机械基础第6单元平面连杆机构.ppt
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1、Copyright 机械工业出版社机械工业出版社机械基础机械基础平面连杆机构平面连杆机构案例导入案例导入牛头刨床传动示意图牛头刨床传动示意图 牛头刨床是刨削类机床中应用较广的一种机床,图牛头刨床是刨削类机床中应用较广的一种机床,图6-16-1为牛头刨床为牛头刨床传动示意图。牛头刨床的主运动为电动机传动示意图。牛头刨床的主运动为电动机带传动带传动齿轮变速机构齿轮变速机构摆摆动导杆机构动导杆机构滑枕往复运动滑枕往复运动刨刀切削运动;牛头刨床的进给运动为电刨刀切削运动;牛头刨床的进给运动为电动机动机带传动带传动齿轮变速机构齿轮变速机构棘轮机构棘轮机构工作台横向进给运动。工作台横向进给运动。机械工业出
2、版社机械工业出版社预备知识预备知识基本概念:基本概念:连连杆杆机机构构:机机构构中中各各构构件件只只采采用用低低副副连连接接的的机机构构称称为为连连杆机构。杆机构。平平面面连连杆杆机机构构:所所有有构构件件均均在在同同一一平平面面或或相相互互平平行行的的平平面内运动的连杆机构称为平面连杆机构。面内运动的连杆机构称为平面连杆机构。缝纫机脚踏机构缝纫机脚踏机构锯管机构锯管机构机械工业出版社机械工业出版社预备知识预备知识 四杆机构四杆机构:由四个构件组成的平面连杆机构称为四杆:由四个构件组成的平面连杆机构称为四杆机构机构 脚踏式脱粒机脚踏式脱粒机机械工业出版社机械工业出版社平面连杆机构平面连杆机构铰
3、链四杆机构的认知铰链四杆机构的认知 1 平面四杆机构的演化平面四杆机构的演化2 平面连杆机构的基本特性平面连杆机构的基本特性3 平面四杆机构的设计平面四杆机构的设计 4 综合案例分析综合案例分析 5 项目训练项目训练 6 综合案例分析综合案例分析 5机械工业出版社机械工业出版社学习目标1 1 了解平面连杆机构的组成、了解平面连杆机构的组成、分类及应用分类及应用 2 2 熟练掌握铰链四杆的类型及熟练掌握铰链四杆的类型及判断判断 3 3 熟悉平面四杆机构的工作特熟悉平面四杆机构的工作特性性机械工业出版社机械工业出版社学习重点和难点学习重点和难点 1 1 铰链四杆机构类型的判断铰链四杆机构类型的判断
4、2 2 铰链四杆机构的演化铰链四杆机构的演化 3 3 平面四杆机构的运动特性平面四杆机构的运动特性机械工业出版社机械工业出版社6.1 6.1 铰链四杆机构的认知铰链四杆机构的认知 基本概念:基本概念:(1 1)铰链四杆机构:四)铰链四杆机构:四个构件全部用转动副相连的四杆个构件全部用转动副相连的四杆机构,称为机构,称为铰链四杆机构。铰链四杆机构。(2 2)机架:机架:机构中固定不动的构件。机构中固定不动的构件。(3 3)连架杆连架杆:与机架连接的构架。:与机架连接的构架。机械工业出版社机械工业出版社6.1 6.1 铰链四杆机构的认知铰链四杆机构的认知 曲柄:曲柄:若能绕机架作整周转动的连架杆则
5、称为曲柄。若能绕机架作整周转动的连架杆则称为曲柄。摇杆摇杆:只能绕着机架在一定范围内摆动的连架杆只能绕着机架在一定范围内摆动的连架杆。(4 4)连杆连杆:不直接与机架相连的构件。:不直接与机架相连的构件。机械工业出版社机械工业出版社6.1.1 6.1.1 铰链四杆机构类型铰链四杆机构类型 铰链四杆机构按是否存在曲柄可分为三类:铰链四杆机构按是否存在曲柄可分为三类:1.1.曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构 (1 1)概念概念:铰链四杆机构的两个连架杆中,若一个是铰链四杆机构的两个连架杆中,若一个是曲柄,另一个是摇杆,则称为曲柄,另一个是摇杆,则称为曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构。6.1 6.1 铰链四杆机构的
