鉸鏈四桿機構(gòu)

1、與動力與動力源組合源組合機器的組成機器的組成( (從運動觀點看從運動觀點看) )由構(gòu)件組成由構(gòu)件組成( (從制造觀點看從制造觀點看) )由零件組成由零件組成機械機械機器機器機構(gòu)機構(gòu)構(gòu)件構(gòu)件零件零件通用零件通用零件專用零件專用零件原動構(gòu)件原動構(gòu)件從動構(gòu)件從動構(gòu)件機機 架架 零件零件 構(gòu)件構(gòu)件 機構(gòu)機構(gòu) 機器機器靜聯(lián)接靜聯(lián)接動聯(lián)接動聯(lián)接(運動副運動副)機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)一、構(gòu)件一、構(gòu)件構(gòu)件：構(gòu)件：作為一個整體參與機構(gòu)運動的剛性單元體。作為一個整體參與機構(gòu)運動的剛性單元體。機架、原動構(gòu)件、從動構(gòu)件機架、原動構(gòu)件、從動構(gòu)件零件：零件：單獨加工的制造單元體。單獨加工的制造單元體。通用零件、專用零

2、件通用零件、專用零件原動件原動件1234從動件從動件機架機架機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu) 構(gòu)件可以由一個零件組成構(gòu)件可以由一個零件組成 也可以由幾個零件組成也可以由幾個零件組成2-1 2-1 運動副運動副xyo二、運動副二、運動副 運動副運動副: : 兩個或兩個以上的構(gòu)件直接接觸而形成的可動聯(lián)接。兩個或兩個以上的構(gòu)件直接接觸而形成的可動聯(lián)接。 運動副元素：運動副元素：構(gòu)成運動副時直接接觸的點、線、面部分構(gòu)成運動副時直接接觸的點、線、面部分 接觸形式接觸形式: : 點、線、面點、線、面機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)51 鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類二、鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型第五章第

3、五章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)牛頭刨床橫向進給機構(gòu)，就是采用了曲柄搖桿機構(gòu)。牛頭刨床橫向進給機構(gòu)，就是采用了曲柄搖桿機構(gòu)。按接觸形式分類：按接觸形式分類： 接觸形式接觸形式: : 點、線、面點、線、面 低副：低副：面接觸面接觸 高副：高副：點、線接觸點、線接觸平面低副平面低副空間低副空間低副xyo高副高副高副高副空間低副空間低副平面低副平面低副平面低副平面低副機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)按相對運動分類：按相對運動分類： 運動副的性質(zhì)（即運動副引入的約束）確定了兩構(gòu)件的相運動副的性質(zhì)（即運動副引入的約束）確定了兩構(gòu)件的相對運動。對運動。 按相對運動分類：按相對運動分類：轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動副：相對轉(zhuǎn)動相對轉(zhuǎn)

4、動 回轉(zhuǎn)副、鉸鏈回轉(zhuǎn)副、鉸鏈移動副移動副：相對移動相對移動 螺旋副螺旋副：螺旋運動螺旋運動 球面副球面副：球面運動：球面運動 機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)平面副平面副低副低副：轉(zhuǎn)動副、移動副：轉(zhuǎn)動副、移動副( (面接觸面接觸) )高副高副：齒輪副、凸輪副：齒輪副、凸輪副( (點、線接觸點、線接觸) )xyoxyottnnnt機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)空間副空間副高副高副：點、線接觸：點、線接觸球面副球面副螺旋副螺旋副了解了解機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)機構(gòu)是由構(gòu)件通過運動副連接而成的機構(gòu)是由構(gòu)件通過運動副連接而成的原動件：原動件：按給定運動規(guī)律獨立運動的構(gòu)件按給定運動規(guī)律獨立運動的構(gòu)件從動件：從動

5、件：其余的活動構(gòu)件其余的活動構(gòu)件機機 架：架：固定不動的構(gòu)件固定不動的構(gòu)件原動件原動件1234從動件從動件機架機架機構(gòu)機構(gòu)三、機構(gòu)三、機構(gòu)機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)機構(gòu)的組成：機構(gòu)的組成：機構(gòu)機構(gòu)1個個機架機架1個或幾個個或幾個原動件原動件若干若干從動件從動件常見運動副符號的表示常見運動副符號的表示: : 國標國標GB4460GB44608484機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)2 2 構(gòu)件的表示方法構(gòu)件的表示方法 桿、軸類構(gòu)件桿、軸類構(gòu)件 機架機架 同一構(gòu)件同一構(gòu)件 兩副構(gòu)件兩副構(gòu)件 三副構(gòu)件三副構(gòu)件機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)3 3 運動副的表示方法運動副的表示方法 轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動副 移動副移動副 高副

