机械设计基础模块四.ppt

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1、平面连杆机构,知识目标,1认知平面四杆机构的各种类型；2理解平面四杆机构的基本特性，了解这些特性在工程实际中的应用；3理解平面四杆机构的设计方法。,平面连杆机构,技能目标,1能够根据机构要实现的运动，选择平面四杆机构的类型；2能够根据已设计的机构，分析其能实现的运动及特性；3给定行程速度变化系数或连杆位置，能够设计简单的平面四杆机构。,平面连杆机构,一、铰链四杆机构的组成,学习情境一 铰链四杆机构,铰链四杆机构是由转动副连接而成的封闭四杆系统（即四构件系统），其中一个杆固定。曲柄摇杆机构是铰链四杆机构 的一种形式。,一、铰链四杆机构的组成,学习情境一 铰链四杆机构,曲柄摇杆机构,二、铰链四杆机

2、构的类型及应用,学习情境一 铰链四杆机构,二、铰链四杆机构的类型及应用,学习情境一 铰链四杆机构,曲柄摇杆机构的应用,学习情境一 铰链四杆机构,搅拌机,学习情境一 铰链四杆机构,飞剪,二、铰链四杆机构的类型及应用,学习情境一 铰链四杆机构,学习情境一 铰链四杆机构,惯性筛,二、铰链四杆机构的类型及应用,学习情境一 铰链四杆机构,机车车轮联动机构,二、铰链四杆机构的类型及应用,学习情境一 铰链四杆机构,二、铰链四杆机构的类型及应用,学习情境一 铰链四杆机构,双摇杆机构,飞机起落架收放机构,学习情境一 铰链四杆机构,起重机,三、铰链四杆机构有曲柄的条件,学习情境一 铰链四杆机构,一、曲柄滑块机构及

3、其应用,学习情境二 含有一个移动副的平面四杆机构,曲柄滑块机构,二、偏心轮机构,学习情境二 含有一个移动副的平面四杆机构,偏心轮机构的演化,三、导杆机构,学习情境二 含有一个移动副的平面四杆机构,导杆机构的演化,四、摇块机构和定块机构,学习情境二 含有一个移动副的平面四杆机构,曲柄摇块机构,自卸卡车翻斗机构,四、摇块机构和定块机构,学习情境二 含有一个移动副的平面四杆机构,定块机构及运用,一、运动特性,学习情境三 平面四杆机构的运动特性,二、传力特性,学习情境三 平面四杆机构的运动特性,二、传力特性,学习情境三 平面四杆机构的运动特性,一、运动设计的类型与方法,学习情境四 平面连杆机构的设计方

4、法,二、按给定的行程速度变化系数设,学习情境四 平面连杆机构的设计方法,三、按给定的连杆位置设计,学习情境四 平面连杆机构的设计方法,【例】如图(a)所示，已知机构的长度比例尺为l，铰链四杆机构中连杆 BC 的长度为l2，B 和 C 分别为连杆上的两个铰链，给定连杆的三个位置 B1C1、B2C2 和 B3C3，试设计该铰链四杆机构。,教学例题,三、按给定的连杆位置设计,学习情境四 平面连杆机构的设计方法,解：设计要解决的问题就是确定连架杆与机架组成的固定铰链中心 A 和 D 的位置,并求出机构中其余三个构件的长度 l1、l3和 l4。由于连杆上的两个铰链中心 B、C 的运动轨迹都是圆弧，它们的

5、圆心就是两固定铰链中心 A 和 D，圆弧的半径即为两个连架杆的长度 l1 和 l3，所以运用已知三点求圆心的方法即可设计出所求的机构，而且作图过程比较简单。具体设计步骤如下。,三、按给定的连杆位置设计,学习情境四 平面连杆机构的设计方法,(1)分别作 B1与 B2、B2 与 B3 连线的中垂线 b12 和 b23，其交点就是所要求的固定铰链中心 A。(2)同理，作 C1与 C2、C2 与 C3 连线的中垂线 c12 和 c23,其交点就是另一固定铰链中心D。(3)连接 AB1C1D 即为所设计的铰链四杆机构在第一位置时的运动简图，如图(b)所示。(4)根据作图时所取的长度比例尺 l 以及从图中量取的尺寸即可确定出构件的尺寸 l1、l3 和 l4。,三、按给定的连杆位置设计,学习情境四 平面连杆机构的设计方法,四、实验法简介,学习情境四 平面连杆机构的设计方法,连杆曲线,平面连杆机构,