铰链四杆机构

l2
l1
曲柄滑块机构
导杆机构
（转动导杆机构）
l1<l2
牛头刨、插床、回整转理式ppt 油泵
摆动导杆机构 l1>l2
25
应用实例一
2作机架 曲柄滑块机构
B
BB 11 11
B B
1112
2B 2 B
B
1A
11 B
1212
B 2
4 2
222CC2 C C CCCCCC
2 33 3 3 33 3333
2
A
机构具有确定运动的条件
W>0, W= 主动件个数
复合铰链
局部自由度
虚约束
整理ppt
3
导路重合的虚约束
习题1：计算机构的自由度
观察视频： 作用？ 输出构件？
椭圆规机构
W＝3n－2PL－PH ＝3 3－2 －4 0
＝1
整理ppt
4
1.2 铰链四杆机构的基本型式和特征
二杆
铰链四杆机构
三杆, 不可能.
• 平面连杆机构的基本型式是铰链四杆机构 • 其余四杆机构均是由铰链四杆机构演化而成的
B2
1
A 4
lCD
3 D
B
1
2
C3
A 4
对心曲柄滑块机构
B
2
C3
e0 1
A 4
偏置曲柄滑块机构
e
整理ppt
23
❖ 选不同构件作机架——机构倒置
❖ 导杆机构 ❖ 曲柄摇块机构 ❖ 移动导杆机构
变更机架
❖ 曲柄滑块机构
导杆机构
曲柄滑块机构
曲柄摇杆机构 移动导杆机构
整理ppt
24
导杆机构
原动件
vF
诸如颚式破碎
α
机的最小传动 角不低于50°；
对于小功率仪
表指针可小于
40°。
整理ppt
ΔABD 和ΔBCD 及余弦定理可计 算最小传动角。
16
2. 死点
传动角：γ＝( 90º- α )=0º或180 º
• 死点:传动角为零g=0(连杆与从动件共线),机构顶死
C
2
1
B
vF
1
A
B2
4
g=00
C C2
3
双摇杆机构: 最短杆长度+最长杆长度 >其余两杆长度之和。
整理ppt
13
变更机架后机构的演化
曲柄摇杆机构
曲柄摇杆机构
双曲柄机构
整理ppt
双摇杆机构
14
C b B
c
a A
d
D
❖ 推论1：
❖ 当Lmax+Lmin L(其余两杆长度之和)时 最短杆是连架杆之一 ——曲柄摇杆机构
最短杆是机架
——双曲柄机构
❖ —急回特性
B
1
1
A
1
C1 2
B2
4
C C2
3 v1
v2 j
D
❖ 行程速比系数K
2 B1
Kv v1 2C C 1 1 C C 2 2//tt1 2tt1 21 21 18 8 0 0 0 0
180 K1
K1
❖应用：牛头刨、插床（工作形成慢、匀）
慢
❖ Ѳ=0 or K=1 无急回特性（平行）
❖ 结构特点：二连架杆均为摇杆 ❖ 运动变换：摆动摆动 ❖ 举例: 鹤式起重机
整理ppt
10
特殊机构
• 等腰梯形机构 • 实例: 汽车前轮转向机构
整理ppt
11
2.双曲柄机构
3. 双摇杆机构
插床机构
鹤式起重机
整理ppt
惯性筛
飞机起落架
12
二. 铰链四杆机构曲柄存在条件
曲柄存在必要条件: （1）曲柄是最短杆； （2）最短杆长度+最长杆长度 其余两杆长度之和。
死点的应用－－防松 ❖ 飞机起落架机构
g=00
❖ 折叠家具机构
整理pຫໍສະໝຸດ Baidut
20
3. 急回特性
❖ 当回程所用时间小于工作行程所用时间时，称该机构具有急回特征
❖ 摆角：ψ 极位夹角：
❖ 1 = const ❖ 1 = 1 t1 =1800 + ❖ 2 = 1 t2 =1800 - ❖ t1 > t2 , v2 > v1
快
❖ ↑ K↑ 急回特征越显整著理ppt
21
1.4 铰链四杆机构的演化
1 转动副转化为移动副 2 变换构件形态 3 变更机架 4 扩大转动副尺寸
连架杆 B 1
A
连杆 2
C 连架杆
3
4
D
曲柄滑块机构
导杆机构
整理ppt
22
铰链四杆机构
B 1 A
C 2
3
4
D
曲线导轨曲柄滑块机构
C
对CD杆等效转化 转动副变成移动副
整理ppt
1.2 铰链四杆机构的基本型式和特征
一.基本型式
曲柄摇杆机构 双摇杆机构 双曲柄机构
连杆
C
连架杆
2
B
3
1
A
4
D
连架杆 机架
整理ppt
6
1 . 曲柄摇杆机构
2
• 结构特点：连架杆1为曲柄，3为摇杆
• 运动变换：转动摇动
1
3
4
• 举例：搅拌器机构、雷达天线机构
特性： • 急回特征 • 死点
应用实例三
B 1 A
2 C
4
3
曲柄滑块机构
１作机架
B 1
A
2 C
4
3
导杆机构
4
3 C
3 C
33 3 C
C3 C3
242 2 22 242
3C C3
C3
4224 B
4224
3C
4 2 21 22 2 4
C3 4
4
3 C
A CC
C3
4 3C
3 C
4
4
4
4
lBC > lAB， 导杆AC整周转动
AA 11
1B
A
1A
1 41
4A
4
曲柄摇块机构
4
A1 A 11
1A 41
4
2 4
4 44
C
A A A 44
3
BB B
液压作动筒
车箱举升机构
整理ppt
26
应用实例二
B
2
1
C
A
4
3
曲柄滑块机构
3作机架
BB
B
11
222
11
C
A
4
3
定块机构
整理ppt
手动唧筒机构
A
A
1
1
A 4
1
B BB
2 22 C 3
27
整理ppt
7
2.双曲柄机构
❖ 结构特点：二连架杆均为曲柄
❖ 运动变换：转动转动，通常二转速不相等
❖ 举例：振动筛机构
整理ppt
8
特殊双曲柄机构
• 平行四边形机构 结构特点：二曲柄等速 • 运动不确定问题 • 车门开闭机构
• 反平行四边形机构 结构特点：二曲柄转向相反
整理ppt
9
(3) 双摇杆机构
最短杆是连杆
——双摇杆机构
❖ 推论2： ❖ 当Lmax+Lmin > L(其余两杆长度之和)时 ——双摇杆机构
整理ppt
15
三. 铰链四杆机构的特性 1. 压力角α和传动角γ ———衡量传力性能 压力角α－从动件受力方向和绝对速度方向的夹角
传动角γ＝90º- α
传动灵活: α γ F在Vc向分力Ft=Fcosα
D
B B1 g=00
A
B2
g=00
B
g=00
1
F
v
C１
C
C
2
整理ppt
17
C C
防止死点: (1)利用惯性(例如缝纫机)； (2)用机构错列的方法；
蒸汽机车两侧利
F’ G’
用错位排列的两
E’
套曲柄滑块机构 使车轮联动机构
E
G
通过死点
F 整理ppt
18
死点的应用－－防松
夹紧机构
整理ppt
触点开关
19
西北农林科技大学
机械学基础课程电子教案
机械与电子工程学院 闫锋欣
整理ppt
Review
低副
平面机构运动简图 运动副
高副
回转副
低副(面接触) 移动副
高副（点、线接触）
活塞泵机构 整理ppt
机构简图
2
平面机构的自由度
机构自由度计算公式
W ＝ 3n2P LP H
高副 低副
消除1个自由度 消除2个自由度