工信版（中职）机械基础2、认识平面四杆机构教学课件.ppt

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1、YCF（中职）机械基础2、认识平面四杆机构教学课件任务二 认识平面四杆机构任务目标 1、了解平面四杆机构的基本概念与主要特点。2、掌握铰链四杆机构的组成部分、基本型式。3、明确曲柄摇杆机构的概念，熟悉其应用。4、明确双曲柄机构的概念，熟悉其应用。5、明确双摇杆机构的概念，熟悉其应用。6、能据铰链四杆机构中曲柄存在的条件判断铰链四杆机构基本类型。7、了解曲柄滑块机构的类型，熟悉其应用。8、了解导杆机构的类型，熟悉其应用。9、了解摇块机构、定块机构，熟悉其应用。10、掌握曲柄摇杆机构的运动特性。11、了解曲柄摇杆机构的止点位置和避免出现止点的方法。一、平面四杆机构的基本型式1、平面四杆机构的基本概

2、念 平面连杆机构是由一定数量的构件用低副联接而成的机构，各构件均在相互平行的平面内运动。最简单的平面连杆机构是由四个构件组成的，称为平面四杆机构。平面四杆机构是工程上最常用的平面连杆机构，以铰链四杆机构、曲柄滑块机构和导杆机构应用最广泛。铰链四杆机构是平面四杆机构的基本型式。二、铰链四杆机构 铰链四杆机构是由转动副将各构件的头尾联接起的封闭四杆系统，并将其中一个构件固定而组成。被固定的件4称为机架；与机架直接铰接的两个构件1和3称为连架杆；不直接与机架铰接的构件2称为连杆；连架杆如果能作整圈运动就称为曲柄；只能在一定角度范围内摆动的连架杆称为摇杆。铰链四杆机构根据其两个连架杆的运动形式的不同，

3、可以分为：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种基本型式。1、曲柄摇杆机构 在铰链四杆机构中，如果有一个连架杆做循环的整周运动（曲柄）而另一连架杆做摇摆，则该机构称为曲柄摇杆机构。曲柄摇杆机构的应用2、双曲柄机构及应用 在铰链四杆机构中，两个连架杆均能做整周的运动（双曲柄），则该机构称为双曲柄机构。（1）惯性筛工作机构双曲柄机构的应用 由于从动曲柄3与主动曲柄1的长度不同，故当主动曲柄1匀速回转一周时，从动曲柄3作变速回转一周，机构利用这一特点使筛子6作加速往复运动，提高了工作性能。（2）平行双曲柄机构 当两曲柄的长度相等且平行布置时，成了平行双曲柄机构。其特点是两曲柄转向相同、转速相等、连

4、杆作平动。火车驱动轮联动机构路灯检修车（3）逆平行双曲柄机构及应用 逆平行双曲柄机构，其主要特点是两曲柄转向相反和转速不相等。车门的启、闭机构正是利用了两曲柄反向转动的特点3、双摇杆机构及应用 两根连架杆均只能在不足一周的范围内运动的铰链四杆机构称为双摇杆机构。港口用起重机吊臂结构原理 ABCD构成双摇杆机构，AD为机架，在主动摇杆AB的驱动下，随着机构的运动连杆BC的外伸端点M获得近似直线的水平运动，使吊重Q能作水平移动而大大节省了移动吊重所需要的功率。电风扇摇头机构 电动机与摇杆AB固联在一起，蜗轮与连杆BC固联为一体。电机转动时，与电机轴相连的蜗杆也转动，通过蜗杆与蜗轮的啮合使连杆BC作

5、为主动件绕铰链B转动，带动连架杆AB、CD分别绕转动副A、D作往复摆动，从而实现风扇摇头的目的。三、铰链四杆机构中曲柄存在的条件 铰链四杆机构分为三种类型：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。这三种类型的主要区别在于是否存在曲柄及存在几个曲柄。1、铰链四杆机构中曲柄存在的条件铰链四杆机构中存在曲柄的条件为：曲柄为最短杆。最短杆与最长杆长度之和，小于或等于其它两杆长度之和。2、判断铰链四杆机构基本类型的准则 （1）如果最短杆与最长杆长度之和，小于或等于其它两杆长度之和，则有以下三种情形：若取与最短杆相邻的杆为机架，则此机构为曲柄摇杆机构。其中，最短杆为曲柄，最短杆对面的杆为摇杆。若取最短杆为机

