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1、了解常用四桿機構的基本類型和應用。 對急回特性、傳動角、壓力角、死點位置等有明確概念。,內 容 平面四桿機構的基本類型 平面四桿機構的演化 平面四桿機構的特點及設計,,,,第2節(jié) 平面鉸鏈四連桿機構,一、鉸鏈四桿機構,平面連桿機構的基本型式是鉸鏈四桿機構 其余四桿機構均是由鉸鏈四桿機構演化而成的,鉸鏈四桿機構,,,結構特點：四個運動副均為轉動副 組成：機架、連桿、連架桿,機架：固定不動的構件AD 連架桿：直接與機架相連的構件 AB、CD 連桿：不與機架相連的構件BC 曲柄：能作整周轉動的連架桿 搖桿：不能作整周轉動的連架桿,,,連桿,連架桿,連架桿,機架,曲柄,搖桿(擺桿),(周轉副)

2、,(擺轉副),,,,按連架桿不同運動形式分： (1) 曲柄搖桿機構 (2) 雙曲柄機構 (3) 雙搖桿機構,,曲柄搖桿機構,(1) 曲柄搖桿機構,結構特點：連架桿1為曲柄，3為搖桿 舉例：攪拌器機構 雷達天線機構,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,用途：改變運動形式 回轉遙感擺動 搖桿擺動回轉,(2) 雙曲柄機構,結構特點：二連架桿均為曲柄 舉例：振動篩機構 變速,,,,,,,,,,,,,,特殊雙曲柄機構：,平行四邊形機構 特點：二曲柄等速 運動不確定問題,,,,反平行四邊形機構 結構特點：二曲柄轉向相反,,車門開閉機構,(3) 雙搖桿機構,結構特點：二連架桿均為搖桿 舉例

3、: 鶴式起重機,,特殊機構,等腰梯形機構 實例: 汽車前輪轉向機構,,,(1) 曲柄存在條件,,,f,設 AB 為曲柄, 且 a

4、桿是連架桿之一曲柄搖桿機構 最短桿是機架 雙曲柄機構 最短桿是連桿 雙搖桿機構 當Lmax+LminL(其余兩桿長度之和)時 雙搖桿機構,曲柄存在的條件： (1)最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之和 (2)曲柄是最短桿。,,機構演化方法,改變桿件長度，用移動副取代回轉副 擴大回轉副 變更機架等,二、鉸鏈四桿機構的演化,,,曲線導軌曲柄滑塊機構,,,e 0,偏置式曲柄滑塊機構,對心式曲柄滑塊機構,,對CD桿等效轉化,轉動副變成移動副,（1）改變桿件長度, 曲柄滑塊機構,e 偏心距 e =0 為曲柄滑塊機構 e0 為偏置曲柄滑塊,運動特點： 曲柄的回轉運

5、動變換為滑塊的往復直線運動（如空壓機） 或將滑塊的往復直線運動變換為回轉運動（如內燃機）。,（2）選不同構件作機架,曲柄滑塊機構,導桿機構,變更機架,曲柄滑塊機構 例,導桿機構 例,,曲柄搖塊機構,移動導桿機構 （定塊機構）,,曲柄搖塊機構,移動導桿機構,,,,,,,,導桿機構,將曲柄滑塊機構中的曲柄作 為機架，既變?yōu)閷U機構。,轉動導桿機構： BCAB 導桿可作360回轉,擺動導桿機構： BC

6、度，曲柄變成一個幾何中心與回轉中心不重合的圓盤，稱為偏心輪。,提高偏心軸的強度和剛度、簡化結構,偏心輪用在： 曲柄銷承受較大沖擊載荷、曲柄長度較短及需要裝在直軸中部的機器之中的機構中.,還如： 腳踏砂輪機構 顎式破碎機。,三、平面四桿機構的傳動特性,急回特性 死點位置 壓力角和傳動角,當回程所用時間小于工作行程所用時間時，稱該機構具有急回特征 極位夾角： 對應從動桿的兩個極限位置, 主動件兩相應位置所夾銳角. 急回特性分析： 1 = C 1 = 1 t1 =1800 + 2 = 1 t2 =1800 - t1 t2 , v2 v1 行程速比系數K,急回特征,K=1, 無急回特性 qK急回特征越

