项目二:平面连杆机构的应用及类型.
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使之超过曲 柄的长度 杆1变为圆盘,其几何 中心为B,运动时,圆盘 绕偏心A转动,故称为偏 心轮。 A 、B之间的距离 称为偏心距e,即为曲柄的 长度。
1 4 3
2
2 3 1 4
3、导杆机构: 选用不同的构件为机架
杆4称为导杆 滑块3沿导杆 移动并绕C点 转动
4
当l1≤l2,杆2、杆4能作整周转动,称
(2)整转副是由最短杆与其邻边组成。
由于曲柄是连架杆,整转副处于机架上,才能 形成曲柄。所以,具有整转副的铰链四杆机构是否 存在曲柄,还应根据选择何杆为机架来判断。
铰链四杆机构类型的判断条件:
1
在满足杆长和的条件下:
(1)取最短杆为机架时,机架上有两个整转副,该 机构为双曲柄机构。 (2)取最短杆的邻边为机架时,机架上只有一个整 转副,该机构为曲柄摇杆机构. (3)取最短杆的对边为机架时,机架上没有整转副, 该机构为双摇杆机构。
一、铰链四杆机构的基本形式、特点和应用 基本概念
1、铰链四杆机构: 全部用转动副相连的平面四杆机构。它是平 面四杆机构的基本型式,其它型式的四杆机构 可看作是在它的基础上通过演化而成的。
2、机架:机构的固定构件,如杆4 。 3、连杆:不直接与机架连接的构件,如杆2。 4、连架杆:与机架用转动副相连接的构件, 如杆1、3 。 连架杆可分为: 5、曲柄:能绕机架作整周转动的连架杆,如杆1; 6、摇杆:只能绕机架作小于360°的某一角度摆动 的连架杆,如3。
B
2
C 3
1
A
4 D A 4 双摇杆机构
D
双曲柄机构
曲柄摇杆机构
取不同的构件为机架
铰链四杆机构判定举例
百度文库、
铰链四杆机构的演化
通过用移动副取代转动副、变更杆件长度, 变更机架和扩大转动副等途径,可得到铰链四杆 机构的其它演化形式。
1、曲柄滑块机构: 改变构件的形状和运动副 2、偏心轮机构:扩大转动副 3、导杆机构: 选用不同的构件为机架 4、摇块机构和定块机构: 选用不同的构件为机架
B 1 2 C 3 A
4
D
应用举例: 港口起重机、飞机起落架、车辆的前轮 转向机构
双摇杆机构应用实例
港口起重机 选择连杆上合适的点,轨迹为近似的水平直线
双摇杆机构应用实例
飞机起落架
双摇杆机构应用实例
风扇摇头
二、
铰链四杆机构曲柄存在的条件
1、整转副: 两构件能相对转动360°的转动副。 2、整转副存在的条件: 取决于各杆的长度。
B1
1
2 3
C1
B
C" 3 A C2 ˊ C 3 B ˊ 1
1
2 3
C
ˊ B B1
A
B2 B3
D
C ˊ 1
ˊ C
D
C1
为了消除这种运动不确定状态,可在主、从动曲 柄上错开一定角度再安装一组平行四边形机构。
机车驱动轮连动机构
公汽车门
3、双摇杆机构
两个连架杆均为摇杆的铰链四杆机构称为双摇 杆机构。
为转动导杆机构。
当l1>l2,杆2能作整周转动,杆4只能
往复摆动,称为摆动导杆机构。
当构件2和构件4均能作整周转动,小型刨床就是应用实例
当杆2的长度小于机架长度时,导秆4只能作来回摆动,又称为摆动导 秆机构,牛头刨中的主运动机构是他的应用实例
2)若不满足杆长和条件: 该机构只能是双摇杆机构。
注意: 铰链四杆机构必须满足四构件组成的 封闭多边形条件:最长杆的杆长<其余三杆 长度之和。
曲柄存在的条件结论
(1)最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和。 (杆长和条件) (2)连架杆与机架中必有一杆为四杆中最短杆。
2 C 3
B 1
l4
曲柄摇杆机构
D
将(1)、(2)、(3)式两两相加,得到以下关系式:
l1≤l2,
l1≤l3,
l1≤l4,
以上关系表明l1为最短杆。
l1+l4 ≤l2+l3 (1) l1+l3 ≤l2+l4 (2) l1+l2 ≤l4+l3 (3)
结论:
(1)整转副存在的条件:最短杆与最长杆长度之和小于或等 于其它两杆长度之和。(杆长和条件)
5、双滑块机构: 改变构件的形状和运动副
1、曲柄滑块机构:改变构件的形状和运动尺寸
摇杆长 →∞ ββ →直线
摇杆3 →滑块 转动副D →移动副
曲柄滑块机构
运动特性:
偏置曲柄滑块机构
e—称为偏距
e≠0,偏置曲柄滑块机构 对心曲柄滑块机构 e=0, 对心曲柄滑块机构
