机械设计基础第八章平面连杆机构及其设计优秀课件

应用实例
自卸车
4. 直动导杆机构 (Fixed-Slider Mechanism)
B
2 1
A
4
直动导杆
C
3
定块
功能： 往 复 摆 动
往复移动
应用实例 手动抽水机
炉门送料装置
B
2 1
A
4
C
3
三、含有两个移动副的四杆机构——演化型式II
对心曲柄滑块机构
变连杆 为滑块
从动件3的位移与原 动件1的转角成正比：
应用实例：
飞 机 起 落 架 机 构
图-
鹤式起重机
22M
重
型
轰
炸
机
前
起
落
架
应用实例：
推 土 机 铲 斗 机 构
电风扇摇头机构
C
C
C
2
2
2
B
3
B
3
B
3
1
1
1
A
4
DA
4
DA
4
D
曲柄摇杆机构
双曲柄机构
双摇杆机构
ü构件4为机架——曲柄摇杆机构 ü构件2为机架——曲柄摇杆机构
低副运动的可逆性：
ü构件1为机架——双曲柄机构 ü构件3为机架——双摇杆机构
若使AB能够整
C
C2
周回转，必须
b
B
c
使得以圆上
C1
任一点为中心，
B1
以杆长b为半
a
d E
A B2
铰链四杆机构中，若其两个连架杆一为曲柄，一为摇杆， 则此四杆机构称为曲柄摇杆机构。
C
2
B
3
1
A
4
D
功能： 连 续 转 动
往复摆动
应用实例：
飞 机 起 落 架 机 构
缝 纫 机 脚 踏 板 机 构
雷达天线俯仰机构
抽 油 机 机 构
应用实例： 搅拌机构
剪板机
碎石机 拉胶片机构
2. 双曲柄机构 (Double-Crank Mechanism)
车门开闭机构
——逆平行（反平行）四边形机构（两相对杆长相等但不平行的双曲柄机构）
3. 双摇杆机构 (Double-Rocker Mechanism)
——两个连架杆都是摇杆的铰链四杆机构
C
2
B
3
1
A
4
D
特例：等腰梯形机构— —两摇杆长度相等的双 摇杆机构
汽车前轮 转向机构
功能： 往 复 摆 动
往复摆动
机械设计基础第八 章平面连杆机构及
其设计
§8-1 连杆机构及其传动特点
一. 连杆机构
连杆机构由若干个构件通过低副连接而组成，又称为低副机构。 共同特点——原动件通过 不与机架相连的中间构件 传递到从动件上。 不与机架相连的中间构件
——连杆（Linkage） 具有连杆的机构——连杆机构
连杆机构根据各构件间的相对运动 是平面还是空间运动分为
A (x,y)
3 ( x y ct ) 2 g (y x tg ) 2 a 2 2
acxos2asyin21
3. 双转块机构
B
2
1 3
A
应用实例
B
2
1 3
A
十字滑块联轴器
B
2
1 3
A
小结
平面四杆机构的演化方式 1、改变构件的形状和相对尺寸：转动副移动副
对心曲柄滑块机构
变连杆 为滑块
B
§8-2 平面四杆机构的类型和应用
Ø四杆机构各部分的名称：
构件
转动副
机架
连架杆
连杆
周转副 摆转副
曲柄
摇杆
整周 回转
往复 摆动
相对 整周 固定 回转
往复 平面 摆动 运动
Ø机构命名：原动件名 + 输出构件名
（也可以几何特点命名）
一、全转动副四杆机构（铰链四杆机构）——基本型式 1. 曲柄摇杆机构 (Crank-Rocker Mechanism)
空间连杆机构 平面连杆机构
二、连杆机构的特点
优点： ①连杆机构为低副机构，运动副为面接触，压强小，承载能力 大，耐冲击； ② 运动副元素的几何形状多为平面或圆柱面，便于加工制造； ③在原动件运动规律不变情况下，通过改变各构件的相对长度 可以使从动件得到不同的运动规律； ④可以连杆曲线可以满足不同运动轨迹的设计要求。 缺点： ①由于运动积累误差较大，因而影响传动精度； ②由于惯性力不好平衡而不适于高速传动； ③设计方法比较复杂。
2
1
A
4
C 摇块
3
双滑块机构
2B
1
A
4
导杆
3
C
2、改变运动副的尺寸：曲柄偏心轮
2
C 扩大转
动副B
2
C 超过
曲柄
B
3 的半径 B
3长
1 A
4
D
1 A
4
D
B A1
2C 3
D 4
转动 副B 的半 径扩 大超 过曲 柄长
曲柄滑块机构 偏心轮机构
3、选用不同构件为机架——倒置法
机构的倒置：选运动链中不同的构件作机架以获得不同机构的 演化方法称为机构的倒置。
B
1
2
C
A
4
3
曲柄滑块机构
B
1
2
C
A
4
导杆
3
导杆机构
B
2 1
A
4
摇块
C
3
曲柄摇块机构
§8-3 有关平面四杆机构的基本性质
运动特性 1.曲柄存在条件 2.急回特性 3.运动连续性
动力特性 1.压力角、传动角 2.死点
一、铰链四杆机构曲柄存在的条件 —— Grashoff定理
曲柄摇杆机构
双曲柄机构
双摇杆机构
在低副机构中，取不同构件作为机架时，任意两个构件间 的相对运动关系不变。
二、含有一个移动副的四杆机构——演化型式I
曲柄摇杆机构
曲线导轨曲柄滑块机构
变摇杆 为滑块
摇杆尺寸为无穷大
偏置曲柄滑块机构 e=0
对心曲柄滑块机构
1. 曲柄滑块机构 (Slider- Crank Mechanism)
B
对心(radial) 1
2
C
A
4
导杆
3
★回转导杆机构——
导杆能作整周转动
★摆动导杆 机构——
导杆只能在 一定的角度 内摆动
功 能 连续转动
连续转动 连续转动
往复摆动
牛头刨床
应用实例 早期的飞机发动机
回转柱塞泵
3. 曲柄摇块机构(Rock-Slider Mechanism)
B
2 1
A
4
摇块
C
3
功能： 连 续 转 动
往复摆动
2
C
曲柄滑块机构
A
4
3
B
偏置 (offset) 1 曲柄滑块机构 A
2
C
4
3
功能： 连 续 转 动
往复移动
应 用
发动机
实
例
：
压 力 机
雨伞
应用实例：
空气压缩机
车
门
开
B
闭 机 构
1
2车门
C 3汽缸
A
4
应用实例： 送料装置
筛分机
2. 导杆机构 (Crank-Shaper Mechanism)
B
1
s lAB sin
移动副可认为是回 转中心在无穷远处 的转动副演化而来
正弦机构
双滑块机构
连杆尺寸 为无穷大
1. 正弦机构
应用 实例
B2
1 A
3
B2 1
3
A
从动件3的位移与原动件1的转角成正比 s lAB sin
压缩机
缝纫机进针机构
2. 双滑块机构
B
2
1 3
B
2
1 3
A
应用实例 椭 圆 仪
A
B 1
——两个连架杆都是曲柄的铰链四杆机构
B
1
A
C
特例：若机构中相对两杆平行且相等，
则成为平面四边形机构。
2
3
4
D
平行四边 形机构特 性：
wenku.baidu.com
▲两曲柄 同速同向 转动
▲连杆作 平动
功能： 连 续 转 动
连续转动
应用实例：
惯性筛机构
机车车轮联动机构
应用实例 播种机料斗机构
升降机构
升降车
台灯伸展机构
应用实例