第2章平面连杆机构.ppt

第2章平面连杆机构
§2-1 铰链四杆机构的基本型式和特性
§2-2 铰链四杆机构有整转副的条件
§2-3 铰链四杆机构的演化
§2-4 平面四杆机构的设计
中南大学专用作者: 潘存云教授
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、开窗户支撑、公共汽车开关门、折叠伞、折叠床、牙膏筒拔管机、单车制动操作机构等。
特征:有一作平面运动的构件,称为连杆。
特点:
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。
定义:由低副(转动、移动)连接组成的平面机构。
§2-1 铰链四杆机构的基本型式和特性
中南大学专用作者: 潘存云教授
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。
中南大学专用作者: 潘存云教授
平面四杆机构的基本型式:
基本型式-铰链四杆机构,其它四杆机构都是由它演变得到的。
名词解释:
曲柄—作整周定轴回转的构件;
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。
如雷达天线。
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360 相对回转的运动副;
摆转副—只能作有限角度摆动的运动副。
曲柄
连杆
摇杆
中南大学专用作者: 潘存云教授
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
中南大学专用作者: 潘存云教授
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
中南大学专用作者: 潘存云教授
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
中南大学专用作者: 潘存云教授
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。
中南大学专用作者: 潘存云教授
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-汽车转向机构
、风扇摇头机构
B’
C’
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
A
B
D
C
中南大学专用作者: 潘存云教授
设计:潘存云
A
B
C
D
B1
C1
A
D

在曲柄摇杆机构中,当曲柄与连杆两次共线时,摇杆位于两个极限位置,简称极位。
当曲柄以ω逆时针转过180°+θ时,摇杆从C1D位置
摆到C2D。
所花时间为t1 , 平均速度为V1,那么有:
曲柄摇杆机构 3D
此两处曲柄之间的夹角θ称为极位夹角。
θ
180°+θ
ω
C2
B2
中南大学专用作者: 潘存云教授