平面连杆机构及其设计(5)

曲柄摇杆机构.pps
连架杆—与机架相联的构件1、3；
曲柄—绕机架作整周转动的连架杆1；
摇杆—绕机架来回摆动的连架杆3；
连杆—不与机架相连的构件2；
周转副—能作360度相对转动的转动副,如转动副A； 摆转副—只能作有限角度可来整理回ppt 摆动的转动副,如转动6副D 。
1)曲柄摇杆机构:
在铰链四杆机构中，若一个连架杆为曲柄，另一 个连架杆为摇杆。
第5章 平面连杆机构及其设计
§5－1 平面连杆机构的概述 §5－2 平面四杆机构的基本形式和演化 §5－3 平面四杆机构的基本知识 §5－4 平面四杆机构的设计
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1
本章重点和难点
1.平面四杆机构的分类和判别； 2.曲柄存在的条件及应用； 3.传动角、压力角、死点、极位夹角和行程速比系数 等含义和确定方法； 4.掌握行程速比系数法来设计平面四杆机构。
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应用实例:
A
4
1 B
2
3C
手摇抽水筒 （定块机构)
D
3
B 2 作者：潘存云教授
C
C2
4 C1
1
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A
牛头刨床
(摆动导杆机构)
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§5－3 平面四杆机构的基本知识
一、平面四杆机构存在曲柄的条件
若a<d, 当连架杆AB整周回转时，必有两次与机架共线
三角形任意两边之和大于第三边
则由△B’C’D可得： a+d ≤ b + c
C”
c
D
d≤a, d≤b, d≤c
AD为最短杆 可整理ppt ad中必有一个是机架
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曲柄存在的条件（必同时满足下述二个条件）： 1）最长杆与最短杆的长度之和应≤其他两杆长度之和
称为杆长条件。 2）曲柄为最短杆件或最短杆的相邻杆件。
由上可知：(1)在平面四杆机构中，若满足杆长条 件时，有最短杆参与构成的转动副都是周转副(如图中的 A、B副)，而其余的转动副(如C、D副)则是摆转副。
在平面连杆机构中， 其中最简单、最基本的 机构是由四个构件组成
的平面四杆机构。
本章任务:介绍平面四杆机构类型、特性及其设计方法
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§5－2 平面四杆机构的基本形式和演化
一、平面四杆机构的基本型式
在平面四杆机构中,若运动副 都是转动副，此机构称为平面铰 链四杆机构,它是平面四杆机构的 基本形式。
2.缺点: 1）由于运动副中存在间隙，且不易消除，会引起运动误差
2）由于设计比较复杂，不易精确地实现复杂的运动规律，
一般只能近似地得以满足其运动规律。
3)为了满足设计的要求，往往要增加构件和运动副数目，
使机构构造复杂，有可能会产生自锁和惯性力等，所以连
杆机构不宜用于高速运动。可整理ppt
4
连杆机构应用十分广泛，常常应用于各种工作机和仪 器中。例如空气压缩机中的曲柄连杆机构；牛头刨床机构 中的导杆机构、折叠伞的收放机构等。
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偏置曲柄滑块机构
3. 选不同的构件为机架
B
1
B
1
2 3
A
4C
1
曲柄滑块机构2
B
1
2 3
A
4C
摇块机构
A 导杆机构
A1 B
42
C3
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定块机构
摆动导杆机构.pps
2 3
4C
摆动导杆机构 转动导杆机构
在导杆机构中， 杆2为原动件可绕B点 作整周转动，当L1< L2时，杆4也可以绕 A点作整周转动，此 种导杆机构称为转动 导杆机构 ，反之， 称为摆动导杆机构 。
(2)在平面四杆机构中，当满足杆长条件时，选择不同的 构件作为机架，可得不同的机构。
B
Aa
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b
C
c
D 作者：潘存云教授
d
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讨论：
（1）若满足杆长条件时，当取与最短杆件AB相邻 的杆件AD 或杆件BC为机架时，则得到曲柄摇杆机构
曲柄摇杆机构1
曲柄摇杆机构2
Baidu Nhomakorabea
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（2）若满足杆长条件时，当取最短杆件AB为机架时， 则得到双曲柄机构，此时两连架杆BC和AD均为曲柄。
双曲柄振动筛.exe 8
特例1：平行四边形机构
如机构中AB＝CD， 故有ω1= ω3
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特例2：反平行四边机构
1 2
3
如机构中AB＝CD， 故有ω1= -ω3
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反平行四边机构的应用:车门开闭系统
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3）双摇杆机构:
在铰链四杆机构中，若两连架杆均为摇杆。
作用：将摇杆BC的等速往复摆动转变为摇杆AD的变 速往复摆动。
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曲柄滑块机构
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在曲柄滑块机构中,根据导路中心线是否通过转动副中心A点, 它可分为两种类型:
对心曲柄滑块机构:偏心距e=0
曲柄滑块机构 偏置（或偏心）曲柄滑块机构:偏心距e≠0
在偏置曲柄滑块机构中，为了能使连架杆AB绕固定铰链中 心A作整周转动，就必须满足下述条件：
LABeLBC
对心曲柄滑块机构
（3）若满足杆长条件时，当取最短杆件AB的对边杆
件CD为机架时，则得到双摇杆机构。
双曲柄机构
双摇杆机构
则由△B”C”D可得： b≤(d – a)+ c → a+b ≤ c + d
最长杆与最短杆 的长度之和≤其 他两杆长度之和
c≤(d –a)+ b → a+ c ≤ b + d
将以上三式两两相加得：
a≤ b, a≤c, a≤d
AB为最短杆 若a>d，同理有：
B’
a
b C’ b c
Aa
作者：潘存云教授
d d- a
作用：将曲柄的整周回转转变为摇杆的往复摆动或正 好相反,即将摇杆的往复摆动转变为曲柄的整周回转。
雷达天线装置
缝纫机踏板机构
C 23
B1 4 D
可整A理ppt
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2)双曲柄机构: 在铰链四杆机构中，若两连架杆均为曲柄。
作用：将曲柄2的等速回转转变为曲柄4的等速或变速回 转。
惯性篩
双曲柄机构.pps
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造型翻箱机构
双摇杆机构.pps
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二、平面四杆机构的演化型式
1. 扩大转动副 如果将曲柄1端部的转动副B的半径加大至超过
曲柄1的长度AB，便得到如图（b）所示的偏心轮机 构。
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2. 改变构件的形状和尺寸
曲柄滑块机构.pps
作者：潘存云教授
曲柄摇杆机构
导路中心线
↓∞
A
曲柄滑块机构
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§5－1 平面连杆机构的概述
一、平面连杆机构定义 平面连杆机构:指同一平面或相互平行平面内若干构件
全部用低副联接起来的机构。
铰链四杆机构
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曲柄滑块机构
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二、平面连杆机构的特点
1.优点: 1）由于运动副均是面接触， 故压强低，磨损小，并且可以
承受较大的冲击载荷 ；
2）由于运动副的接触面为圆 柱面和平面，故制造容易,加工 简便，易获得较高的加工精度。