铰链四杆机构的基本性质1PPT课件

一、平面四杆机构有曲柄的条件
设a＜d ,连架杆若能整周回转，必有两次与机架共线
则由△B’C’D可得：三角形任意两边之和大于第三边
a+d≤b+c 则由△B”C”D可得：
b≤(d-a)+c 即: a+b≤d+c
c≤(d-a)+ b 即: a+c≤d+b
最长杆与最短杆 的长度之和≤其 他两杆长度之和
将以上三式两两相加得： a≤b, a≤c, a≤d AB（即a）为最短杆
平面连杆机构
铰链四杆机构的基本性质
2021
复习回顾
1.铰链四杆机构的有哪些基本类型？ 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构
2.铰链四杆机构的各构件的名称分别是什么？
构件4 （连杆）
构件2 （连架杆1）
构件1（机架）
构件3 （连架杆2）
复习回顾
3.请将正确的答案填入以下横线上。
① 与机架相连并且作整周转动的构件是 曲柄 ② 不与机架相连作平面运动的构件是 连杆 ③ 与机架相连并且作往复摆动的构件是 摇杆 ④ 固定不动的构件是 机架 ⑤ 与机架相连的构件是连架杆
§7-3 铰链四杆机构的基本性质
2、双曲柄机构的条件：机架为最短杆
§7-3 铰链四杆机构的基本性质
3、双摇杆机构的条件：连杆为最短杆
当最长杆与最短
杆长度之和大于其余
两杆长度之和时，无 论取哪一杆件为机架， 机构均为双摇杆机构。
§7-3 铰链四杆机构的基本性质
1、若最短杆与最长杆的长度之和小于或 等于其他两杆长度之和，则可能有以下三 种情况： 取最短杆的邻杆作机架——曲柄摇杆机构 取最短杆作机架——双曲柄机构 取最短杆的对面杆作机架——双摇杆机构 2、若最短杆与最长杆的长度之和大于其 他两杆长度之和，不论以哪一杆为机架，
存在？分别以哪杆为机架可以形成三种不同形式的机构？
解：由所给条件知：最短杆为AB=45mm、最长杆为 AD=100mm
∵ AB + AD < BC + CD 即 45 + 100 < 90 + 70
∴该机构满足曲柄存在的杆长条件
又∵ 最短杆AB同时作为机架
∴该机构中有曲柄存在
该机构以BC杆或AD杆作机架时，
图示曲柄摇杆机构中
C2
θ 180°＋θωB
AA
B1
B2
C C1 DD
当曲柄以ω逆时针转过180°+θ时，摇杆从C1D位置摆到C2D。
所花时间为t1 ，平均速度为V1，那么有：
t1(180)/
V1 C1C2 t1 C 1C 2/1 ( 8 0 )
§7-3 铰链四杆机构的基本性质
当曲柄以ω继续转过180°-θ时，摇杆从C2D，置摆到C1D，
A、曲柄摇杆机构 B、双曲柄机构 C、双摇杆机构
§7-3 铰链四杆机构的基本性质
4.判断图示四杆机构 是什么机构？
A、曲柄摇杆机构 B、双曲柄机构 C、双摇杆机构
§7-3 铰链四杆机构的基本性质
5. 图示铰链四杆机构，各杆尺寸分别是：AB=45mm，BC=90mm， CD=70mm，AD=100mm。若取AB为机架，试确定该机构中是否有曲柄
若取BC为机架，则结论相同，可知铰链B也是周转副。
C
Bb
c
Aa
D
d
可知：当满足杆长条件 时，其最短杆参与构成 的转动副都是周转副。
§7-3 铰链四杆机构的基本性质
铰链四杆机构三种基本类型的判别方法
当满足杆长条件时，说明存在周转副，当选择不 同的构件作为机架时，可得不同的机构。
1、曲柄摇杆机构的条件：连架杆之一为最短杆
所花时间为t2 ,平均速度为V2 ,那么有：
t2(180)/
V2 C1C2 t2 C 1C 2 /1 ( 8 0)
因曲柄转角不同，故摇杆来回 180°＋θω
θ
C2
C1
摆动的时间不一样，平均速度 也不等。
A
B1
D
并且：t1 ＞t2
V2 ＞ V1
B2 180°-θ
摇杆的这种特性称为急回运动。
用以下比值表示急回程度：
应用：空行程节省运动时间，如牛头刨、往复式输送机等。
所以可通过分析机构中是否 存在θ以及θ的大小来判断 机构是否有急回运动或运动 的程度。
§7-3 铰链四杆机构的基本性质
三、死点位置
摇杆处于左极 限 位 置 C1D 时 , 连 杆 与从动件(曲柄)的共 线位置C1A B1。
摇杆处于右极限位置 C2D时,连杆与从动件(曲柄) 的共线位置C2B2A。
曲柄摇杆机构中，若以摇杆 为原动件，当连杆与从动件 （曲柄）两次发生共线时，
此时机构的传动角γ=0，压 力角α=900，即连杆对从动
为曲柄摇杆机构；
以AB杆作机架时，为双曲柄机构； 以CD杆作机架时，为双摇杆机构。
§7-3 铰链四杆机构的基本性质
二、急回特性
极位夹角：曲柄与连杆共线时，摇杆在C1D、C2D两极限 位置 ，此两处曲柄对应两位置所夹的锐角，用θ表示。C2Bθ NhomakorabeaAA
B1
B2
C C1 DD
§7-3 铰链四杆机构的基本性质
K
V2 V1
C1C2 t2 C1C2 t1
t1 t2
180 180
称K为行程速比系数。 只要θ≠0 ,就有K＞1
§7-3 铰链四杆机构的基本性质
说明：
（1）机构有极位夹角，就有急回特性； （2）θ越大，K值越大，急回性就越显著； （3）θ=0、K=1时，无急回特性。
急回特性的作用：可以缩短非生产时间，提高生产率。
均为双摇杆机构。
§7-3 铰链四杆机构的基本性质
1.判断图示四杆机构 是什么机构？
A、曲柄摇杆机构 B、双曲柄机构 C、双摇杆机构
§7-3 铰链四杆机构的基本性质
2.判断图示四杆机构 是什么机构？
A、曲柄摇杆机构 B、双曲柄机构 C、双摇杆机构
§7-3 铰链四杆机构的基本性质
3.判断图示四杆机构 是什么机构？
b C’ c b
C”
c
若设a＞d ，同理有： d≤a, d≤b, d≤c
B’
A
a
B” d d-a
D
AD（即a或d）为最短杆
a、d中必有一个是机架
§7-3 铰链四杆机构的基本性质
曲柄存在的条件
1.最短杆与最长杆的长度之和≤其他两杆长度之和
称为杆长条件。
2.连架杆或机架之一为最短杆。 此时，铰链A为周转副。
复习回顾
4. 分别判断以下铰链四杆机构的类型。
复习回顾
5. 分别判断以下铰链四杆机构的类型。
双摇杆机构
曲柄摇杆机构
双摇杆机构
双曲柄机构
学习目标
01 掌握铰链四杆机构基本形式的判别条件。 02 熟练判定铰链四杆机构的类型。 03 了解铰链四杆机构的基本运动特性。
§7-3 铰链四杆机构的基本性质