连杆机构PPt.

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1、2-1 2-1 平面四杆机构的基本形式及演平面四杆机构的基本形式及演化形式化形式2-2 2-2 平面四杆机构的基本特性平面四杆机构的基本特性2-3 2-3 平面平面四杆机构的运动设计四杆机构的运动设计 第第2 2章章 平面连杆机构平面连杆机构2.1 2.1 平面四杆机构的基本形式及演化形式平面四杆机构的基本形式及演化形式1.1.平面连杆机构平面连杆机构若干若干刚性构件刚性构件通过通过低副低副连接而连接而成的平面机构。成的平面机构。2.2.平面连杆机构具有平面连杆机构具有运动可逆性运动可逆性。3.3.平面连杆机构主要平面连杆机构主要优点优点：A AD DC CB B采用低副。面接触、承载大、便于

2、润滑、不易磨损采用低副。面接触、承载大、便于润滑、不易磨损 形状简单、易加工、容易获得较高的制造精度。形状简单、易加工、容易获得较高的制造精度。改变杆的相对长度，从动件运动规律不同。改变杆的相对长度，从动件运动规律不同。连杆曲线丰富。可满足不同要求。连杆曲线丰富。可满足不同要求。4.4.平面连杆机构主要平面连杆机构主要缺点缺点：构件和运动副多，累积误差大、运动精度低、效率低构件和运动副多，累积误差大、运动精度低、效率低。产生动载荷（惯性力），不适合高速。产生动载荷（惯性力），不适合高速。设计复杂，难以实现精确的轨迹。设计复杂，难以实现精确的轨迹。5.5.应用：应用：平面连杆机构广泛应用于各种平

3、面连杆机构广泛应用于各种机械机械和和仪表仪表中。中。定块机构或直动滑杆机构曲柄摇块机构6.6.平面连杆机构常以构件数命名平面连杆机构常以构件数命名, ,如：如： 四杆机构，五杆机构等四杆机构，五杆机构等本章主要讨论应用最广，最基础的本章主要讨论应用最广，最基础的平面四杆机构平面四杆机构。ADAD机架机架ABAB、CDCD连架杆连架杆BCBC连杆连杆连架杆连架杆往复摆动往复摆动摇杆摇杆能整圈回转能整圈回转曲柄曲柄一、平面四杆机构的基本形式（铰链四杆机构）：一、平面四杆机构的基本形式（铰链四杆机构）： 由由4个个杆状构件及杆状构件及4个个转动副组成。转动副组成。A AD DC CB B曲柄曲柄连杆

4、连杆摇杆摇杆 一为摇杆一为摇杆 一为曲柄一为曲柄 连架杆连架杆 1、曲柄摇杆机构、曲柄摇杆机构1 1）特点：）特点： 2 2）应用：）应用：缝纫机踏板机构：摇杆主动缝纫机踏板机构：摇杆主动（2）卫星接收装置：曲柄主动）卫星接收装置：曲柄主动点击播放动画点击播放动画 (3)(3)汽车玻璃窗雨刷汽车玻璃窗雨刷: :摇杆主动摇杆主动(4)(4)搅拌器搅拌器: : 曲柄主动曲柄主动2、双曲柄机构、双曲柄机构1 1）特点：）特点： 两连架杆均为曲柄；两连架杆均为曲柄； 主动曲柄主动曲柄匀速匀速转动转动 1 1= C= C. 从动曲柄从动曲柄变速变速转动转动 2 2= = f( (t) )2 2）应用：）

5、应用： 惯性筛惯性筛当两曲柄共线时，有可能成为当两曲柄共线时，有可能成为反向双曲柄机构反向双曲柄机构, ,此时的此时的1 12 23 3）平行双曲柄机构平行双曲柄机构 特点特点: : 两曲柄两曲柄等长且平行等长且平行，1 1= =2 2 ;平行双曲柄机构平行双曲柄机构反平行双曲柄机构反平行双曲柄机构双曲柄机构运动不确定性双曲柄机构运动不确定性 解决办法：解决办法：a.a.利用从动曲柄本身（或附加质量）的利用从动曲柄本身（或附加质量）的惯性惯性来导向；来导向；b b.在主、从动曲柄上错开移动角度在主、从动曲柄上错开移动角度再安装一组平行再安装一组平行 四边形机构四边形机构；c.c.增加第三个平行