6、认知铰链四杆机构的认知机械工业出版社机械工业出版社6.1 6.1 铰链四杆机构的认知铰链四杆机构的认知 (2 2)应用案例应用案例:雷达天线、:雷达天线、脚踏式脱粒机脚踏式脱粒机、搅拌机、搅拌机、水水稻插秧机的秧爪运动机构。稻插秧机的秧爪运动机构。脚踏式脱粒机脚踏式脱粒机雷达天线俯仰角调整机构雷达天线俯仰角调整机构机械工业出版社机械工业出版社6.1 6.1 铰链四杆机构的认知铰链四杆机构的认知 搅拌机机构搅拌机机构水稻插秧机的秧爪运动机构水稻插秧机的秧爪运动机构 (3 3)功能功能:将连续转动转换为摆动,或者将摆动转换为:将连续转动转换为摆动,或者将摆动转换为连续转动。连续转动。机械工业出版社
7、机械工业出版社6.1 6.1 铰链四杆机构的认知铰链四杆机构的认知 2.2.双曲柄机构双曲柄机构 (1 1)概念概念:具有两个曲柄的铰链四杆机构,称为双曲柄:具有两个曲柄的铰链四杆机构,称为双曲柄机构。机构。机械工业出版社机械工业出版社6.1 6.1 铰链四杆机构的认知铰链四杆机构的认知 (2 2)应用案例应用案例:惯性筛机构:惯性筛机构 (3 3)功能功能:将等速转动转换为不等速同向转动。将等速转动转换为不等速同向转动。惯性筛机构惯性筛机构机械工业出版社机械工业出版社6.1 6.1 铰链四杆机构的认知铰链四杆机构的认知 (4 4)双曲柄机构的其他类型双曲柄机构的其他类型 1 1)平行四边形机
8、构平行四边形机构:如果两曲柄的长度相等,且连杆和:如果两曲柄的长度相等,且连杆和机架的长度也相等,则称为四边形机构或平行双曲柄机构。机架的长度也相等,则称为四边形机构或平行双曲柄机构。案例案例:掘土机的驱动铲斗机构等掘土机的驱动铲斗机构等 平行四边形机构平行四边形机构掘土机的驱动铲斗机构掘土机的驱动铲斗机构机械工业出版社机械工业出版社6.1 6.1 铰链四杆机构的认知铰链四杆机构的认知 2 2)反平行四边形机构:反平行四边形机构:两相对构件长度相等,一对构两相对构件长度相等,一对构件互相平行的双曲柄机构。件互相平行的双曲柄机构。应用案例应用案例:公共汽车的车门开关机构公共汽车的车门开关机构 反
9、平行四边形机构反平行四边形机构公共汽车的车门开关机构公共汽车的车门开关机构 机械工业出版社机械工业出版社6.1 6.1 铰链四杆机构的认知铰链四杆机构的认知 3 3)功能功能:将等速转动转换为等速同向、不等速同向、将等速转动转换为等速同向、不等速同向、等多种转动等多种转动。)反平行四边形机构反平行四边形机构平行四边形机构平行四边形机构机械工业出版社机械工业出版社6.1 6.1 铰链四杆机构的认知铰链四杆机构的认知 3.3.双摇杆机构双摇杆机构 (1 1)概念概念:铰链四杆机构的两个连架杆若都是摇杆,铰链四杆机构的两个连架杆若都是摇杆,则称为双摇杆机构。则称为双摇杆机构。港口鹤式起重机港口鹤式起
10、重机双摇杆机构双摇杆机构机械工业出版社机械工业出版社6.1 6.1 铰链四杆机构的认知铰链四杆机构的认知 (2 2)应用案例应用案例:港口鹤式起重机:港口鹤式起重机 、汽车转向机构、电、汽车转向机构、电风扇摇头机构、飞机起落架等机构。风扇摇头机构、飞机起落架等机构。电风扇摇头机构电风扇摇头机构机械工业出版社机械工业出版社6.1 6.1 铰链四杆机构的认知铰链四杆机构的认知 (3 3)功能:功能:将一种摆动转换为另一种摆动将一种摆动转换为另一种摆动。汽车前轮转向机构汽车前轮转向机构机械工业出版社机械工业出版社6.1 6.1 铰链四杆机构的认知铰链四杆机构的认知 思考与训练思考与训练 请根据所学知
