《平面四連桿機(jī)構(gòu)》PPT課件

應(yīng)用實(shí)例：,內(nèi)燃機(jī)、鶴式吊、火車輪、手動沖床、牛頭刨床、橢圓儀、機(jī)械手爪、開窗、車門、折疊傘、折疊床、牙膏筒拔管機(jī)、單車等。,特征：有一作平面運(yùn)動的構(gòu)件，稱為連桿。,特點(diǎn)： 采用低副。面接觸、承載大、便于潤滑、不易磨損 形狀簡單、易加工、容易獲得較高的制造精度。,改變桿的相對長度，從動件運(yùn)動規(guī)律不同。,連桿曲線豐富?？蓾M足不同要求。,定義：由低副（轉(zhuǎn)動、移動）連接組成的平面機(jī)構(gòu)。,鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式和特性,缺點(diǎn)： 構(gòu)件和運(yùn)動副多，累積誤差大、運(yùn)動精度低、效率低。,產(chǎn)生動載荷（慣性力），不適合高速。,設(shè)計復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)精確的軌跡。,分類:,平面連桿機(jī)構(gòu),空間連桿機(jī)構(gòu),常以構(gòu)件數(shù)命名： 四桿機(jī)構(gòu)、多桿機(jī)構(gòu)。,本章重點(diǎn)內(nèi)容是介紹四桿機(jī)構(gòu)。,平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型式:,基本型式鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，其它四桿機(jī)構(gòu)都是由它演變得到的。,名詞解釋： 曲柄作整周定軸回轉(zhuǎn)的構(gòu)件；,三種基本型式：,（1）曲柄搖桿機(jī)構(gòu),特征：曲柄搖桿,作用：將曲柄的整周回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)閾u桿的往復(fù)擺動。 如雷達(dá)天線。,連桿作平面運(yùn)動的構(gòu)件；,連架桿與機(jī)架相聯(lián)的構(gòu)件；,搖桿作定軸擺動的構(gòu)件；,周轉(zhuǎn)副能作3600相對回轉(zhuǎn)的運(yùn)動副；,擺轉(zhuǎn)副只能作有限角度擺動的運(yùn)動副。,曲柄,連桿,搖桿,設(shè)計：潘存云,設(shè)計：潘存云,（2）雙曲柄機(jī)構(gòu),特征：兩個曲柄,作用：將等速回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榈人倩蜃兯倩剞D(zhuǎn)。,雷達(dá)天線俯仰機(jī)構(gòu) 曲柄主動,縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu),應(yīng)用實(shí)例：如葉片泵、慣性篩等。,設(shè)計：潘存云,設(shè)計：潘存云,旋轉(zhuǎn)式葉片泵,設(shè)計：潘存云,設(shè)計：潘存云,設(shè)計：潘存云,設(shè)計：潘存云,實(shí)例：火車輪,特例：平行四邊形機(jī)構(gòu),特征：兩連架桿等長且平行， 連桿作平動,攝影平臺,天平,播種機(jī)料斗機(jī)構(gòu),設(shè)計：潘存云,設(shè)計：潘存云,設(shè)計：潘存云,設(shè)計：潘存云,反平行四邊形機(jī)構(gòu),車門開閉機(jī)構(gòu),平行四邊形機(jī)構(gòu)在共線位置出現(xiàn)運(yùn)動不確定。,采用兩組機(jī)構(gòu)錯開排列。,設(shè)計：潘存云,設(shè)計：潘存云,設(shè)計：潘存云,（3）雙搖桿機(jī)構(gòu),特征：兩個搖桿,應(yīng)用舉例：鑄造翻箱機(jī)構(gòu),特例：等腰梯形機(jī)構(gòu)汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu),、風(fēng)扇搖頭機(jī)構(gòu),設(shè)計：潘存云,平面四桿機(jī)構(gòu)具有整轉(zhuǎn)副可能存在曲柄。,桿1為曲柄，作整周回轉(zhuǎn)，必有兩次與機(jī)架共線,l2(l4 l1)+ l3,則由BCD可得：三角形任意兩邊之和大于第三邊,則由B”C”D可得：,l1+ l4 l2 + l3,l3(l4 l1)+ l2,AB為最短桿,最長桿與最短桿的長度之和其他兩桿長度之和, l1+ l2 l3 + l4,l4- l1,將以上三式兩兩相加得： l1 l2, l1 l3, l1 l4, l1+ l3 l2 + l4,一、曲柄存在的條件,設(shè)計：潘存云,2.