6、曲柄增加第三个平行曲柄（3 3）应用：应用：机车联动机构机车联动机构车门启闭机构车门启闭机构反平行四边形机构反平行四边形机构摄影台升降机构摄影台升降机构3、双摇杆机构、双摇杆机构1 1）特点：两连架杆都是摇杆）特点：两连架杆都是摇杆2 2）应用：）应用：飞机起落架机构飞机起落架机构港口起重机港口起重机选择连杆上合适的点，轨迹为近似的水平直线选择连杆上合适的点，轨迹为近似的水平直线汽车转向机构汽车转向机构-等腰梯形机构等腰梯形机构1.1.通过改变通过改变构件的形状构件的形状和和几何尺寸几何尺寸来演化四杆机构来演化四杆机构二、平面四杆机构的其他形式二、平面四杆机构的其他形式例如：曲柄滑快机构的演化

7、例如：曲柄滑快机构的演化具体的演化过程如下：具体的演化过程如下：（1 1）偏置曲柄滑块机构：）偏置曲柄滑块机构： （2）对心曲柄滑块机构：）对心曲柄滑块机构：曲柄滑块机构曲柄滑块机构的应用：的应用：2.2.取取不同的构件为机架不同的构件为机架来演化四杆机构来演化四杆机构-机构倒置机构倒置以以曲柄滑块机构曲柄滑块机构为例：为例：B BA AC C3211 1） 当当L1L2L1L2L1L2时，得到时，得到摆动导杆机构摆动导杆机构，如牛头刨，如牛头刨床床如：如：（1 1）若）若取构件取构件1 1为机架为机架导杆机构导杆机构，构件，构件4 4是导杆是导杆摆杆摆杆导杆导杆导杆小型刨床导杆小型刨床当构件

8、当构件2 2和构件和构件4 4均能作整周转动，小型刨床的均能作整周转动，小型刨床的回转导回转导杆机构杆机构就是应用实例就是应用实例 当杆当杆2 2的长度小于机架长度时，导秆的长度小于机架长度时，导秆4 4只能作来回摆只能作来回摆动，又称为动，又称为摆动导秆机构摆动导秆机构，牛头刨中的主运动机构是，牛头刨中的主运动机构是其应用实例。其应用实例。（2 2）若）若构件构件2 2为机架时为机架时曲柄曲柄摇块机构摇块机构翻斗车翻斗车（3 3）若）若取构件取构件3 3为机架为机架定块机构定块机构或或直动滑杆机构直动滑杆机构抽水唧筒抽水唧筒例：选择双滑块机构中的不同构件例：选择双滑块机构中的不同构件 作为机

9、架可得不同的机构作为机架可得不同的机构椭圆仪机构椭圆仪机构1234正弦机构正弦机构32143.3.改变改变运动副的尺寸运动副的尺寸，如，如: :扩大转动副（偏心轮机构）扩大转动副（偏心轮机构）来演化四杆机构来演化四杆机构其演化过程其演化过程 (e-(e-偏心距，偏心距，e=Le=L1 1):):CBAC1C2ABC偏心轮机构偏心轮机构增大了运动副的尺寸，提高了强度和刚度增大了运动副的尺寸，提高了强度和刚度2.22.2 平面四杆机构的基本特性平面四杆机构的基本特性一、铰链四杆机构中曲柄存在的条件一、铰链四杆机构中曲柄存在的条件l1l2l4l3CBAD若杆若杆AB为曲柄，作整周回转，必有为曲柄，作

10、整周回转，必有两次两次与机架共线与机架共线l2(l4 l1)+ l3则由则由BCD可得：可得：三角形任意两边之和大于第三三角形任意两边之和大于第三边边则由则由B”C”D可得：可得：l1+ l4 l2 + l3l3(l4 l1)+ l2l1即即AB为最短杆为最短杆最长杆与最长杆与最短杆的最短杆的长度之和长度之和其他两其他两杆长度之杆长度之和和 l1+ l2 l3 + l4C”l1l2l4l3ADl4- - l1将以上三式两两相加，得：将以上三式两两相加，得： l1 l2, l1 l3, l1 l4 l1+ l3 l2 + l4ADCB可知：当满足杆长条件时，其最短杆参与构成的转动可知：当满足杆长

11、条件时，其最短杆参与构成的转动副都是整转副副都是整转副。此时，铰链此时，铰链A为整转副。为整转副。若取若取BCBC为机架，则结论相同，可知铰链为机架，则结论相同，可知铰链B也是整转副。也是整转副。ABCDl1l2l3l4整转副整转副的概念：相对转动的概念：相对转动360360度的转动副。度的转动副。1.1.整转副存在的条件（长度条件）：整转副存在的条件（长度条件）： 最短构件与最长构件的长度之和最短构件与最长构件的长度之和小于等于小于等于其它两其它两构件长度之和，即构件长度之和，即Lmaxmax+ +LminminL+L。反之无整。反之无整转副。转副。2.2.曲柄存在的条件：曲柄存在的条件：（