铰链四杆机构的组成及分类

铰链四杆机构的组成及分类
主讲人：骆淑萍
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知识回顾 1，什么是机构？什么是平面机构？
机构：是人为的实体组合，各部分间有一定的相对运动能完成运动、
力的传递或改变运动形式。
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低副又可以分为转动副、移动副、螺旋副。
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回顾
运动副？
由两个或两个以上的构件直接接触而组成的可动的连接称为运动副
分类？ 低副：两构件通过面接触而构成的运动副 高副：两构件通过单一点或线接触而构成的运动副
如果取最短杆为机架，则得到双曲柄机构；
若取最短杆的任何一个相连构件为机架，则得到曲柄摇杆机构；
如果取最短杆对面构件为机架，则得到双摇杆机构。
如果四杆机构不满足杆长之和条件，则不论选取哪个构件为机架，所得到机构均 为双摇杆机构。
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习题以及小结：
在铰链四杆机构中，固定不动的杆件称为—— 机架 与固定不动杆件直接用转动副相连接的称为—— 连架杆 不与固定不动杆件直接相连接的杆件称为—— 连杆 能做整周连续旋转的构件称为—— 曲柄 只能来回摆动一个角度的构件称为—— 摇杆 铰链四杆机构中以（ 转动 ）副来联接。 家用缝纫机踏板属于（ 曲柄摇杆 ）机构。
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铰链四杆机构的类型判断：
杆长之和条件：平面四杆机构的最短杆和最长杆的长度之和小于或者等于其 馀两杆长度之和。
在铰链四杆机构中，如果某个转动副能够成为周转副，则它所连接的两个构件 中，必有一个为最短杆，并且四个构件的长度关系满足杆长之和条件。
在有周转副存在的铰链四杆机构中，最短杆两端的转动副均为周转副。
通过观察同学们想想如下几个问题：：
01 这几个机构有哪些异同之处？ 02 构件和构件是通过什么连接的？ 03 铰链四杆机构是如何改变或传递运动的？ 04 铰链四杆机构的工作特性是什么？
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家用缝纫机
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飞机起落架
雷达俯仰机构
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铰链四杆机构的组成
机架： 机构的固定构件。
连架杆：与机架用转动副相连接的构件 （其中又分为：曲柄：能绕机架作整周 转动。摇杆：只能绕机架做小于180度 的某个角度的摆动。）
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课后习题：试画出机构运动简图
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连杆与机架的长度相等，两个曲柄的长度相等且转向相同的双曲柄机构
，称为（平行四边形机构 ）
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以下哪个机构属于铰链四杆机构呢？
×
√
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思考?
上述三种结构是铰链四杆机构的基本 形式，杆长的设置不同会形成不同的 形式，杆的运动形式也随之改变，那
么杆长是如何设置呢？
铰链四杆机构难道就只有这三种类型吗？ 我们还能不能演化成其他四杆机构呢？
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平面连杆机构的基本形式之一
平面连杆机构：由一些刚性构件用移动副和转动副相互联接而成
的，各构件的运动轨迹均在同一平面内或相互平行的平面内。最简 单的平面连杆机构是由四个杆件组成的，简称平面四杆机构。由四 个构件通过铰链联接而成的机构，称为铰链四杆机构。
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铰链四杆机构对于我们来说并不陌生，观察以下的动画：
连杆：不直接与机架连接的构件。
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铰链四杆机构的分类：
曲柄摇杆机构
1 （铰链四杆机构的两根连架杆中一
根为曲柄另一根是摇杆）
双摇杆机构
2 （铰链四杆机构的两根连架杆
均为摇杆）均为
曲柄）
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曲柄摇杆机构
其运动形式为：曲柄作连 续的整周旋转，驱动摇杆 在一定范围内作往复摆动。 曲柄摇杆机构的应用：
搅拌机、汽车刮雨器、缝 纫机、雷达俯仰天线等
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曲柄是主动件 摇杆是从动件
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双曲柄机构
其运动形式为：两曲 柄不相等时，主动曲 柄等速回转一周，随 之从动曲柄变速回转 一周。
双曲柄机构的应用：
天平秤、火车车轮的联 动机构、公交车门启闭 机构、惯性筛等
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平行四边形机构
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反平面机构的应用
反平行四边形机 构
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双摇杆机构
其运动形式为： 两摇杆都在一定 范围内作往复摆 动。
双摇杆机构的应 用：汽车车轮转 向机构、起重机 等。
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双摇杆机构应用——鹤式起重机
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以六人为一组共六小组结合老师对本堂课内容的具体讲解针对老师 刚刚提到的问题进行分析讨论，小组讨论时间为十五分钟，然后， 请每个小组指定一个代表进行总结，在此过程中，有任何疑问的地 方，请举手提问。