6、架，则此机构为双曲柄机构。若取最短杆对面的杆为机架，则此机构为双摇杆机构。（2）如果最短杆与最长杆长度之和，大于其它两杆长度之和，则无论取哪一杆为机架，均为双摇杆机构。铰链四杆机构ABCD如图所示。请根据基本类型判别准则，说明分别以AB、BC、CD、AD各杆为机架时，铰链四杆机构分别是哪种基本类型？四、平面四杆机构的其它形式1、曲柄滑块机构（1）偏置曲柄滑块机构（2）对心曲柄滑块机构2、曲柄滑块机构的应用（1）内燃机活塞工作机构 曲柄AB绕A点旋转，带动活塞（滑块）在缸体内做上、下往复运动。（2）自动送料装置 曲柄AB绕A点旋转一圈，滑块C沿导路运动，送出一个工件并退回，上面的工件便落下来；曲

7、柄AB继续旋转，滑块C再继续送出一个工件并退回如此循环。（3）偏心轮机构 当需要将曲柄做得很短时，结构上难以实现。一般采用图所示的偏心轮结构，其偏心圆盘的偏心距e就是曲柄的长度。3、导杆机构（1）旋转导杆机构 当ABBC时，导杆4绕A点能够做整周的回转，称旋转导杆机构。（2）摆动导杆机构 当ABBC时，导杆4只能绕A点做不足一周的回转，称摆动导杆机构。4、导杆机构的应用（1）插床的工作机构 构件1、2、3和4组成旋转导杆机构，借此将曲柄的转动转变为导杆4的转动。然后再通过构件5使滑块6作往复运动，因此固接在滑块6上的插刀进行插削工作。（2）牛头刨床工作机构 构件1、2、3和4组成摆动导杆机构，

8、借此将曲柄的转动转变为导杆4的摆动。然后再通过构件5使滑块6作往复运动，因此固接在滑块6上的刨刀进行刨削工作。5、摇块机构 在对心曲柄滑块机构中，将与滑块铰接的构件固定成机架，使滑块只能摇摆不能移动，就成为摇块机构。摇块机构在自卸车上的应用 以车架为机架AC，液压缸筒3与车架铰接于C点成摇块；主动件活塞及活塞杆2可沿缸筒中心线往复移动成导路，带动车箱1绕A点摆动实现卸料或复位。6、定块机构 将对心曲柄滑块机构中的滑块固定为机架，就成了定块机构。定块机构在手动泵筒上的应用 用手上、下扳动杆1，使作为导路的活塞及活塞杆4沿泵筒中心线往复移动，实现抽水或抽油。五、曲柄摇杆机构的运动特性及止点位置 此

9、时的摇杆位置C1D与C2D称为极限位置，简称极位。C1D与C2D的夹角称为最大摆角。曲柄处于两极位AB1和AB2所形成的锐角称为极位夹角。曲柄摇杆机构的这种返回速度大于推进速度的现象称为急回特性。越大，急回特性就越明显。急回特性可以将空回程的非生产时间缩短，以提高生产率。例如：牛头刨床滑枕的运动。1、曲柄摇杆机构的止点位置：角是Ft与F的夹角，称为机构的压力角，即驱动力F与C点的运动方向的夹角。压力角的余角是连杆与摇杆所夹锐角，称为传动角。当压力角90时，Ft0；则连杆对从动件的作用力或力矩为零，此时连杆不能驱动从动件工作。机构处在的这种位置称为止点位置。C1D为主动杆，当从动曲柄AB与连杆B

10、C共线时，出现压力角90，传动角0；此时该机构处于止点位置，从动件要依靠惯性越过止点。如果以滑块作主动件，则当从动曲柄AB与连杆BC共线时，外力F无法推动从动曲柄转动。2、止点的存在对机构运动是不利的，应尽量避免出现止点。避免出现止点的方法:四杆机构是否存在止点，取决于从动件是否与连杆共线。图（a）所示的曲柄摇杆机构，如果改摇杆主动为曲柄主动，则摇杆为从动件，就不存在止点。图（b）所示的曲柄滑块机构，如果改曲柄为主动，就不存在止点。当无法避免出现止点时，一般可以采用加大从动件惯性的方法，靠惯性帮助通过止点。3、止点位置的运用 在实际工程应用中，有许多场合是利用止点位置来实现一定工作要求的。图（

11、a）所示，在连杆2上的手柄处以作用力F，使连杆2与连架杆3成一直线，这时构件1的左端夹紧工件。图（b）所示，为飞机起落架处于放下机轮的位置，地面反力作用于机轮上，使AB件为主动件，从动件CD杆与连杆BC成一直线，机构处于止点，只要用很小的锁紧力作用于CD杆即可有效地保持着支撑状态。1、平面四杆机构的基本型式2、铰链四杆机构基本型式：（1）曲柄摇杆机构 （2）双曲柄机构及应用 （3）双摇杆机构及应用3、铰链四杆机构中曲柄存在的条件4、平面四杆机构的其它形式（1）曲柄滑块机构及应用（2）导杆机构及应用（3）摇块机构和定块机构（4）铰链四杆机构及其演化的主要型式的对比5、曲柄摇杆机构的运动特性及止点位置六、任务小结七、完成课后练习