11、识判断图请根据所学知识判断图6-12和图和图6-13所示机构属于铰链所示机构属于铰链四杆机构中哪类铰链四杆机构?同时简述其工作原理?四杆机构中哪类铰链四杆机构?同时简述其工作原理?天平机构天平机构脚踏砂轮机构脚踏砂轮机构机械工业出版社机械工业出版社6.1 6.1 铰链四杆机构的认知铰链四杆机构的认知6.1.2 6.1.2 铰链四杆机构类型的判断铰链四杆机构类型的判断 1 1.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 机构中相邻构件能否相对转整周,由各构件长度间的机构中相邻构件能否相对转整周,由各构件长度间的关系决定。关系决定。(1 1)长度和条件长度和条件:机构中最短构件与最长构件
12、长度:机构中最短构件与最长构件长度之和小于或等于其余两构件长度之和,即之和小于或等于其余两构件长度之和,即 机械工业出版社机械工业出版社6.1 6.1 铰链四杆机构的认知铰链四杆机构的认知 (2 2)最短构件条件最短构件条件:连架杆与机架中必有一杆为最短:连架杆与机架中必有一杆为最短构件。构件。机械工业出版社机械工业出版社6.1 6.1 铰链四杆机构的认知铰链四杆机构的认知 2 2.铰链四杆机构基本类型的判别方法铰链四杆机构基本类型的判别方法 (1 1)满足长度和条件满足长度和条件,即,即 1)1)若以最短构件相邻边为机架时,机构为曲柄摇杆机构;若以最短构件相邻边为机架时,机构为曲柄摇杆机构;
13、2 2)若以最短构件为机架,则机构为双曲柄机构;若以最短构件为机架,则机构为双曲柄机构;3 3)若以最短构件对边为机架,则机构为双摇杆机构。若以最短构件对边为机架,则机构为双摇杆机构。机械工业出版社机械工业出版社6.1 6.1 铰链四杆机构的认知铰链四杆机构的认知 (2 2)不满足长度和条件,不满足长度和条件,则无论取哪个构件为机架,则无论取哪个构件为机架,均为双摇杆机构。均为双摇杆机构。机械工业出版社机械工业出版社6.1 6.1 平面连杆机构的类型平面连杆机构的类型-课堂练习课堂练习思考与训练思考与训练 请判断图所示各机构属于何类铰链四杆机构?请判断图所示各机构属于何类铰链四杆机构?机械工业
14、出版社机械工业出版社6.1 6.1 铰链四杆机构的认知铰链四杆机构的认知 案例案例6-1 如图如图6-15所示缝纫机踏板机构,已知所示缝纫机踏板机构,已知AB=4cm、AD=11 cm、BC=16 cm,若,若BC为机构的最长构件,请问缝为机构的最长构件,请问缝纫机踏板机构中各构件应满足什么条件,缝纫机踏板机构纫机踏板机构中各构件应满足什么条件,缝纫机踏板机构才能为曲柄摇杆机构?才能为曲柄摇杆机构?机械工业出版社机械工业出版社6.2 6.2 平面四杆机构的演化平面四杆机构的演化 在实际工作机械中,铰链四杆机构还远远不能满足需要,生产实践在实际工作机械中,铰链四杆机构还远远不能满足需要,生产实践
15、中,常常采用多种不同外形、结构和特性的四杆机构,都可以认为是铰中,常常采用多种不同外形、结构和特性的四杆机构,都可以认为是铰链四杆机构的演化形式。链四杆机构的演化形式。常用的的演化方法常用的的演化方法:(1 1)变转动副为移动副;()变转动副为移动副;(2 2)取不同的构件作机架;)取不同的构件作机架;(3 3)扩大转动副和移动副的尺寸。)扩大转动副和移动副的尺寸。机械工业出版社机械工业出版社6.2 6.2 平面四杆机构的演化平面四杆机构的演化1.1.曲柄滑块机构曲柄滑块机构 (1)由曲柄摇杆机构由曲柄摇杆机构,将,将CD无穷大,无穷大,C点轨迹变成直线;点轨迹变成直线;(2)演化方法演化方法
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