铰链四杆机构教学案例.ppt

机械学基础课程电子教案
机械与电子工程学院
闫锋欣
西北农林科技大学
*
Review
平面机构运动简图
运动副
回转副
移动副
低副(面接触)
低副
高副
高副（点、线接触）
活塞泵机构
机构简图
双摇杆机构
*
推论1：
当Lmax+Lmin  L(其余两杆长度之和)时
最短杆是连架杆之一 ——曲柄摇杆机构
最短杆是机架 ——双曲柄机构
最短杆是连杆 ——双摇杆机构
推论2：
当Lmax+Lmin > L(其余两杆长度之和)时 ——双摇杆机构
A
B
C
D
a
b
c
d
*
三. 铰链四杆机构的特性
1. 压力角α和传动角γ
α
压力角α－从动件受力方向和绝对速度方向的夹角
传动角γ＝90º- α
传动灵活:
α
γ
———衡量传力性能
F在Vc向分力Ft=Fcosα
诸如颚式破碎机的最小传动角不低于50°；对于小功率仪表指针可小于40°。
ΔABD 和ΔBCD及余弦定理可计算最小传动角。
*
死点:传动角为零g=0(连杆与从动件共线),机构顶死
B1
C1
B2
C2
4
A
B
C
D
2
3
1
=00
=00
=00
C2
B2
=00
B
A
C
B1
C１
2. 死点
传动角：γ＝( 90º- α )=0º或180 º
*
C
C
防止死点:
(1)利用惯性(例如缝纫机)；
(2)用机构错列的方法；
G
G’
E
F
E’
F’
蒸汽机车两侧利用错位排列的两套曲柄滑块机构使车轮联动机构通过死点
*
死点的应用－－防松
夹紧机构
触点开关
*
飞机起落架机构
折叠家具机构
=00
死点的应用－－防松
*
3. 急回特性
当回程所用时间小于工作行程所用时间时，称该机构具有急回特征
摆角：ψ 极位夹角： 
1 = const
1 = 1 t1 =1800 + 
2 = 1 t2 =1800 - 
t1 > t2 , v2 > v1
—急回特性
行程速比系数K
Ѳ=0 or K=1 无急回特性（平行）
q↑ K↑ 急回特征越显著
1

j
B2
C2
1
2
v2
v1
慢
快
应用：牛头刨、插床（工作形成慢、匀）
B1
C1
4
A
B
C
D
2
3
1
*
1 转动副转化为移动副
2 变换构件形态
3 变更机架
4 扩大转动副尺寸
连杆
连架杆
连架杆
1
2
3
4
A
B
C
D
铰链四杆机构的演化
 曲柄滑块机构

导杆机构
*
铰链四杆机构
1
B
2
C
3
4
A
D
曲线导轨曲柄滑块机构
lCD  
e  0
1
B
2
4
A
C
3
偏置曲柄滑块机构
对心曲柄滑块机构
1
B
2
4
A
C
3
e
3
D
1
B
2
C
4
A
对CD杆等效转化
转动副变成移动副
*
选不同构件作机架——机构倒置
曲柄滑块机构
导杆机构
变更机架
曲柄滑块机构
导杆机构
曲柄摇块机构
移动导杆机构
曲柄摇杆机构
移动导杆机构
*
导杆机构（转动导杆机构） l1<l2
曲柄滑块机构
F
v
导杆机构
摆动导杆机构l1>l2
原动件
牛头刨、插床、回转式油泵
l1
l2
*
应用实例一
A
4
1
A
4
曲柄滑块机构