《平面四桿機構的基本類型及應用.ppt》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《平面四桿機構的基本類型及應用.ppt(24頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、 一、平面四桿機構的基本類型及應用 全部運動副為轉動副的四桿機構稱為鉸鏈四桿機構, 它是平面四桿機構的最基本型式(如圖3-4a所示) 圖3-4a a曲柄: 與機架相聯(lián)并且作整周轉動的構件 ; b連桿:不與機架相聯(lián)作平面運動的構件; c搖桿:與機架相聯(lián)并且作往復擺動的構件; d機架: a、c連架桿。 鉸鏈四桿機構可分為以下三種類型 1、曲柄搖桿機構 鉸鏈四桿機構的兩連架桿中一個能作整 周轉動,另一個只能作往復擺動的機構 。 2、雙曲柄機構 n鉸鏈四桿機構的兩連架桿均能作整周轉 動的機構。 在雙曲柄機構中,若相對兩桿平行相 等,稱為平行雙曲柄機構(圖39) 。這種機構的特點是其兩曲柄能以相 同的角
2、速度同時轉動,而連桿作平行 移動。圖310a所示機車車輪聯(lián)動機 構和圖310b所示的攝影平臺升降機 構均為其應用實例。 圖39 圖310 在圖311a所示雙曲柄機構中,雖然其對應邊長度 也相等,但BC桿與AD桿并不平行,兩曲柄AB和 CD轉動方向也相反,故稱其為反平行四邊形機構 。 圖 311b所示的車門開閉機構即為其應用實例, 它是利用反平行四邊形機構運動時,兩曲柄轉向相 反的特性,達到兩扇車門同時敞開或關閉的目的。 圖 311 3、雙搖桿機構 n雙搖桿機構:鉸鏈四桿機構中的兩連架桿均不能作 整周轉動的機構。 如圖312所示鶴式起重機的雙搖桿機構 ABCD,它可使懸掛重物作近似水平直線移動
3、,避免不必要的升降而消耗能量。在雙搖桿機 構中,若兩搖桿的長度相等稱等腰梯形機構, 如圖313中的汽車前輪轉向機構。 前面介紹的三種鉸鏈四桿機構, 還遠遠滿足不了實際工作機械的 需要,在實際應用中,常常采用 多種不同外形、構造和特性的四 桿機構,這些類型的四桿機構可以看作是由鉸鏈 四桿機構通過各種方法演化而來的。 這些演化機構擴大了平面連桿機構的應用,豐 富了其內涵。 二、平面連桿機構的演化 1、改變相對桿長、轉動副演化為移動副 在曲柄搖桿機構中,若搖桿的桿長增大至無窮長,則 其與連桿相聯(lián)的轉動副轉化成移動副。 曲柄滑塊機構 曲柄滑塊機構偏心輪機構 當曲柄的實際尺寸很 短并傳遞較大的動力 時,
4、可將曲柄做成幾 何中心與回轉中心距 離等于曲柄長度的圓 盤,常稱此機構為偏 心輪機構。 雙滑塊機構 若繼續(xù)改變圖314b中對心曲柄滑塊機構中桿 2長度,轉動副C轉化成移動副,又可演化成雙 滑塊機構(圖315)。該種機構常應用在儀 表和解算裝置中。 原理:各構件間的相對運動保持不變 (1)變化鉸鏈四桿機構的機架 如圖3-4所示的三種鉸鏈四桿機構,各桿件間的相對運動和 長度都不變,但選取不同構件為機架,演化成了具有不同結 構型式、不同運動性質和不同用途的以下三種機構。 2、選用不同構件為機架 圖3-4 (2)變化單移動副機構的機架 若將圖314b所示的對心曲 柄滑塊機構,重新選用不同 構件為機架,
5、又可演化成以 下具有不同運動特性和不同 用途的機構。 圖314b 圖316 若選構件1為機架(圖316a),雖然各構件 的形狀和相對運動關系都未改變,但沿塊3將 在可轉動(或擺動)的構件4(稱其為導桿) 上作相對移動,此時圖314b所示的曲柄滑 塊機構就演化成轉動(或擺動)導桿機構(圖 316a);差異? 轉動導桿機構 擺動導桿 機構能否 回復為曲 柄滑塊機 構? 擺動導桿機構 它可用于回轉式油泵、牛頭刨床及插床 等機器中。圖317所示小型刨床和圖3 18中的牛頭刨床,分別是轉動導桿機 構和擺動導桿機構的應用實例。 圖317 圖318 若選用構件2為機架,滑塊3僅能繞機架上 鉸鏈C作擺動,此時
6、演化成曲柄搖塊機構 (圖316b);它廣泛應用于機床、液壓 驅動及氣動裝置中,圖319所示為Y54 插齒機中驅動插齒刀的機構和圖320所 示的自卸卡車的翻斗機構,均是曲柄搖塊 機構應用實例。 圖316b 圖319 圖320 若選用曲柄滑塊機構中滑塊3作機架(圖3- 16c),即演化成移動導桿機構(或稱定塊定塊 機構機構)。 它應用于手搖卿筒(圖321)和雙作用式 水泵等機械中。 圖3-16c圖圖321321 (3)變化雙移動副機構的機架 在圖3-15和圖3-22a所示的具有兩個移動副的四桿機 構中,是選擇滑塊4作為機架的,稱之為正弦機構, 這種機構在印刷機械、紡織機械、機床中均得到廣 泛地應用,例如機床變速箱操縱機構、縫紉機中針 桿機構(圖322d); 圖圖3 32222圖圖3-153-15 若選取構件1為機架(圖322b) ,則演化成雙轉塊機構,它常應 用作兩距離很小的平行軸的聯(lián)軸 器,圖3-22e所示的十字滑塊聯(lián)軸 節(jié)為其應用實例; 圖322b圖3-22e 當選取構件3為機架(圖322c)時 ,演化成雙滑塊機構,常應用它作橢 圓儀(圖322f)。 圖圖3 32222 總結:平面連桿機構的演化