铰链四杆机构的基本性质课件.ppt

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1、,平 面 连 杆 机 构,铰链四杆机构的基本性质,构件2（连架杆1）,构件3（连架杆2）,构件1（机架）,构件4（连杆）,2.铰链四杆机构的各构件的名称分别是什么？,1.铰链四杆机构的有哪些基本类型？,曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构,复习回顾,复习回顾,曲柄,与机架相连并且作整周转动的构件是,连杆,不与机架相连作平面运动的构件是,摇杆,与机架相连并且作往复摆动的构件是,机架,固定不动的构件是,连架杆,与机架相连的构件是,3.请将正确的答案填入以下横线上。,4.分别判断以下铰链四杆机构的类型。,复习回顾,5.分别判断以下铰链四杆机构的类型。,双摇杆机构,曲柄摇杆机构,双摇杆机构,双曲柄机构

2、,复习回顾,01,掌握铰链四杆机构基本形式的判别条件。,02,熟练判定铰链四杆机构的类型。,03,了解铰链四杆机构的基本运动特性。,学习目标,一、平面四杆机构有曲柄的条件,设ad,连架杆若能整周回转，必有两次与机架共线,b(d-a)+c,将以上三式两两相加得：ab,ac,ad,若设ad，同理有：da,db,dc,则由BCD可得：三角形任意两边之和大于第三边,则由B”C”D可得：,a+db+c,c(d-a)+b,即:a+bd+c,即:a+cd+b,AB（即a）为最短杆,AD（即a或d）为最短杆 a、d中必有一个是机架,最长杆与最短杆的长度之和其他两杆长度之和,B”,7-3 铰链四杆机构的基本性质

3、,2.连架杆或机架之一为最短杆。,可知：当满足杆长条件时，其最短杆参与构成的转动副都是周转副。,曲柄存在的条件,1.最短杆与最长杆的长度之和其他两杆长度之和,此时，铰链A为周转副。,若取BC为机架，则结论相同，可知铰链B也是周转副。,称为杆长条件。,7-3 铰链四杆机构的基本性质,铰链四杆机构三种基本类型的判别方法,当满足杆长条件时，说明存在周转副，当选择不同的构件作为机架时，可得不同的机构。,1、曲柄摇杆机构的条件：连架杆之一为最短杆,7-3 铰链四杆机构的基本性质,2、双曲柄机构的条件：机架为最短杆,7-3 铰链四杆机构的基本性质,3、双摇杆机构的条件：连杆为最短杆,当最长杆与最短杆长度之

4、和大于其余两杆长度之和时，无论取哪一杆件为机架，机构均为双摇杆机构。,7-3 铰链四杆机构的基本性质,取最短杆作机架双曲柄机构,取最短杆的邻杆作机架曲柄摇杆机构,取最短杆的对面杆作机架双摇杆机构,1、若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，则可能有以下三种情况：,2、若最短杆与最长杆的长度之和大于其他两杆长度之和，不论以哪一杆为机架，均为双摇杆机构。,结论,7-3 铰链四杆机构的基本性质,1.判断图示四杆机构是什么机构？,A、曲柄摇杆机构,B、双曲柄机构,C、双摇杆机构,7-3 铰链四杆机构的基本性质,2.判断图示四杆机构是什么机构？,C、双摇杆机构,B、双曲柄机构,A、曲柄摇杆

5、机构,7-3 铰链四杆机构的基本性质,3.判断图示四杆机构是什么机构？,C、双摇杆机构,A、曲柄摇杆机构,B、双曲柄机构,7-3 铰链四杆机构的基本性质,4.判断图示四杆机构是什么机构？,A、曲柄摇杆机构,B、双曲柄机构,C、双摇杆机构,7-3 铰链四杆机构的基本性质,5.图示铰链四杆机构，各杆尺寸分别是：AB=45mm，BC=90mm，CD=70mm，AD=100mm。若取AB为机架，试确定该机构中是否有曲柄存在？分别以哪杆为机架可以形成三种不同形式的机构？,解：,由所给条件知：最短杆为AB=45mm、最长杆为 AD=100mm,AB+AD BC+CD,即 45+100 90+70,该机构满

6、足曲柄存在的杆长条件,以AB杆作机架时，为双曲柄机构；,以CD杆作机架时，为双摇杆机构。,该机构以BC杆或AD杆作机架时，为曲柄摇杆机构；,又 最短杆AB同时作为机架,该机构中有曲柄存在,7-3 铰链四杆机构的基本性质,极位夹角：曲柄与连杆共线时，摇杆在C1D、C2D两极限位置,，此两处曲柄对应两位置所夹的锐角，用表示。,7-3 铰链四杆机构的基本性质,当曲柄以逆时针转过180+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：,图示曲柄摇杆机构中,180,7-3 铰链四杆机构的基本性质,当曲柄以继续转过180-时，摇杆从C2D，置摆到C1D，,180-,所花时间为t2

7、,平均速度为V2,那么有：,因曲柄转角不同，故摇杆来回摆动的时间不一样，平均速度也不等。,并且：t1 t2 V2 V1,摇杆的这种特性称为急回运动。用以下比值表示急回程度：,称K为行程速比系数。,只要0,就有K1,7-3 铰链四杆机构的基本性质,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。,所以可通过分析机构中是否存在以及的大小来判断机构是否有急回运动或运动的程度。,应用：空行程节省运动时间，如牛头刨、往复式输送机等。,7-3 铰链四杆机构的基本性质,摇杆处于左极限位置C1D时

8、,连杆与从动件(曲柄)的共线位置C1A B1。,摇杆处于右极限位置C2D时,连杆与从动件(曲柄)的共线位置C2B2A。,称此位置为：,“死点”,曲柄摇杆机构中，若以摇杆为原动件，当连杆与从动件（曲柄）两次发生共线时，此时机构的传动角=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。,7-3 铰链四杆机构的基本性质,1、摇杆为原动件，有2个死点位置；2、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：,连杆与从动件共线。,7-3 铰链四杆机构的基本性质,出现死点的利与弊,利用系统的惯性；（例子）利用特殊机构。（P90图）,渡过死点位置的方法？,7-3 铰链四杆机构的基本性质,对于连续回转的机器，通常利用从动件的惯性（必要时附加飞轮以加大惯性），使机构闯过死点,7-3 铰链四杆机构的基本性质,7-3 铰链四杆机构的基本性质,死点位置的利用,死点位置的利用,7-3 铰链四杆机构的基本性质,课堂小结,1铰链四杆机构基本形式判别,2铰链四杆机构的基本性质,3机构的急回特性与死点位置,习 题 册P 39-41,请同学们课后分组制作铰链四杆机构的三种基本形式模型并验证它们的运动现象。,布置作业,一、选择二、判断三、填空五、应用,谢谢！,