平面连杆机构及其设计.ppt

平面连杆机构及其设计
◆连杆机构及其传动特点
◆平面四杆机构的类型和应用
◆平面四杆机构的一些基本知识
◆平面四杆机构的设计
◆平面多杆机构
一、连杆机构 Linkages
——用低副连接的机构。
1
2
3
A
B
C
4
机架
连杆
coupler
连架杆
A
1
B
2
C
3
D
4
四杆机构* four-bar linkage mechanism
五杆机构
六杆机构
§1 连杆机构及其传动特点
二、连杆机构的类型
空间连杆机构、平面连杆机构
三、连杆机构传动特点
●运动副易加工,承载能力大,易润滑,不易磨损;
●连杆上点的运动轨迹多样化;
●运动副累积误差大,效率低;
●惯性力难以平衡,不宜用于高速;
●准确设计难;
四、学科研究现状
●单自由度多自由度;
●四杆多杆;
●运动学设计运动学+动力学设计;
●优化设计+计算机辅助设计;
●平面连杆机构+空间连杆机构;
一、平面四杆机构的基本型式——铰链四杆机构 four-bar mech
§2 平面四杆机构的类型和应用
◆结构特点:四个运动副均为转动副
周转副、摆转副、曲柄、摇杆
铰链四杆机构的组成
AD:(固定构件)机架
A
1
B
2
C
3
D
4
AB、CD:连架杆
曲柄:能做整周回转
摇杆:只能在一定范围内摆动
BC:连杆
运动副
周转副:组成转动副的两构件能整周相对转动
摆转副:组成转动副的两构件不能作整周相对转动
◆结构特点:连架杆1为曲柄,3为摇杆。
◆运动变换:转动摇动
曲柄摇杆机构 Crank-rocker Mechanism
A
1
B
2
C
3
D
4
雷达天线机构
特例:
缝纫机踏扳机构
◆结构特点:二连架杆均为曲柄
◆运动变换:转动转动
通常二转速不相等
2. 双曲柄机构 double crank mechanism
应用实例:
振动筛机构
◆特例:
平行四边形机构
平行四边形机构
运动不确定问题
反平行四边形机构
车门开闭机构
特点:二曲柄等速
特点:二曲柄转向相反
应用1
应用2
动画
Solution:在从动曲柄上加飞轮。
错位排列
◆结构特点:二连架杆均为摇杆
◆运动变换:摆动摆动
3. 双摇杆机构 double rocker mechanism
应用实例:
铸造用大型造型机的翻箱机构
◆特例
等腰梯形机构
汽车前轮转向机构
应用实例:
基本型——
铰链四杆机构:
曲柄摇杆机构
双曲柄机构
平行四边形机构
反平行四边形机构
双摇杆机构
等腰梯形机构
二、平面四杆机构的演化型式
3
D
3
D
r
1
B
2
C
3
4
A
D
1
B
2
C
4
A
铰链四杆机构
曲线导轨曲柄滑块机构
变3构件形状
r 
e  0
1
B
2
4
A
C
3
1
B
2
4
A
C
3
e
对心式曲柄滑块机构 slider-crank mechanism
偏置式曲柄滑块机构 offset S-C
1. 改变构件形状和运动尺寸