1、返回返回第八章 平面 连 杆机构及其 设计 8-1 连杆机构及其传动特点 8-2 平面四杆机构的类型和应用 8-3 平面四杆机构的基本知识 8-4 平面四杆机构的设计 8-5 多杆机构连杆机构常用其所含的杆数而命名,故此类机构统称为 连杆机构 。 8-1 连杆机构及其传动特点1.应 用 举 例契贝 谢 夫四 足 步行机构( 图片 、 动画 )2.连 杆机构曲柄滑块机构摆动 导杆机构此类机构的共同特点:l机构的原动件 1和从动件 3的运动都需要经过 连杆 2来传动。l机构中的运动副一般均为低副。 故此类机构也称 低副机构 。l连杆机构中的构件多呈现杆的形状,故有 四杆机构、 六杆机构 等。例 铰
2、链四杆机构 故常称构件为 杆 。 构件多呈现杆的形状; 可实现多种运动变换和运动规律; 连杆曲线 形状丰富,可满足各种轨迹要求。缺点: 运动链长,累积误差大,效率低; 惯性力难以平衡,动载荷大,不宜用于高速运动; 一般只能近似满足运动规律要求。连杆机构及其传动特点 (2/2)3.传动 特点 运动副一般为低副;优点: 8-2 平面四杆机构的类型和应用1.四杆机构的 类 型( 1)基本型式铰链四杆机构等腰梯形机构( 2)演化形式其他型式的四杆机构可以认为是由基本型式的四杆机构演化而来的, 其演化方法有:1) 改变构件的形状及运动尺寸2) 改变运动副的尺寸曲柄摇杆机构双 曲柄机构双 摇杆机构平行四边
3、形机构逆 平行四边形机构例 铰链四杆机构的倒置曲柄滑块机构的倒置双 滑块机构的倒置4) 运动副元素的逆换2.四杆机构的 应 用( 1) 基本型式四杆机构的应用( 2) 演化型式四杆机构的应用平面四杆机构的类型和应用 (2/2)3)选用不同的构件为机架 (即 机构的倒置 ) 8-3 平面四杆机构的基本知识1.铰链 四杆机构有曲柄的条件 最短杆长度最长杆长度 其余两杆长度之和; 组成该周转副的两杆中必有一杆为最短杆。( 2)铰链四杆机构有曲柄的条件 最短杆为连架杆或机架。例 1 铰链 四杆机构( 1) 周转副的条件1) 各杆长度满足杆长条件其中第一个条件称为 杆长条件 。 各杆长度应满足杆长条件;
4、2) 各杆长度不满足杆长条件此时不论以何杆为机架,机构均为 双摇杆机构 。则机构为双曲柄机构 ;当 最 短杆 为连架杆 时,如果各杆长度不满足杆长条件, 则 机构无周转副,例 2 偏置曲柄滑块机构偏置曲柄滑块机构有曲柄的条件: 最短杆长度偏距 连杆的长度; 连架杆为最短杆。对心 曲柄滑块机构有曲柄的条件: 最短杆长度 连杆的长度; 连架杆为最短杆。平面四杆机构的基本知识 (2/5)则 机构为 曲柄摇杆机构 ;当最短杆的相对杆为机架时, 当最短杆为机架时,机构为 双摇杆机构 。结论 :如果 铰链 四杆机构 各杆长度满足杆长条件,2.急回运 动 和行程速比系数( 1) 急回运动当主动件曲柄等速转动
5、时,从动件摇杆摆回的平均速度大于摆出的平均速度,摇杆的这种运动特性称为 急回运动 。( 2) 行程速比系数 Kv2v1K =180 180 =结论且 角越大, K值越大,机构的急回性质也越显著。例 3 牛头刨床机构当机构存在 极位夹角 时,机构便具有急回运动特性;例 1 对心曲柄滑块机构例 2 偏置曲柄滑块机构平面四杆机构的基本知识 (3/5)连杆 BC与从动件 CD之间所夹的锐角 称为四杆机构在此位置的 传动角 。 且 90 90最小传动角的确定 : 对于曲柄摇杆机构, min出现在主动件曲柄与机架共线的两位置之一。为了保证机构传力性能良好, 应使 min40 50。3 四杆机构的 传动 角
6、对于曲柄摇杆机构,以摇杆 CD为主动件,则当连杆与从动件曲柄共线时,机构的传动角 0, 这时主动件 CD 通过连杆作用于从动件 AB上的力恰好通过其回转中心,出现了不能使构件 AB 转动的 “顶死 ” 现象, 机构的这种位置称为 “死点 ”。4.死点例 2 曲柄滑块机构例 3 摆动导杆机构例 1 曲柄摇杆机构平面四杆机构的基本知识 (4/5)( 1)克服死点的方法1)利用安装飞轮加大惯性的方法,借惯性作用使机构闯过死点。2)采用将两组以上的同样机构组合使用,且使各组机构的死点位置相互错开排列的方法。( 2)死点的应用例 1 飞机起落架收放机构例 2 折叠式桌的折叠机构平面四杆机构的基本知识 (5/5)5 连 杆机构的运 动连续 性