平面四杆机构课件ppt课件
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根据两个连架杆能否成为曲柄，铰链四杆机 构可分为三种基本形式：曲柄摇杆机构、双曲 柄机构和双摇杆机构。
.
4-1平面连杆机构
2、基本形式：按照连架杆的不同分 （1）曲柄摇杆机构-连架杆一个为曲柄，一个为摇杆
特点是：既能将曲柄的整周转动变换为摇杆的往复摆动， 又能将摇杆的往复摆动变换为曲柄的连续回转运动。
一、铰链四杆机构的基本类型及应用
所有运动副均为转动副的平面四杆机构称为铰链
四杆机构，其它型式的平面四杆机构都可以看成
是在它的基础上演化而成的。
1、基本概念
组成
机架 连架杆
曲柄 摇杆
连杆
.
4-1平面连杆机构
固定不动的构件为机架；与机架相联的构件为连 架杆， 连架杆中，能绕机架的固定铰链作整周转动的称 为曲柄 能在一定角度范围内往复摆动的称为摇杆； 联接两连架杆且不与机架直接相联的构件称为连 杆。
缺点：1.只能近似地满足给定的运动规律和轨迹要求， 且设计比较复杂；2. 运动构件产生的惯性力难以平衡， 高速时会引起较大的振动，因此常用于速度较低的场合
。
命名:根据所含有构件的数目。如四杆机构，多杆机构( 五杆机构、六杆机构)。本章主要研究平面四杆机构的类 型、基本性质和设计方法。
.
4-1平面连杆机构
.
4-1平面连杆机构
杆长条件
机架条件
机构类型
最短杆相邻的杆为机架 曲柄摇杆机构
满足杆长之 和条件
最短杆本身为机架
双曲柄机构
最短杆相对的杆为机架 双摇杆机构（I）
不满足杆长 之和条件
任意杆为机架
双摇杆机构（II）
.
4-1平面连杆机构 练习：判断下面四杆机构是什么机构
.
4-1平面连杆机构
三、制作铰链四杆机构
例如：惯性筛、挖掘机（平行四边形机构）、车 门启闭机构（反平行四边形机构）等。
.
4-1平面连杆机构
（3）双摇杆机构的特点是：两个连架杆均为摇杆 。
例如：起重机、电风扇摇头机构等。
.
4-1平面连杆机构 二、铰链四杆机构类型的判别-取决语杆件的
长度和机架的选取
铰链四杆机构存在曲柄的条件
1.杆长和条件 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； 2.最短杆条件 连架杆和机架中必有一个是最短杆。
例如：搅拌机、雷达俯仰天线等。
.
4-1平面连杆机构 特点：急回特性
曲柄摇杆机构中，原动件AB以 1 等速转动
（1）输出件CD的两极限位置 极位夹角θ： 当摇杆处于两极限位置时，对应的曲柄
位置线所夹的锐角。
.
4-1平面连杆机构
v1
C1 v2 C
C2
极位夹角 b 2
c
曲柄转角
B
1
a1
1
B2 d
A
LOGO
机械基础
平面连杆机构
.
4-1平面连杆机构
定义：若干个刚性构件用平面低副联接而成的机构,也可 称为平面低副机构。
优点：1.能够实现多种运动形式的转换，也可以实现各 种预定的运动规律和复杂的运动轨迹，容易满足生产中 各种动作要求；2.构件间接触面上的比压小、易润滑、 磨损轻、适用于传递较大载荷的场合；3.机构中运动副 的元素形状简单、易于加工制造和保证精度。
.
4-1平面连杆机构
评价：制作完毕后，组内先自评，让最好的上台演示， 教师再进行评价。
作业：书本87页第1、3、5、8，手工铰链四杆机构上
交
.
LOGO
.
感谢亲观看此幻灯片，此源自文库件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
1、分组：4人为一组，共五组；
2、要求：每人做铰链四杆机构2个，一个为满足杆长和 条件，一个为不满足杆长和条件；每组派一位学生上台 演示，用自己所做的机构演示出曲柄摇杆机构、双摇杆 机构、双曲柄机构（组内学生要自评）；
3、准备工作：硬纸板、美工刀、钉子、尺子；
4、制作步骤：（1）用尺子和美工刀裁出相应尺寸的纸 条，长度和宽度自定，并在纸条上注明尺寸；（2）按相 应顺序用钉子连接做成铰链四杆机构；（3）用手按住一 个杆件作机架，能够自由转动。
K1
平面四杆机构具有急回特性的条件： （1）原动件作等速整周转动； （2）输出件作往复运动；
（3） 0 .
4-1平面连杆机构 特点：死点位置
曲柄摇杆机构中取摇杆为主动件时，当曲柄与连杆共 线时，连杆对从动件曲柄的作用力通过转动中心A，传动角 为零，力矩为零，称为死点位置。
.
4-1平面连杆机构
死点的利用：
当工件被夹紧后，BCD成一直线，机构处于死点位 置，即使工件的反力很大，夹具也不会自动松脱，该例 为利用死点位置的自锁特性来实现工作要求的。
.
4-1平面连杆机构 思考：在现实生活中还有没有死点位置 的利用？能看出下图中的死点位置吗？
.
4-1平面连杆机构
（2）双曲柄机构-连架杆均为曲柄
特点是：能将等角速度转动转变为周期性的变角 速度转动。
B1
2
4
1180
3
摆角 D
2 180
对应的时间
摇杆点C的 平均速度
t1 1/1
v1 C¼1C2 / t1
t2 2/1
v2 C¼2C1 /t2
.
