【连杆机构】1.平面连杆机构01.ppt

第第9 9章章 平面连杆机构平面连杆机构 第第9 9章章 平面连杆机构平面连杆机构 定义：定义：若干个刚性构件用平面低副联接而成的机构若干个刚性构件用平面低副联接而成的机构,也也可称为平面低副机构。可称为平面低副机构。优点：优点：1.1.能够实现多种运动形式的转换，也可以实现各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；各种动作要求；2.2.构件间接触面上的比压小、易润滑、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；磨损轻、适用于传递较大载荷的场合；3.3.机构中运动副机构中运动副的元素形状简单、易于加工制造和保证精度。的元素形状简单、易于加工制造和保证精度。缺点：缺点：1.1.只能近似地满足给定的运动规律和轨迹要求，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；且设计比较复杂；2.2.运动构件产生的惯性力难以平衡，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。高速时会引起较大的振动，因此常用于速度较低的场合。命名命名:根据所含有构件的数目。如四杆机构，多杆机构根据所含有构件的数目。如四杆机构，多杆机构(五杆机构、六杆机构五杆机构、六杆机构)。本章主要研究平面四杆机构的本章主要研究平面四杆机构的类型、基本性质和设计方法。类型、基本性质和设计方法。9.19.1平面四杆机构的类型及应用平面四杆机构的类型及应用 平平面面四四杆杆机机构构铰链四杆机构铰链四杆机构 (全转动副全转动副)含有移动副含有移动副的平面四杆的平面四杆机构机构 曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构 双曲柄机构双曲柄机构 双摇杆机构双摇杆机构 曲柄滑块机构曲柄滑块机构 曲柄导杆机构曲柄导杆机构 曲柄摇块机构曲柄摇块机构 移动导杆机构移动导杆机构 铰链四杆机构铰链四杆机构铰铰链链四四杆杆机机构构中中，固固定定不不动动的的构构件件为为机机架架；与与机机架架相相联联的的构构件件为为连连架架杆杆，连连架架杆杆中中，能能绕绕机机架架的的固固定定铰铰链链作作整整周周转转动动的的称称为为曲曲柄柄，仅仅能能在在一一定定角角度度范范围围内内往往复复摆摆动动的的称称为为摇摇杆杆；联联接接两两连连架架杆杆且且不不与与机机架架直直接接相相联联的构件称为的构件称为连杆连杆。根据两个连架杆能否成为曲柄，铰链四杆机构可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：分为三种基本形式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构摇杆机构。曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构特点是：既能将曲柄的整周转动变特点是：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。为曲柄的连续回转运动。双曲柄机构双曲柄机构的特点是：能将等角速度转动转变为周的特点是：能将等角速度转动转变为周期性的变角速度转动。期性的变角速度转动。例如：搅拌机、缝纫机等。例如：搅拌机、缝纫机等。例如：惯性筛、挖掘机（平行四边形机构）、车例如：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。门启闭机构（反平行四边形机构）等。双摇杆机构双摇杆机构的特点是：两个连架杆均为摇杆的特点是：两个连架杆均为摇杆 。例如：起重机、电风扇摇头机构等。例如：起重机、电风扇摇头机构等。含有一个移动副的平面四杆机构含有一个移动副的平面四杆机构 1.曲柄滑块机构：曲柄滑块机构：铰链四杆机构中，铰链四杆机构中，扩大转动副，使扩大转动副，使转动副变成移动副。转动副变成移动副。根据滑块往复移动根据滑块往复移动的导路中心线是否的导路中心线是否通过曲柄转动中心，通过曲柄转动中心，曲柄滑块机构可分曲柄滑块机构可分为对心曲柄滑块机为对心曲柄滑块机构和偏置曲柄滑块构和偏置曲柄滑块机构。机构。特点：可以实现转动和往复移动的变换。特点：可以实现转动和往复移动的变换。应用：活塞式内燃机、空气压缩机、冲床等机械等。应用：活塞式内燃机、空气压缩机、冲床等机械等。2.2.曲柄导杆机构曲柄导杆机构12343124应用实例：回转式油泵（转动导杆机构）牛头刨床的主应用实例：回转式油泵（转动导杆机构）牛头刨床的主体机构（摆动导杆机构）。体机构（摆动导杆机构）。取曲柄滑块机构的不同构件为机架而获得的。取构件2为机架，构件3为主动件，若 ，导杆1作整周运动，称为转动导杆机构转动导杆机构；若 ，导杆1作往复摆动，称为摆动导杆机构。摆动导杆机构。2341取曲柄滑块机构中的连杆3为机架而得到的。当 曲柄2为原动件绕点转动时，滑块4绕机架3上的铰链中心摆动，故称该机构为曲曲柄柄摇摇块块机机构构或称为摆动滑块机构摆动滑块机构。3.3.曲柄摇块机构曲柄摇块机构应用于各种摆动式应用于各种摆动式原动机和工作机中。原动机和工作机中。摆缸式液压泵、卡摆缸式液压泵、卡车车箱自动翻转卸车车箱自动翻转卸料机构料机构 。取曲柄滑块机构中的滑块4为机架而得到的。当曲柄2转动时，导杆1可在固定滑块4中往复移动，故该机构称为移动导杆机构移动导杆机构（或定块机构定块机构）。4.4.移动导杆机构移动导杆机构应用实例：手压抽水机、抽油泵等。应用实例：手压抽水机、抽油泵等。铰链四杆机构存在曲柄的条件铰链四杆机构存在曲柄的条件 1.1.最短杆与最长杆的长度之和，小于或等于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；其他两杆长度之和；2.2.连架杆和机架中必有一个是最短杆。连架杆和机架中必有一个是最短杆。铰铰链链四四杆杆机机构构中中，若若最最短短杆杆与与最最长长杆杆的的长长度度之之和和小小于于或或等等于于其其余余两两杆杆长长度度之之和和，则则取取最最短短杆杆的的相相邻邻杆杆为为机机架架时时，得得曲曲柄柄摇摇杆杆机机构构；取取最最短短杆杆为为机机架架时时，得得双双曲曲柄柄机机构构；取取与与最最短短杆杆相相对对的的杆杆为为机机架架时时，得得双双摇摇杆杆机机构构。铰铰链链四四杆杆机机构构中中，若若最最短短杆杆与与最最长长杆杆的的长长度度之之和和大大于于其其余余两两杆杆长长度度之之和和，则则不不论论取取何何杆杆为为机机架架时时均无曲柄存在，而只能得均无曲柄存在，而只能得双双摇摇杆机构杆机构。推论：推论：