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1、机械基础第二版04 单元1 平面连杆机构机机 械械 基基 础础模块四模块四 汽车常用机构汽车常用机构案例导入l 生活中我们常常可以看到,汽车能自动完成卸货,汽车雨刮器开启后,能刮走汽车玻璃上的雨水;公交车门在开启按钮后能自动开启和关闭。那么,这些机械装置是怎么工作的呢?教学目标教学目标一、目标和要求(1)掌握常见平面连杆机构的类型、特点及应用。(2)掌握平面连杆机构曲柄存在的条件及类型判别方法。(3)了解平面连杆机构的演化形式及应用。(4)理解平面连杆机构的传动特性。二、重点和难点(1)常见平面连杆机构的类型、特点及应用。(2)铰链四杆机构曲柄存在的条件及类型判别方法。单元一单元一 平面连杆机
2、构平面连杆机构目录01第一节 概述02第二节 铰链四杆机构的类型03第三节 铰链四杆机构类型的判别04第四节 铰链四杆机构的演化05第五节 平面四杆机构的基本特性目录0101第一节 概述02第二节 铰链四杆机构的类型03第三节 铰链四杆机构类型的判别04第四节 铰链四杆机构的演化05第五节 平面四杆机构的基本特性概述概述l根据各构件之间的相对运动为平面运动还是空间运动,连杆机构分为平面连杆机构和空间连杆机构。平面连杆机构是由若干构件和低副连接组成的平面机构。这种机构可以实现预期的运动规律及位置、轨迹等要求;低副为面接触,易于润滑,便于加工。l平面连杆机构是由多个构件在同一个平面或相互平行的平面
3、内组合而成的,最常见的平面连杆机构为平面四杆机构,其中,全部运动副为转动副的铰链四杆机构和含有一个移动副的四杆机构应用最为广泛。概述概述l机架:固定不动的构件4。l连杆:不与机架直接相连的构件2。l连架杆:与机架相连的构件1、3。 l 曲柄: 360转动l 摇杆: 一定角度摆动目录01第一节 概述0202第二节 铰链四杆机构的类型03第三节 铰链四杆机构类型的判别04第四节 铰链四杆机构的演化05第五节 平面四杆机构的基本特性概述概述铰链四杆机构的类型铰链四杆机构的类型1.曲柄摇杆机构 如果铰链四杆机构中的两连架杆中有一个为曲柄,另一个为摇杆,则该机构称为曲柄摇杆机构 当曲柄做连续等速整周转动
4、时,摇杆将在一定角度内做变速的往复摇动。 曲柄摇杆机构能将主动件的整周回转运动转换成从动件的往复摇动。铰链四杆机构的类型铰链四杆机构的类型曲柄摇杆机构应用 铰链四杆机构的类型铰链四杆机构的类型曲柄摇杆机构应用 铰链四杆机构的类型铰链四杆机构的类型曲柄摇杆机构应用 铰链四杆机构的类型铰链四杆机构的类型曲柄摇杆机构应用 曲柄摇杆机构运动特点:摆摆 动动等速转动等速转动曲柄摇杆机构应用铰链四杆机构的类型铰链四杆机构的类型2.双曲柄机构 如果铰链四杆机构中的两连架杆都是能做整周转动的曲柄,则该机构称为双曲柄 机构 当其中一个曲柄做等速整周转动时,另一个从动曲柄也将做整周转动,如果两曲柄的长度不等,则从
5、动曲柄只能做变速转动 如果两曲柄长度相等且平行,称该双曲柄机构为平行双曲柄机构,其从动曲柄也做等速转动。 铰链四杆机构的类型铰链四杆机构的类型双曲柄机构应用 惯性筛机构A AB BD DC C1 12 23 34 4E E6 63 31 1铰链四杆机构的类型铰链四杆机构的类型双曲柄机构应用 特例1:平行四边形结构A AB BD DC C铰链四杆机构的类型铰链四杆机构的类型双曲柄机构应用 特例1:平行四边形结构两曲柄同向同速转动两连架杆等长且平行,连杆作平动平行四边形机构特征A AB BC CD DAB = CDBC = ADBBCC铰链四杆机构的类型铰链四杆机构的类型双曲柄机构应用 特例2:反
6、向平行四边形结构铰链四杆机构的类型铰链四杆机构的类型双曲柄机构应用 特例2:反向平行四边形结构铰链四杆机构的类型铰链四杆机构的类型双曲柄机构A AB BC CD DAB = CDBC = ADBBCC双曲柄机构双曲柄机构的运动特点:普通双曲柄机构普通双曲柄机构 主动曲柄等速转动主动曲柄等速转动 从动曲柄变速转动从动曲柄变速转动平行双曲柄机构平行双曲柄机构 两曲柄转动的角速度始终相等两曲柄转动的角速度始终相等反向双曲柄机构反向双曲柄机构 双曲柄的转向相反,且长度也相等双曲柄的转向相反,且长度也相等铰链四杆机构的类型铰链四杆机构的类型3.双摇杆机构l如果铰链四杆机构中的两连架杆都为摇杆,该机构称为
7、双摇杆机构。铰链四杆机构的类型铰链四杆机构的类型 双摇杆机构应用Q QA AB BC CD DE E鹤式起重机铰链四杆机构的类型铰链四杆机构的类型 双摇杆机构应用飞机起落架铰链四杆机构的类型铰链四杆机构的类型 双摇杆机构应用特例:等腰梯形机构A AB BD DC CE E铰链四杆机构的类型铰链四杆机构的类型 双摇杆机构应用双摇杆机构运动特点:摆动 摆动(摆幅相等或不相等)目录01第一节 概述02第二节 铰链四杆机构的类型0303第三节 铰链四杆机构类型的判别04第四节 铰链四杆机构的演化05第五节 平面四杆机构的基本特性铰链四杆机构类型的判别l铰链四杆机构中是否存在曲柄,取决于个构件长度之间的
8、关系。连架杆成为曲柄必须满足下列两个条件:最长杆与最短杆长度之和,小于或等于其余两杆长度之和。与机架两者之一为最短杆。 若lmin+lmax其余两杆长度和最短杆为机架双曲柄机构最短杆的为连架杆 曲柄摇杆机构最短杆为连杆双摇杆机构N,无整转副Y,存在整转副铰链四杆机构类型的判别l例1:已知各构件的尺寸如图所示,试断下列机构的类型?铰链四杆机构类型的判别解:(a)40+11070+90,最短杆AD为机架,故为双曲柄机构 (b)45+12070+60,不存在曲柄,故为双摇杆机构 (d)50+1001 有急回特性平面四杆机构的基本特性1.急回特性l工程应用牛头刨床平面四杆机构的基本特性2.传力特性l压
9、力角与传动角 压力角越小,对机构传动越有利,一般规定工作行程中的最小传动角?4050平面四杆机构的基本特性2.传力特性l死点位置摇杆为主动件,连杆与曲柄两次共线时此位置为:死点此时无论施多大力,均不能使曲柄转动FF平面四杆机构的基本特性2.传力特性l死点位置单元小结单元小结1.铰链四杆机构按曲柄和摇杆的数目不同可分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。2.掌握铰链四杆机构三种基本类型的判别方法。3.铰链四杆机构可以演化为曲柄滑块机构、曲柄导杆机构和曲柄摇块机构等。4.平面四杆机构中,急回特性的显著程度可由行程速度变化系数K来衡量,传力性能的好坏可由传力角或压力角来衡量。5.死点位置的存在对机构的传动不利,但对机构的夹紧和防松有益