4-1平面连杆机构
输出件的行程速度变化系数K：
从动件快行程平均速度v2与慢行程平均速度v1之比。
Kv2 v1
t1 t2
1 2
1188 00
180 K1
.
4-1平面连杆机构
2、基本形式：按照连架杆的不同分 （1）曲柄摇杆机构-连架杆一个为曲柄，一个为摇杆
特点是：既能将曲柄的整周转动变换为摇杆的往复摆动， 又能将摇杆的往复摆动变换为曲柄的连续回转运动。
一、铰链四杆机构的基本类型及应用
所有运动副均为转动副的平面四杆机构称为铰链
四杆机构，其它型式的平面四杆机构都可以看成
是在它的基础上演化而成的。
1、基本概念
组成
机架 连架杆
曲柄 摇杆
连杆
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4-1平面连杆机构
固定不动的构件为机架；与机架相联的构件为连 架杆， 连架杆中，能绕机架的固定铰链作整周转动的称 为曲柄 能在一定角度范围内往复摆动的称为摇杆； 联接两连架杆且不与机架直接相联的构件称为连 杆。
缺点：1.只能近似地满足给定的运动规律和轨迹要求， 且设计比较复杂；2. 运动构件产生的惯性力难以平衡， 高速时会引起较大的振动，因此常用于速度较低的场合
。
命名:根据所含有构件的数目。如四杆机构，多杆机构( 五杆机构、六杆机构)。本章主要研究平面四杆机构的类 型、基本性质和设计方法。
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4-1平面连杆机构
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4-1平面连杆机构
杆长条件
机架条件
机构类型
最短杆相邻的杆为机架 曲柄摇杆机构
满足杆长之 和条件
最短杆本身为机架
双曲柄机构
最短杆相对的杆为机架 双摇杆机构（I）
不满足杆长 之和条件
任意杆为机架
双摇杆机构（II）
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4-1平面连杆机构 练习：判断下面四杆机构是什么机构
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4-1平面连杆机构
三、制作铰链四杆机构
例如：惯性筛、挖掘机（平行四边形机构）、车 门启闭机构（反平行四边形机构）等。
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4-1平面连杆机构
（3）双摇杆机构的特点是：两个连架杆均为摇杆 。
例如：起重机、电风扇摇头机构等。
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4-1平面连杆机构 二、铰链四杆机构类型的判别-取决语杆件的
长度和机架的选取
铰链四杆机构存在曲柄的条件
1.杆长和条件 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； 2.最短杆条件 连架杆和机架中必有一个是最短杆。
例如：搅拌机、雷达俯仰天线等。
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4-1平面连杆机构 特点：急回特性
曲柄摇杆机构中，原动件AB以 1 等速转动
（1）输出件CD的两极限位置 极位夹角θ： 当摇杆处于两极限位置时，对应的曲柄
位置线所夹的锐角。
.
4-1平面连杆机构
v1
C1 v2 C
C2
极位夹角 b 2
c
曲柄转角
B
1
a1
1
B2 d
A
LOGO
机械基础
平面连杆机构
.
4-1平面连杆机构
定义：若干个刚性构件用平面低副联接而成的机构,也可 称为平面低副机构。
优点：1.能够实现多种运动形式的转换，也可以实现各 种预定的运动规律和复杂的运动轨迹，容易满足生产中 各种动作要求；2.构件间接触面上的比压小、易润滑、 磨损轻、适用于传递较大载荷的场合；3.机构中运动副 的元素形状简单、易于加工制造和保证精度。
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4-1平面连杆机构
评价：制作完毕后，组内先自评，让最好的上台演示， 教师再进行评价。
作业：书本87页第1、3、5、8，手工铰链四杆机构上
交
.
LOGO
.
感谢亲观看此幻灯片，此源自文库件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
1、分组：4人为一组，共五组；
2、要求：每人做铰链四杆机构2个，一个为满足杆长和 条件，一个为不满足杆长和条件；每组派一位学生上台 演示，用自己所做的机构演示出曲柄摇杆机构、双摇杆 机构、双曲柄机构（组内学生要自评）；
3、准备工作：硬纸板、美工刀、钉子、尺子；
4、制作步骤：（1）用尺子和美工刀裁出相应尺寸的纸 条，长度和宽度自定，并在纸条上注明尺寸；（2）按相 应顺序用钉子连接做成铰链四杆机构；（3）用手按住一 个杆件作机架，能够自由转动。
K1
平面四杆机构具有急回特性的条件： （1）原动件作等速整周转动； （2）输出件作往复运动；
（3） 0 .
4-1平面连杆机构 特点：死点位置
曲柄摇杆机构中取摇杆为主动件时，当曲柄与连杆共 线时，连杆对从动件曲柄的作用力通过转动中心A，传动角 为零，力矩为零，称为死点位置。
.
4-1平面连杆机构
死点的利用：
当工件被夹紧后，BCD成一直线，机构处于死点位 置，即使工件的反力很大，夹具也不会自动松脱，该例 为利用死点位置的自锁特性来实现工作要求的。
.
4-1平面连杆机构 思考：在现实生活中还有没有死点位置 的利用？能看出下图中的死点位置吗？
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4-1平面连杆机构
（2）双曲柄机构-连架杆均为曲柄
特点是：能将等角速度转动转变为周期性的变角 速度转动。
B1
2
4
1180
3
摆角 D
2 180
对应的时间
摇杆点C的 平均速度
t1 1/1
v1 C¼1C2 / t1
t2 2/1
v2 C¼2C1 /t2
.
4-1平面连杆机构
输出件的行程速度变化系数K：
从动件快行程平均速度v2与慢行程平均速度v1之比。
Kv2 v1
t1 t2
1 2
1188 00
180 K1