文档介绍：平面连杆机构的特点及应用
平面四杆机构的基本类型
平面四杆机构的演化
平面四杆机构的设计
思考题
第二章平面连杆机构设计
平面连杆机构的特点及应用
1. 应用
契贝谢夫四足步行机构
2. 连杆机构
3. 平面连杆机构的特点
运动副一般均为低副;
构件多呈杆状;
多种运动变换和规律;
连杆曲线形状丰富;
但运动链长、误差大、效率低;惯性力难易平衡,不适合于高速。
连杆机构是一种应用十分广泛的机构,它不仅在众多工农业机械和工程机械中得到广泛应用,而且在人造卫星、机器人以及人体假肢等,也都用到连杆机构。
即具有连杆(将原动件运动传递给从动件的构件)的机构。
铰链四杆机构
铰链四杆机构:运动副均为转动副的四杆机构。
组成:机架、连架杆(曲柄、摇杆)、连杆
连架杆:与机架相联的构件;
曲柄:相对机架作整周定轴回转的构件;
摇杆:相对机架作定轴摆动的构件;
连杆:作平面运动的构件;
在平面连杆机构中,结构最简单且应用最广的是由4个构件所组成的平面四杆机构,其他多杆机构均可看成是在此基础上依次增加杆组而组成。
一、曲柄存在条件
四杆机构有曲柄的条件
1) (杆长条件)
2) 连架杆或机架为最短杆
铰链四杆机构
二、铰链四杆机构的基本型式及其特性
1) 急回特性及行程速比系数
急回运动:极位及极位夹角θ=∠C1AC2
急回运动为曲柄等速转动时,摇杆的V2>V1的性质。
行程速比系数:
机构θ≠0,存在急回运动,θ愈大,急回运动愈显著。
2) 机构的压力角和传动角
压力角α:指机构主动件对从动件的作用力与其作用点速度间的锐夹角。
传动角γ:指连杆与从动件间所夹的锐角。
3) 死点位置机构的传动角γ=0的位置。
克服方法:1)同机构错位排列 2)借惯性冲过死点

作用:将曲柄的整周回转转变为摇杆的往复摆动。
应用:天线摆动机构
风扇摇头机构
缝纫机踏板机构
摄影机抓片机构
飞剪机构
铰链四杆机构
2. 双曲柄机构
两连架杆都为曲柄的铰链四杆机构。
由于连杆与从动曲柄无共线情况,故无死点位置。
实际应用:火车轮联动机构
惯性筛机构
3. 双摇杆机构
应用举例:铸造翻箱机构、鹤式起重机
两连架杆都为摇杆的铰链四杆机构。
汽车开门机构、
摄影平台升降机
铰链四杆机构的演化
铰链四杆机构演变为其他机构:
可满足运动方面的要求;改善受力情况;满足结构设计需要。
一、曲柄滑块机构
演变过程:
C
D
C
D
曲柄摇杆机构
曲柄滑块机构摇杆→滑块转动副D →滑动副
C
D →∞
曲柄滑块机构曲线轨道→直线轨道
曲柄摇杆机构曲柄滑块机构
对心曲柄滑块机构(e=0)
偏置曲柄滑块机构(e≠0)
e
●曲柄为主动时,无死点位置。 e=0时无急回特性; e≠0时有急回特性。
●当滑块为主动时,有二个死点位置。
应用:机械手爪
铰链四杆机构的演化
二、曲柄滑块机构的演变
1. 导杆机构
演变过程:
选不同的构件为机架
取曲柄1为机架
A
B
C
导杆机构
导杆机构应用:
小型刨床
C
A
B
D
1
2
4
3
C2
C1
θ
牛头刨床
∵极位夹角:θ≠ 0
∴导杆机构具有
急回运动。
∵α= 0, γ=90° ∴机构传力性能好。
3
1
4
A
2
B
C
铰链四杆机构的演化
2. 摇块机构
3
1
4
A
2
B
C
取连杆2为机架
3
1
4
A
2
B
C
曲柄滑块机构
摇块机构
摇块机构应用:汽车翻斗机构
飞机起落架机构
A
C
B
1
2
3
4
3. 定块机构
取曲柄滑块机构中滑块为
机架得定块机构:
1
4
3
A
2
B
C
应用:唧筒机构
铰链四杆机构的演化
4. 双滑块机构
演化过程:
双滑块机构
正旋机构
→∞
=l sinφ
s
φ
l
选择双滑块机构中的不同构件机架可得不同的机构:
3
2
1
4
1
2
3
4
正弦机构
取双滑块机构中的构件3为机架
椭圆仪机构
铰链四杆机构的演化
三、偏心轮机构
演变过程:扩大转动副的尺寸。
B
a
偏心轮机构
对心曲柄滑块机构
应用:剪床、锻压设备、颚式破碎机等。