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(完整版)机械设计基础平面连杆机构
在铰链四杆机构中,按连架杆能否作整周转动,可将 铰链四杆机构分为:
双曲柄 机构
曲柄摇杆 机构
铰链四 杆机构
双摇杆 机构
1.曲柄摇杆机构
平面四杆机构1\平面 四杆机构\曲柄摇杆 n.gif
两连架杆中一个为曲柄,
另一个为摇杆。
曲柄1为主动件时, 可以实现由曲柄1的整周回转运 动到摇杆3往复摆动的运动转换。 摇杆3为主动件时, 则可以将摇杆3的摆动转换为曲 柄1的整周回转运动。
Fundamentals of Machine Design
机械工程组-机械工程
第3章 平面连杆机构
预热: 什么是平面连杆机构?特点及研究内容是什么?
定义: 全由低副(转动副、移动副)构成的平面机构称为平面连杆机构 特点:面接触,承载能力强,耐磨损;
易于制造和获得较高的制造精度; 能实现多种运动规律。 缺点:效率低; 累计运动误差较大; 高速运转时不平衡动载荷较大,且难于消除。 内容:类型、应用及其特性,平面四杆机构的设计
②如果四个构件的长度满足杆长之和条件,则最短杆 所联接的两个转动副均为整转副,另两个转动副均为摆动 副。此时若取最短杆为机架,则得双曲柄机构;而取最短 杆的任一相邻杆为机架,则得曲柄摇杆机构;又若取最短 杆的相对杆为机架,则得双摇杆机构。
③如果四杆中有两个构件长度相等且均为最短,若另 两杆长度不相等,则不存在整转副; 若两杆长度也相等, 则两最短杆相邻时,有三个整转副, 当两最短杆相对时, 有四个整转副。
整理得 a b c d ②
acd b ③
将式①、②、③中的三个不等 式两两相加,化简后得④
a a
b c
④
a d
曲柄存在条件: ① 最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和; ② 连架杆与机架中必有一杆为最短杆。
若不满足①? 该机构只能是双摇杆机构。
判断由不同杆作机架时四杆机构属于哪种机构
机车驱动轮联动机构 平面四杆机构1\平面四杆机构\机车车轮 联动机构._标清.flv
机车驱动轮联动机构 平面四杆机构1\平面四杆机构\机车车 轮联动机构._标清.flv
摄影车座斗升降机构
3.双摇杆机构
3.双摇杆机构 两个连架杆均为摇杆的铰链四杆机构称为双摇杆机构。
B2 C
1 3
A
4
D
应用举例
曲柄摇杆 机构
双曲柄 机构
曲柄摇杆 机构
双摇杆 机构
取不同构件为机架时的铰链四杆机构型式
计
算
实
1. 根据图中注明的尺寸判断各铰链四杆机构的类型
例
双曲柄 机构
曲柄摇杆 机构
双摇杆 机构
双摇杆 机构
3.3 铰链四杆机构的传动特性
一、急回特性和行程速比系数
如图所示曲柄 摇杆机构,原动 件曲柄1在转动一 周的过程中,有 两次与连杆2共线 (即AB1C1, AB2C2);此时 摇杆3分别处于 C1D和C2D两个极 限位置,摇杆在 两个极限位置间
①港口起重机 ②飞机起落架 ③可逆式座椅 ④电风扇摇头机构 ⑤轮式车辆转向机构
港口起重机平面四杆机构1\平面四杆机构\07鹤式起重机_ 标清.flv
港口起重机
港口起重机
飞机起落架平面四杆机构1\平面四杆机构\起落架 _标清.flv
飞机起落架平面四杆机构1\平面四杆机构\起 落架_标清.flv
a、b、c、d
Y
ad bc
N 双摇杆机构
以最短杆相邻杆为机架 以与最短杆相对的杆为机架
以最短杆为机架
曲柄摇杆机构 双摇杆机构 双曲柄机构
铰链四杆机构必须满足四构件组成的封闭多边形条件:
最长杆的杆长<其余三杆长度之和。
推论:
①如果四杆长度不满足杆长条件,则机构无周转副, 此时不论取哪个构件为机架,机构均为双摇杆机构;
2、机架:机构的固定构件,如杆4 。 3、连杆:不直接与机架连接的构件,如杆2。 4、连架杆:与机架用转动副相连接的构件,如杆1、3 。
连架杆可分为:
5、曲柄:能绕机架作整周转动的连架杆,如杆1; 6、摇杆:只能绕机架作小于360°的某一角度摆动的
连架杆,如3。
2
3 1
4
二、铰链四杆机构的基本形式
应用举例
①雷达天线俯仰机构平面四杆机构1\平面四 杆机构\雷达_标清.flv ②缝纫机的踏板机构平面四杆机构1\平面四 杆机构\缝纫机踏板机构_标清.flv ③搅拌器中搅拌机构 平面四杆机构1\平面四 杆机构\搅拌器_标清.flv
雷达天线俯仰机构平面四杆机构1\平面四杆机 构\雷达_标清.flv
雷达天线俯仰机构
特例
平行双曲柄机构:双曲柄机构中,组成四边形的对边长 度分别相等,AB CD, BC AD 。 当两曲柄转向相同时,它们的角速度时时相等,连杆始 终与机架平行,四根杆形成一平行四边形,可得到正平 行四边形机构。 另:反平行四边形机构。
正平行四边形机构
蒸汽机车的车轮联动机构
反平行四边形机构
车门启闭机构
2 4
A
1
B
当主动曲柄作匀速转动时,从 动曲柄作周期性的变速运动,以满 足机器的工作要求。
应用举例
①惯性筛 ②机车驱动轮联动机构 ③摄影车座斗升降机构
惯性筛平面四杆机构1\平面四杆机构 \guanxingshai.swf
惯性筛
车门启动机构平面四杆机构1\平面 四杆机构\汽车启闭门装置_标清.flv
(回转运动→摆动)
雷达天线俯仰机构平面四杆机构1\平面四杆 机构\缝纫机踏板机构_标清.flv
搅拌器中搅拌机构 平面四杆机构1\平面四杆机构\搅拌器_标清.flv
搅拌器中搅拌机构 (实现所需运动轨迹)
2.双曲柄机构
2.双曲柄机构 两个连架杆均为曲柄的铰链四杆机构称为双曲柄机构。
C 3 D
3.1 平面四杆机构的类型及其应用
3.2
铰链四杆机构曲柄存在条件
3.3
铰链四杆机构的传动特性
3.4
铰链四杆机构的演化
3.5
平面四杆机构的设计
内容
3.1 平面四杆机构的类型及其应用
一、基本概念
1、铰链四杆机构: 全部用转动副相连的平面四杆机构。它是平面四杆 机构的基本型式,其它型式的四杆机构可看作是在它 的基础上通过演化而成的。
飞机起落架
三、铰链四杆机构类型的判别
♣ 若最短构件为连架杆,则该机构一定是曲柄摇杆机构。 ♣ 若最短构件为机架,则该机构一定是双曲柄机构。 ♣ 若最短构件为连杆,则该机构一定是双摇杆机构。
3.2 铰链四杆机构曲柄存在条件
在B1C1中D 在 B2C中2 D
ad bc ①
b (d a) c c (d a) b