第12章平面连杆机构.ppt
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1、郑州轻工学院专用,第12章 平面连杆机构,121 铰链四杆机构的基本型式和特性,122 铰链四杆机构有整转副的条件,123 铰链四杆机构的演化,124 速度瞬心及其在机构速度分析中的应用,郑州轻工学院专用,应用实例:,内燃机、鹤式吊、火车轮、急回冲床、牛头刨床、翻箱机、椭圆仪、机械手爪、开窗、车门、折叠伞、折叠床、牙膏筒拔管机、单车等。,特征:有一作平面运动的构件,称为连杆。,特点: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。,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。,定义:由低副(转动、移动)连接组成的平面机构。,12
2、1 铰链四杆机构的基本型式和特性,郑州轻工学院专用,缺点: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。,设计复杂,难以实现精确的轨迹。,分类:,平面连杆机构,空间连杆机构,常以构件数命名:四杆机构、多杆机构。,本章重点内容是介绍四杆机构。,郑州轻工学院专用,平面四杆机构的基本型式:,基本型式铰链四杆机构,其它四杆机构都是由它演变得到的。,名词解释:曲柄作整周定轴回转的构件;,三种基本型式:,(1)曲柄摇杆机构,特征:曲柄摇杆,作用:将曲柄的整周回转转变为摇杆的往复摆动。如雷达天线。,连杆作平面运动的构件;,连架杆与机架相联的构件;,摇杆作定轴摆动的构件;
3、,周转副能作360 相对回转的运动副;,摆转副只能作有限角度摆动的运动副。,曲柄,连杆,摇杆,郑州轻工学院专用,(2)双曲柄机构,特征:两个曲柄,作用:将等速回转转变为等速或变速回转。,雷达天线俯仰机构曲柄主动,缝纫机踏板机构,应用实例:如叶片泵、惯性筛等。,郑州轻工学院专用,旋转式叶片泵,郑州轻工学院专用,实例:火车轮,特例:平行四边形机构,特征:两连架杆等长且平行,连杆作平动,摄影平台,天平,播种机料斗机构,郑州轻工学院专用,反平行四边形机构,-车门开闭机构,平行四边形机构在共线位置出现运动不确定。,采用两组机构错开排列。,郑州轻工学院专用,(3)双摇杆机构,特征:两个摇杆,应用举例:铸造
4、翻箱机构,特例:等腰梯形机构汽车转向机构,、风扇摇头机构,郑州轻工学院专用,1.急回运动,在曲柄摇杆机构中,当曲柄与连杆两次共线时,摇杆位于两个极限位置,简称极位。,当曲柄以逆时针转过180+时,摇杆从C1D位置摆到C2D。,所花时间为t1,平均速度为V1,那么有:,曲柄摇杆机构 3D,此两处曲柄之间的夹角 称为极位夹角。,180,郑州轻工学院专用,当曲柄以继续转过180-时,摇杆从C2D,置摆到C1D,所花时间为t2,平均速度为V2,那么有:,180-,因曲柄转角不同,故摇杆来回摆动的时间不一样,平均速度也不等。,显然:t1 t2 V2 V1,摇杆的这种特性称为急回运动。用以下比值表示急回程
5、度,称K为行程速比系数。,且越大,K值越大,急回性质越明显。,只要 0,就有 K1,所以可通过分析机构中是否存在以及的大小来判断机构是否有急回运动或运动的程度。,设计新机械时,往往先给定K值,于是:,郑州轻工学院专用,当BCD90时,BCD,2.压力角和传动角,压力角:从动件驱动力F与力作用点绝对速度之间所夹锐角。,设计时要求:min50,min出现的位置:,当BCD90时,,180-BCD,切向分力:F=Fcos,法向分力:F”=Fcos,F,对传动有利。,=Fsin,称为传动角。,此位置一定是:主动件与机架共线两处之一。,可用的大小来表示机构传动力性能的好坏,当BCD最小或最大时,都有可能
6、出现min,为了保证机构良好的传力性能,郑州轻工学院专用,由余弦定律有:B1C1Darccosb2+c2-(d-a)2/2bc,B2C2Darccosb2+c2-(d+a)2/2bc,若B1C1D90,则,若B2C2D90,则,1B1C1D,2180-B2C2D,机构的传动角一般在运动链最终一个从动件上度量。,minB1C1D,180-B2C2Dmin,郑州轻工学院专用,3.机构的死点位置,摇杆为主动件,且连杆与曲柄两次共线时,有:,此时机构不能运动.,避免措施:两组机构错开排列,如火车轮机构;,称此位置为:,“死点”,0,靠飞轮的惯性(如内燃机、缝纫机等)。,0,0,郑州轻工学院专用,钻孔夹
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