連架桿或機(jī)架之一為最短桿。,可知：當(dāng)滿足桿長條件時，其最短桿參與構(gòu)成的轉(zhuǎn)動副都是整轉(zhuǎn)副。,曲柄存在的條件：,1. 最長桿與最短桿的長度之和應(yīng)其他兩桿長度之和,此時，鉸鏈A為整轉(zhuǎn)副。,若取BC為機(jī)架，則結(jié)論相同，可知鉸鏈B也是整轉(zhuǎn)副。,稱為桿長條件。,設(shè)計：潘存云,設(shè)計：潘存云,設(shè)計：潘存云,當(dāng)滿足桿長條件時，說明存在整轉(zhuǎn)副，當(dāng)選擇不同的構(gòu)件作為機(jī)架時，可得不同的機(jī)構(gòu)。如： 曲柄搖桿、 雙曲柄、 雙搖桿機(jī)構(gòu)。,20,30,20,10,設(shè)計：潘存云,二、急回運(yùn)動,在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄與連桿兩次共線時，搖桿位于兩個極限位置，簡稱極位。,當(dāng)曲柄以逆時針轉(zhuǎn)過180+時，搖桿從C1D位置 擺到C2D。,所花時間為t1 , 平均速度為V1,那么有：,曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 3D,此兩處曲柄之間的夾角 稱為極位夾角。,180,設(shè)計：潘存云,當(dāng)曲柄以繼續(xù)轉(zhuǎn)過180-時，搖桿從C2D,置擺到C1D，所花時間為t2 ,平均速度為V2 ,那么有：,180-,因曲柄轉(zhuǎn)角不同，故搖桿來回擺動的時間不一樣，平均速度也不等。,顯然：t1 t2 V2 V1,搖桿的這種特性稱為急回運(yùn)動。用以下比值表示急回程度,稱K為行程速比系數(shù)。,且越大，K值越大，急回性質(zhì)越明顯。,只要 0 ， 就有 K1,所以可通過分析機(jī)構(gòu)中是否存在以及的大小來判斷機(jī)構(gòu)是否有急回運(yùn)動或運(yùn)動的程度。,設(shè)計新機(jī)械時，往往先給定K值，于是:,設(shè)計：潘存云,設(shè)計：潘存云,四、機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置,搖桿為主動件，且連桿與曲柄兩次共線時，有：,此時機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動.,避免措施： 兩組機(jī)構(gòu)錯開排列，如火車輪機(jī)構(gòu);,稱此位置為：,“死點(diǎn)”,0,靠飛輪的慣性（如內(nèi)燃機(jī)、縫紉機(jī)等）。,0,0,設(shè)計：潘存云,設(shè)計：潘存云,鉆孔夾具,飛機(jī)起落架,也可以利用死點(diǎn)進(jìn)行工作：飛機(jī)起落架、鉆夾具等。,設(shè)計：潘存云,設(shè)計：潘存云,設(shè)計：潘存云,設(shè)計：潘存云,設(shè)計：潘存云,設(shè)計：潘存云,(1) 改變構(gòu)件的形狀和運(yùn)動尺寸,22 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演變,偏心曲柄滑塊機(jī)構(gòu),對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu),曲柄搖桿機(jī)構(gòu),曲柄滑塊機(jī)構(gòu),雙滑塊機(jī)構(gòu),正弦機(jī)構(gòu),=l sin ,設(shè)計：潘存云,(2)改變運(yùn)動副的尺寸,(3)選不同的構(gòu)件為機(jī)架,偏心輪機(jī)構(gòu),設(shè)計：潘存云,設(shè)計：潘存云,牛頭刨床,應(yīng)用實(shí)例:,小型刨床,設(shè)計：潘存云,(3)選不同的構(gòu)件為機(jī)架,設(shè)計：潘存云,(3)選不同的構(gòu)件為機(jī)架,手搖唧筒,這種通過選擇不同構(gòu)件作為機(jī)架以獲得不同機(jī)構(gòu)的方法稱為：,機(jī)構(gòu)的倒置,例：選擇雙滑塊機(jī)構(gòu)中的不同構(gòu)件 作為機(jī)架可得不同的機(jī)構(gòu),橢圓儀機(jī)構(gòu),正弦機(jī)構(gòu),