平面四杆机构课件.ppt

机械基础,平面连杆机构,4-1平面连杆机构,定义：若干个刚性构件用平面低副联接而成的机构,也可称为平面低副机构。,优点：1.能够实现多种运动形式的转换，也可以实现各种预定的运动规律和复杂的运动轨迹，容易满足生产中各种动作要求；2.构件间接触面上的比压小、易润滑、磨损轻、适用于传递较大载荷的场合；3.机构中运动副的元素形状简单、易于加工制造和保证精度。,缺点：1.只能近似地满足给定的运动规律和轨迹要求，且设计比较复杂；2.运动构件产生的惯性力难以平衡，高速时会引起较大的振动，因此常用于速度较低的场合。,命名:根据所含有构件的数目。如四杆机构，多杆机构(五杆机构、六杆机构)。本章主要研究平面四杆机构的类型、基本性质和设计方法。,一、铰链四杆机构的基本类型及应用,所有运动副均为转动副的平面四杆机构称为铰链四杆机构，其它型式的平面四杆机构都可以看成是在它的基础上演化而成的。,4-1平面连杆机构,1、基本概念,固定不动的构件为机架；与机架相联的构件为连架杆，连架杆中，能绕机架的固定铰链作整周转动的称为曲柄 能在一定角度范围内往复摆动的称为摇杆；联接两连架杆且不与机架直接相联的构件称为连杆。,4-1平面连杆机构,根据两个连架杆能否成为曲柄，铰链四杆机构可分为三种基本形式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。,（1）曲柄摇杆机构-连架杆一个为曲柄，一个为摇杆特点是：既能将曲柄的整周转动变换为摇杆的往复摆动，又能将摇杆的往复摆动变换为曲柄的连续回转运动。,例如：搅拌机、雷达俯仰天线等。,4-1平面连杆机构,2、基本形式：按照连架杆的不同分,4-1平面连杆机构,特点：急回特性,（1）输出件CD的两极限位置,极位夹角：,当摇杆处于两极限位置时，对应的曲柄位置线所夹的锐角。,4-1平面连杆机构,曲柄转角,对应的时间,摇杆点C的平均速度,4-1平面连杆机构,输出件的行程速度变化系数K：,从动件快行程平均速度v2与慢行程平均速度v1之比。,平面四杆机构具有急回特性的条件：,（1）原动件作等速整周转动；,（2）输出件作往复运动；,（3）,4-1平面连杆机构,特点：死点位置,曲柄摇杆机构中取摇杆为主动件时，当曲柄与连杆共线时，连杆对从动件曲柄的作用力通过转动中心A，传动角为零，力矩为零，称为死点位置。,4-1平面连杆机构,当工件被夹紧后，BCD成一直线，机构处于死点位置，即使工件的反力很大，夹具也不会自动松脱，该例为利用死点位置的自锁特性来实现工作要求的。,死点的利用：,4-1平面连杆机构,思考：在现实生活中还有没有死点位置的利用？能看出下图中的死点位置吗？,4-1平面连杆机构,（2）双曲柄机构-连架杆均为曲柄特点是：能将等角速度转动转变为周期性的变角速度转动。,例如：惯性筛、挖掘机（平行四边形机构）、车门启闭机构（反平行四边形机构）等。,4-1平面连杆机构,（3）双摇杆机构的特点是：两个连架杆均为摇杆。,例如：起重机、电风扇摇头机构等。,4-1平面连杆机构,二、铰链四杆机构类型的判别-取决语杆件的长度和机架的选取,铰链四杆机构存在曲柄的条件,1.杆长和条件最短杆与最长杆的长度之和，小于或等于其他两杆长度之和；2.最短杆条件连架杆和机架中必有一个是最短杆。,4-1平面连杆机构,4-1平面连杆机构,练习：判断下面四杆机构是什么机构,4-1平面连杆机构,三、制作铰链四杆机构,1、分组：4人为一组，共五组；2、要求：每人做铰链四杆机构2个，一个为满足杆长和条件，一个为不满足杆长和条件；每组派一位学生上台演示，用自己所做的机构演示出曲柄摇杆机构、双摇杆机构、双曲柄机构（组内学生要自评）；3、准备工作：硬纸板、美工刀、钉子、尺子；4、制作步骤：（1）用尺子和美工刀裁出相应尺寸的纸条，长度和宽度自定，并在纸条上注明尺寸；（2）按相应顺序用钉子连接做成铰链四杆机构；（3）用手按住一个杆件作机架，能够自由转动。,4-1平面连杆机构,评价：制作完毕后，组内先自评，让最好的上台演示，教师再进行评价。,作业：书本87页第1、3、5、8，手工铰链四杆机构上交,Thank You!,