2、偏心轮机构:扩大转动副
扩大转动副 B的半径
雷达天线俯仰机构
曲柄摇杆机构应用实例
搅面机
曲柄摇杆机构应用实例
缝纫机
2、双曲柄机构
两个连架杆均为曲柄的铰链四杆机构称为双曲 柄机构。
应用举例: 惯性筛、插床机构
特例:平行双曲柄机构
双曲柄机构应用实例
惯性筛
双曲柄机构应用实例
插床机构
平行双曲柄机构:其相对两杆平行且相等。 1、曲柄1为原动件,作等角速转动;从动件曲柄3 也以相同角速度转动。 2、当四个铰链中心处于同一直线上时,将出现运 动不确定状态。
分析:若l1能绕A整周相对转动,则存在两个特殊位置 在Δ AC'D中有: l4≤(l2- l1)+l3 l3≤(l2- l1)+l4
C' C
C"
l2
B
l 1+l 4 ≤l 2+l 3 l1+l3 ≤l2+l4
l3
B" A
(1) (2)
l1
B'
在Δ AC" D中有: l 1+l 2 ≤l 4+l 3 (3)
项目二:平面连杆连杆机构的应用及类型
平面连杆机构:是由若干个构件通过低副(转 动副和移动副)连接而成的平面机构,也称平 面低副机构。 铰链四杆机构:全部由转动副相连的平面四杆 机构。
特点:
1)其运动副为低副面接触,压强较小, 可以承受较大的载荷。便于润滑,不易产生
大的磨损,几何形状较简单,便于加工制造。
在铰链四杆机构中,按两连架杆运 动形式,可将铰链四杆机构分为:
1、曲柄摇杆机构 2、双曲柄机构 3、双摇杆机构
1、曲柄摇杆机构
两个连架杆中,一个为曲柄,另一个为摇杆, 则此铰链四杆机构称为曲柄摇杆机构。 曲柄1为原动件,作匀速转动;摇杆3为从动件, 作变速往复摆动。
应用举例: 惯性筛、插床机构
曲柄摇杆机构应用实例
2)从动件能实现各种预期的运动规律。 3)连杆上各不同点的轨迹是各种不同形状 的,从而可以得到各种不同形状的曲线,我们 可以利用这些曲线来满足不同轨迹的要求。
4)有较长的运动链,使连杆机构产生较 大的积累误差,降低机械效率。 5)连杆及滑块的质心都在作变速运动, 它们所产生的惯性力难于用一般的平衡方法 加以消除,增加机构的动载荷。
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2 3 1 4
3、导杆机构: 选用不同的构件为机架
杆4称为导杆 滑块3沿导杆 移动并绕C点 转动
4
当l1≤l2,杆2、杆4能作整周转动,称
(2)整转副是由最短杆与其邻边组成。
由于曲柄是连架杆,整转副处于机架上,才能 形成曲柄。所以,具有整转副的铰链四杆机构是否 存在曲柄,还应根据选择何杆为机架来判断。
铰链四杆机构类型的判断条件:
1
在满足杆长和的条件下:
(1)取最短杆为机架时,机架上有两个整转副,该 机构为双曲柄机构。 (2)取最短杆的邻边为机架时,机架上只有一个整 转副,该机构为曲柄摇杆机构. (3)取最短杆的对边为机架时,机架上没有整转副, 该机构为双摇杆机构。
一、铰链四杆机构的基本形式、特点和应用 基本概念
1、铰链四杆机构: 全部用转动副相连的平面四杆机构。它是平 面四杆机构的基本型式,其它型式的四杆机构 可看作是在它的基础上通过演化而成的。
2、机架:机构的固定构件,如杆4 。 3、连杆:不直接与机架连接的构件,如杆2。 4、连架杆:与机架用转动副相连接的构件, 如杆1、3 。 连架杆可分为: 5、曲柄:能绕机架作整周转动的连架杆,如杆1; 6、摇杆:只能绕机架作小于360°的某一角度摆动 的连架杆,如3。
B
2
C 3
1
A
4 D A 4 双摇杆机构
D
双曲柄机构
曲柄摇杆机构
取不同的构件为机架
铰链四杆机构判定举例
百度文库、
铰链四杆机构的演化
通过用移动副取代转动副、变更杆件长度, 变更机架和扩大转动副等途径,可得到铰链四杆 机构的其它演化形式。
1、曲柄滑块机构: 改变构件的形状和运动副 2、偏心轮机构:扩大转动副 3、导杆机构: 选用不同的构件为机架 4、摇块机构和定块机构: 选用不同的构件为机架
B 1 2 C 3 A
4
D
应用举例: 港口起重机、飞机起落架、车辆的前轮 转向机构
双摇杆机构应用实例
港口起重机 选择连杆上合适的点,轨迹为近似的水平直线
双摇杆机构应用实例
飞机起落架
双摇杆机构应用实例
风扇摇头
二、
铰链四杆机构曲柄存在的条件
1、整转副: 两构件能相对转动360°的转动副。 2、整转副存在的条件: 取决于各杆的长度。
B1
1
