机械基础--平面连杆机构

平面连杆机构
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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.移动导杆机构 取曲柄滑块机构中的滑块4为机架而得到的。当曲柄2 转动时，导杆1可在固定滑块4中往复移动，故该机构 称为移动导杆机构（或定块机构）。
应用实例：手压抽水机、抽油泵等。 9
铰链四杆机构存在曲柄的条件
1.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.连架杆和机架中必有一个是最短杆。
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。
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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含有一个移动副的平面四杆机构
1.曲柄滑块机构： 铰链四杆机构中，扩大转动副，使 转动副变成移动副。
根据滑块往复移动 的导路中心线是否 通过曲柄转动中心， 曲柄滑块机构可分 为对心曲柄滑块机 构和偏置曲柄滑块 机构。
推论①：铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆的长度之 和小于或等于其余两杆长度之和，则取最短杆的相邻 杆为机架时，得曲柄摇杆机构；取最短杆为机架时， 得双曲柄机构；取与最短杆相对的杆为机架时，得双 摇杆机构。②铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆的 长度之和大于其余两杆长度之和，则不论取何杆为机 架时均无曲柄存在，而只能得双摇杆机构。
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。
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曲柄摇杆机构特点是：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。
例如：搅拌机、缝纫机等。
双曲柄机构的特点是：能将等角速度转动转变为
周期性的变角速度转动。
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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平面四杆机构的类型及应用
特点：可以实现转动和往复移动的变换。 应用：活塞式内燃机、空气压缩机、冲床等机械等。 6
2.曲柄导杆机构
取曲柄滑块机构的不同构件为机架而获得的。取构件2 为机架，构件3为主动件，若 l3 l2 ，导杆1作整周运动， 称为转动导杆机构；若l3 l2，导杆1作往复摆动，称为 摆动导杆机构。
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4
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4
3 4
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应用实例：回转式油泵（转动导杆机构）牛头刨床的主
体机构（摆动导杆机构）。
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3.曲柄摇块机构 取曲柄滑块机构中的连杆3为机架而得到的。当 曲柄2为原动件绕点转动时，滑块4绕机架3上的铰 链中心摆动，故称该机构为曲柄摇块机构或称为 摆动滑块机构。
应用于各种摆动式 原动机和工作机中。 摆缸式液压泵、卡 车车箱自动翻转卸 料机构 。
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曲柄摇杆机构
平
铰链四杆机构 (全转动副)
双曲柄机构
面
双摇杆机构
四
杆
机
曲柄滑块机构
构
含有移动副 的平面四杆
曲柄导杆机构
机构
曲柄摇块机构
移动导杆机构
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铰链四杆机构
铰链四杆机构中，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，仅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。
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