7、顯著,,,,,急回特性的應用例：牛頭刨工作要求,壓力角,,a,從動桿(運動輸出件)受力點的力作用線與該點速度方位線所夾銳角. (不考慮摩擦),傳動角,g = d,g = 1800 - d,壓力角的余角.,(連桿軸線與從動桿軸線所夾銳角),,,壓力角和傳動角,(3) 傳力特性,,g,,,, 傳動不利，設計時規(guī)定 4050,通常，機構在運動過程中傳動角是變化的，最小值在哪？,最小傳動角 min,D,d,, =0 cos =1 cos min =180 cos = 1 cos max,分析, min 或 max 可能最小,曲柄搖桿機構,當曲柄主動時,在曲柄與機架共線的兩個位置之一,傳動角

8、最小.,死點: 傳動角為零g=0(連桿與從動件共線),機構頂死,死點,,,,,,,,,,利用構件慣性力 實例:家用縫紉機 采用多套機構錯位排列 實例:蒸汽機車車輪聯(lián)動機構 蒸汽機車兩側利用錯位排列的兩套曲柄滑塊機構使車輪聯(lián)動機構通過死點,克服死點的措施,實例:夾具 飛機起落架機構,死點的利用,,,2-3 平面四桿機構的特點及其設計,一、平面四桿機構的特點 二、平面四桿機構的設計,一、平面四桿機構的特點,全低副（面接觸），承受沖擊力，易潤滑，不易磨損 運動副結構簡單，易加工 運動規(guī)律多樣化、點的運動軌跡多樣化 運動副累積誤差大，效率低 慣性力難以平衡，不宜用于高速 不能精確實現復雜的運動規(guī)律，設

9、計計算較復雜,機架,連桿,設計類型 1.實現連桿給定位置 2.實現預定運動規(guī)律 例如:從動件的急回運動特性 3.實現預定運動軌跡 方法：解析法、作圖法、實驗法,二. 平面四桿機構的設計,如實現預定的連桿位置要求 機構能引導剛體（一般為連桿）通過一系列給定位置,例：飛機起落架機構: 要求實現機輪放下和收起兩個位置 鑄造翻砂機構: 要求實現兩個翻轉位置,1. 實現連桿給定位置機構,, D,,設計,,已知活動鉸點B、C中心位置，求固定鉸鏈A、D中心位置。,B1,C1,B2,C2,,,,,,,,,,四桿機構 AB1C1D 為所求.,,A ,,實現連桿給定的三個位置,,,,,,,,,,,,,,,,,,

10、,,B1,C1,B2,C2,B3,C3,A,D,,,,,,,,,四桿機構 AB1C1D 為所求.,2.具有急回特性的機構,按給定的 K 值,設計曲柄搖桿機構,1） 給定 K、y、LCD,,,q,2q,,, 分析.,,900 - q,,,,,,900 - q,2q,,,,A,,,E,,,,,,,B,C,,,,,,,,,,AC1=BC-AB,AC2=BC+AB,曲柄搖桿機構 ABCD 為所求., 設計.,2） 給定 K、y、LCD 、 g .,,,gmin,g2 gmin,,,,A0, 分析.,, 設計.,,,,gmin 須不小于 g .,實現預定軌跡的設計 即要求機構中連桿上某點的軌跡能與給定的曲線相一致,或能通過給定曲線上的若干有系列的點,如:攪拌器機構要求連桿上某點按攪拌特點生成某種軌跡,,,,,,,,,,,,,,,,,,,3實現預定運動軌跡機構,實驗法、 圖譜法、 解析法.,設計,,,連桿曲線圖譜,作業(yè): 3-1,3-2,3-3,