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C1
B
C" 3 A C2 ˊ C 3 B ˊ 1
1
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C
ˊ B B1
A
B2 B3
D
C ˊ 1
ˊ C
D
C1
为了消除这种运动不确定状态,可在主、从动曲 柄上错开一定角度再安装一组平行四边形机构。
机车驱动轮连动机构
公汽车门
3、双摇杆机构
两个连架杆均为摇杆的铰链四杆机构称为双摇 杆机构。
为转动导杆机构。
当l1>l2,杆2能作整周转动,杆4只能
往复摆动,称为摆动导杆机构。
当构件2和构件4均能作整周转动,小型刨床就是应用实例
当杆2的长度小于机架长度时,导秆4只能作来回摆动,又称为摆动导 秆机构,牛头刨中的主运动机构是他的应用实例
2)若不满足杆长和条件: 该机构只能是双摇杆机构。
注意: 铰链四杆机构必须满足四构件组成的 封闭多边形条件:最长杆的杆长<其余三杆 长度之和。
曲柄存在的条件结论
(1)最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和。 (杆长和条件) (2)连架杆与机架中必有一杆为四杆中最短杆。
2 C 3
B 1
l4
曲柄摇杆机构
D
将(1)、(2)、(3)式两两相加,得到以下关系式:
l1≤l2,
l1≤l3,
l1≤l4,
以上关系表明l1为最短杆。
l1+l4 ≤l2+l3 (1) l1+l3 ≤l2+l4 (2) l1+l2 ≤l4+l3 (3)
结论:
(1)整转副存在的条件:最短杆与最长杆长度之和小于或等 于其它两杆长度之和。(杆长和条件)
5、双滑块机构: 改变构件的形状和运动副
1、曲柄滑块机构:改变构件的形状和运动尺寸
摇杆长 →∞ ββ →直线
摇杆3 →滑块 转动副D →移动副
曲柄滑块机构
运动特性:
偏置曲柄滑块机构
e—称为偏距
e≠0,偏置曲柄滑块机构 对心曲柄滑块机构 e=0, 对心曲柄滑块机构
2、偏心轮机构:扩大转动副
扩大转动副 B的半径
雷达天线俯仰机构
曲柄摇杆机构应用实例
搅面机
曲柄摇杆机构应用实例
缝纫机
2、双曲柄机构
两个连架杆均为曲柄的铰链四杆机构称为双曲 柄机构。
应用举例: 惯性筛、插床机构
特例:平行双曲柄机构
双曲柄机构应用实例
惯性筛
双曲柄机构应用实例
插床机构
平行双曲柄机构:其相对两杆平行且相等。 1、曲柄1为原动件,作等角速转动;从动件曲柄3 也以相同角速度转动。 2、当四个铰链中心处于同一直线上时,将出现运 动不确定状态。
分析:若l1能绕A整周相对转动,则存在两个特殊位置 在Δ AC'D中有: l4≤(l2- l1)+l3 l3≤(l2- l1)+l4
C' C
C"
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B
l 1+l 4 ≤l 2+l 3 l1+l3 ≤l2+l4
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B" A
(1) (2)
l1
B'
在Δ AC" D中有: l 1+l 2 ≤l 4+l 3 (3)
项目二:平面连杆连杆机构的应用及类型
平面连杆机构:是由若干个构件通过低副(转 动副和移动副)连接而成的平面机构,也称平 面低副机构。 铰链四杆机构:全部由转动副相连的平面四杆 机构。
特点:
1)其运动副为低副面接触,压强较小, 可以承受较大的载荷。便于润滑,不易产生
大的磨损,几何形状较简单,便于加工制造。
在铰链四杆机构中,按两连架杆运 动形式,可将铰链四杆机构分为:
1、曲柄摇杆机构 2、双曲柄机构 3、双摇杆机构
1、曲柄摇杆机构
两个连架杆中,一个为曲柄,另一个为摇杆, 则此铰链四杆机构称为曲柄摇杆机构。 曲柄1为原动件,作匀速转动;摇杆3为从动件, 作变速往复摆动。
应用举例: 惯性筛、插床机构
曲柄摇杆机构应用实例
2)从动件能实现各种预期的运动规律。 3)连杆上各不同点的轨迹是各种不同形状 的,从而可以得到各种不同形状的曲线,我们 可以利用这些曲线来满足不同轨迹的要求。
4)有较长的运动链,使连杆机构产生较 大的积累误差,降低机械效率。 5)连杆及滑块的质心都在作变速运动, 它们所产生的惯性力难于用一般的平衡方法 加以消除,增加机构的动载荷。