铰链四杆机构(ppt课件2)分析.ppt

4.1 平面连杆机构的特点4.2 平面四杆机构的基本型式及其演化4.3 平面四杆机构的基本特性,第四章 平面连杆机构,1、掌握四杆机构的基本型式及特点 ；2、了解平面四杆机构的演化方法；3、熟练掌握四杆机构曲柄存在的条件并 能灵活应用；4、掌握平面四杆机构的基本特性；5、理解四杆机构的行程速比系数K、 急回特性、极位夹角、传动角、压力 角、死点位置等概念,学习重点,只用于速度较低的场合。,4.1 平面连杆机构的特点,一、平面连杆机构：,用低副连接而成的平面机构。,二、平面连杆机构的特点：,1、能实现多种运动形式。如：转动，摆动，移动，平面运动,2、运动副为低副：,面接触：,承载能力大；便于润滑。寿命长,几何形状简单便于加工，成本低。,3、缺点：,只能近似实现给定的运动规律；,设计复杂；,所有运动副均为转动副的平面四杆机构,4.2 平面四杆机构的基本型式及其演化,一、铰链四杆机构：,铰链四杆机构的基本形式 运动特点1）曲柄摇杆机构 运动形式的改变2）双曲柄机构 运动速度的改变3）双摇杆机构 摆角的改变,4机架,1，3连架杆,定轴转动,2连杆,平面运动,周转副：,二构件相对运动为整周转动。B、A,摆动副：,二构件相对运动不为整周转动。C、D,曲柄：,作整周转动的连架杆,摇杆：,非整周转动的连架杆,相关名称：,1.曲柄摇杆机构, 两连架杆中一个为曲柄，另一个为摇杆。,1） 曲柄为主动件可以实现由曲柄的整周回转运动到摇杆往复摆动的运动转换。,搅拌机,雷达俯仰天线,可以将摇杆的摆动转换为曲柄的整周回转运动。,汽车车窗雨刷机构,缝纫机,2） 摇杆为主动件,2.双曲柄机构,两个连架杆都能作整周回转运动,振动筛（也称为惯性筛）,正平行四边形机构,机车车轮联动机构,天平机构,铲土机构,特点：主动曲柄与从动曲柄 转向相同、速度相等,车门启闭机构,反平行四边形机构,3.双摇杆机构,两连架杆均为摇杆,汽车车轮转向机构,起重机中重物平移机构,二、铰链四杆机构的演化。,偏心轮，偏心距，偏心轮机构,1、扩大转动副,2、转动副转化成移动副：,曲柄滑块机构（偏距e）e0，偏置曲柄滑块机构e=0， 对心曲柄滑块机构,3、变换机架,铰链四杆机构：,构件4为机架曲柄摇杆,构件1为机架双曲柄,构件2为机架曲柄摇杆,构件3为机架双摇杆,构件3为机架移动导杆,曲柄滑块机构,构件4为机架曲柄滑块,构件1为机架转动导杆,构件2为机架曲柄摇块,4.3平面四杆机构的基本特性,一、曲柄存在条件 （格拉肖夫条件）, 最短杆与最长杆长度之和小于或等 于其余两杆长度之和；（杆长之和条件） 连架杆与机架中必有一杆为最短杆。 （最短构件条件）,你会判断由不同杆作机架时四杆机构属于哪种机构么？,判断由不同杆作机架时四杆机构类型的方法,曲柄等速转动时，摇杆往复摆动的平均速度不相同，反行程的平均速度较快，这种运动称为曲柄摇杆机构的急回运动特性。,二、急回特性及行程速比系数K,1、机构的急回运动特性：,概念：摆角、极位夹角,说明：（1）机构有极位夹角，就有急回特性；（2）越大，K值越大，急回性就越显著；（3）=0、K=1时，无急回特性。 急回特性的作用：可以缩短非生产时间，提高生产率。,2、行程速度变化系数K,4、传动角的计算,三、压力角和传动角,1、压力角,从动件上某点的受力方向与从动件上该点速度方向的所夹的锐角。,2、传动角，压力角的余角,（经常用衡量机构的传动质量）,3、许用压力角,一般：,压力角越小，传动角越大，机构传力性能越好,如何确定铰链四杆机构的最小传动角？,曲柄摇杆机构在曲柄与机架共线的两位置出现最小传动角。,40,90 =,90 =180,四、死点位置,曲柄摇杆机构中，若以摇杆为原动件，当连杆与从动件（曲柄）共线时的位置称死点位置。这时机构的传动角=0，压力角=900，即连杆对从动曲柄的作用力恰好通过其回转中心A，不能推动曲柄转动。,连杆与从动件共线。 摇杆为原动件，有2个死点位置；曲柄为原动件，没有死点位置。（因连杆与从动杆不会共线）,存在死点位置的标志：,出现死点的利弊,利：工程上利用死点进行工作。 如快速夹具、 飞机起落架等。,弊：机构有死点，从动件将出现卡死或运动方向不确定 现象，对机构传动不利。,利用系统的惯性； 利用特殊机构。,渡过死点位置的方法？,思考题,曲柄摇杆机构是否一定具有急回特性？是否肯定有死点位置？,1.曲柄为原动件，当机构有极位夹角时，就 有急回特性； =0、K=1时，无急回特性。2.存在死点位置的标志是：连杆与从动件共线。 摇杆为原动件，有2个死点位置； 曲柄为原动件，没有死点位置。 （因连杆与从动杆不会共线）,