第二章 平面连杆机构设计 §2－1 铰链四杆机构.ppt

第二章平面连杆机构设计
§2-1 铰链四杆机构
§2-2 铰链四杆机构的演变
§2-3 平面四杆机构的设计
平面连杆机构:由低副联接而成的机构,又称为平面低副机构
最简单的平面连杆机构由四个构件组成,称为四杆机构。
如果所有低副均为转动副,这种四杆机构就称为铰链四杆机构。
应用实例:
内燃机、鹤式吊、火车轮、手动冲床、牛头刨床、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。
运动学特征:有一作平面运动的构件,称为连杆。
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。
连杆机构定义:由低副(转动、移动)连接组成的机构
§2-1 铰链四杆机构的基本型式和特性
特点:
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。
分类:
平面连杆机构
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。
平面四杆机构:
均为转动副的铰链四杆机构
一个转动副+一个移动副
两个移动副
平面四杆机构的基本型式:
基本型式-铰链四杆机构,其它四杆机构均由它演变得到
名词解释:
曲柄—作整周定轴转动的构件;
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
连杆—作平面运动的构件;
连架杆—与机架相联的构件;
摇杆—作定轴摆动的构件;
周转副—能作3600相对回转的回转副;
摆转副—只能作有限角度摆动的回转副。
曲柄摇杆机构应用——骑自行车
如雷达天线、合面机、缝纫机踏板机构
、健身器材
设计:潘存云
设计:潘存云
A
B
C
1
2
4
3
D
A
B
D
C
1
2
4
3
(2)双曲柄机构
特征:两个曲柄
作用:将等速回转转变为等速或变速回转。
雷达天线俯仰机构
曲柄主动
缝纫机踏板机构
应用实例:如叶片泵、惯性筛等。
2
1
4
3
摇杆主动
3
1
2
4
设计:潘存云
设计:潘存云
A
D
C
B
1
2
3
4
旋转式叶片泵
A
D
C
B
1
2
3
A
B
D
C
1
2
3
4
E
6
惯性筛机构
3
1
上述双曲柄机构中,等速曲柄AB回转一周,CD变速回转一周,利用惯性实现惯性筛的筛分目的
设计:潘存云
设计:潘存云
设计:潘存云
设计:潘存云
A
B
C
D
耕地
料斗
D
C
A
B
耕地
料斗
D
C
A
B
实例:火车轮
特例:平行四边形机构
AB = CD
特征:两连架杆等长且平行,
连杆作平动
BC = AD
A
B
D
C
摄影平台
A
D
B
C
B’
C’
天平
播种机料斗机构
设计:潘存云
设计:潘存云
设计:潘存云
设计:潘存云
反平行四边形机构
——车门开闭机构
反向
F’
A’
E’
D’
G’
B’
C’
A
B
E
F
D
C
G
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。
辅助曲柄
左图中的反平行四边形机构中i=1;但右图中i≠1。
A
B
D
C
设计:潘存云
设计:潘存云
设计:潘存云
A
B
D
C
E
(3)双摇杆机构
特征:两个摇杆
应用举例:铸造翻箱机构
特例:等腰梯形机构(等长双摇杆)——汽车转向机构
、风扇摇头机构
A
B
D
C
风扇座
蜗轮
蜗杆
电机
A
B
D
C
E
A
B
D
C
E
电机
A
B
D
C
风扇座
蜗轮
蜗杆
电机
A
B
D
C
风扇座
蜗轮
蜗杆
震实台
拖台
沙箱
B’
C’
翻台
F