个只能作往复摆动的机构。
2、双曲柄机构 、
铰链四杆机构的两连架杆均能作整周转 动的机构。
• 在双曲柄机构中,若相对两杆平行相 等,称为平行双曲柄机构 平行双曲柄机构(图3-9)。 平行双曲柄机构 这种机构的特点是其两曲柄能以相同 的角速度同时转动,而连杆作平行移 动。图3-10a所示机车车轮联动机构 和图3-10b所示的摄影平台升降机构 均为其应用实例。
在曲柄摇杆机构中,若摇杆的杆长增大至无穷长,则 其与连杆相联的转动副转化成移动副。 ——曲柄滑块机构 曲柄滑块机构
曲柄滑块机构——偏心轮机构 曲柄滑块机构
• 当曲柄的实际尺寸很 短并传递较大的动力 时,可将曲柄做成几 何中心与回转中心距 离等于曲柄长度的圆 盘,常称此机构为偏 心轮机构。
双滑块机构
图 3-11 -
3、双摇杆机构 、
双摇杆机构:铰链四杆机构中的两连架杆均不能作 双摇杆机构 整周转动的机构。
如 图 3 - 12 所 示 鹤 式 起 重 机 的 双 摇 杆 机 构 ABCD,它可使悬挂重物作近似水平直线移动, 避免不必要的升降而消耗能量。在双摇杆机构 中,若两摇杆的长度相等称等腰梯形机构,如 图3—13中的汽车前轮转向机构。
• 一、平面四杆机构的基本类型及应用
• 全部运动副为转动副的四杆机构称为铰链四杆机构 铰链四杆机构, 铰链四杆机构 • 它是平面四杆机构的最基本型式(如图3-4a所示)
图3-4a
a—曲柄: 与机架相联并且作整周转动的构件; 曲柄: 曲柄 b—连杆 连杆:不与机架相联作平面运动的构件; 连杆 c—摇杆 摇杆:与机架相联并且作往复摆动的构件; 摇杆 d—机架 机架: 机架 a、c—连架杆。 连架杆。 连架杆
图3-9
图3-10
• 在图3-11a所示双曲柄机构中,虽然其对应边长度 也相等,但BC杆与AD杆并不平行,两曲柄AB和 CD转动方向也相反,故称其为反平行四边形机构 反平行四边形机构。 反平行四边形机构 • 图 3-11b所示的车门开闭机构即为其应用实例, 它是利用反平行四边形机构运动时,两曲柄转向相 反的特性,达到两扇车门同时敞开或关闭的目的。