6、高副（齒輪副、凸輪副）（齒輪副、凸輪副）機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)在在機機架架上上的的電電機機齒齒輪輪齒齒條條傳傳動動帶帶傳傳動動圓圓錐錐齒齒輪輪傳傳動動常用機構(gòu)運動簡圖符號常用機構(gòu)運動簡圖符號機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)鏈鏈傳傳動動圓柱圓柱蝸桿蝸桿蝸輪蝸輪傳動傳動凸凸輪輪傳傳動動外嚙外嚙合圓合圓柱齒柱齒輪傳輪傳動動機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)機構(gòu)運動簡圖應(yīng)滿足的條件機構(gòu)運動簡圖應(yīng)滿足的條件： 1.1.構(gòu)件數(shù)目與實際相同構(gòu)件數(shù)目與實際相同 2.2.運動副的性質(zhì)、數(shù)目與實際相符運動副的性質(zhì)、數(shù)目與實際相符 3.3.運動副之間的相對位置以及構(gòu)件尺寸與實際機構(gòu)運動副之間的相對位置以及構(gòu)件尺寸與實際機構(gòu)

7、成比例。成比例。棘棘輪輪機機構(gòu)構(gòu)內(nèi)嚙內(nèi)嚙合圓合圓柱齒柱齒輪傳輪傳動動機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)1234ABCD連桿連桿連架桿連架桿連架桿連架桿機架機架曲柄曲柄搖桿搖桿( (擺桿擺桿) )( (整轉(zhuǎn)整轉(zhuǎn)) )( (擺轉(zhuǎn)擺轉(zhuǎn)) )機架、連桿、連架桿機架、連桿、連架桿()鉸鏈四桿機構(gòu) p.20機架參考系（固定件）機架參考系（固定件）連架桿與機架相聯(lián)連架桿與機架相聯(lián)連桿不與機架相聯(lián)連桿不與機架相聯(lián)基本構(gòu)件基本構(gòu)件曲柄：曲柄：可回轉(zhuǎn)可回轉(zhuǎn)360360的連架桿的連架桿搖桿：搖桿：擺角小于擺角小于360360的連架桿的連架桿滑塊：作往復移動的連架桿滑塊：作往復移動的連架桿連架桿連架桿全由全由轉(zhuǎn)動副相聯(lián)轉(zhuǎn)動副

8、相聯(lián)的平面四桿機構(gòu)的平面四桿機構(gòu)1)低副，成本低，精度高；2)面接觸,利于潤滑及減少磨損,傳載大,可靠性高。1.1.特點特點: :1）實現(xiàn)已知運動規(guī)律2）實現(xiàn)給定點的運動軌跡不能精確實現(xiàn)任意運動規(guī)律。缺點缺點: :2.2.應(yīng)用應(yīng)用: :優(yōu)點優(yōu)點: :平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)平面機構(gòu)+低副聯(lián)接 (轉(zhuǎn)動、移動副) 最常用平面四桿機構(gòu)（ 四個構(gòu)件四根桿)第一節(jié)第一節(jié) 四桿機構(gòu)的類型和應(yīng)用四桿機構(gòu)的類型和應(yīng)用一、基本型式：一、基本型式：鉸鏈四桿機構(gòu)鉸鏈四桿機構(gòu) 組成：組成：機架機架+ +連架桿連架桿+ +連桿連桿 曲柄：曲柄：crankcrank 搖桿：搖桿：rockerrocker 連桿：連桿：co

9、nnecting rodconnecting rod，couplercoupler 分類：分類： 曲柄搖桿機構(gòu)：曲柄搖桿機構(gòu)：crank-rocker mechanismcrank-rocker mechanism 雙曲柄機構(gòu)：雙曲柄機構(gòu)：double crank mechanismdouble crank mechanism 雙搖桿機構(gòu)：雙搖桿機構(gòu)：double rocker mechanismdouble rocker mechanismn概念：概念：若干剛性構(gòu)件通過低副聯(lián)接而成的機若干剛性構(gòu)件通過低副聯(lián)接而成的機構(gòu)，稱為連桿機構(gòu)。構(gòu)，稱為連桿機構(gòu)。低副機構(gòu)低副機構(gòu)空間連桿機構(gòu)空間連桿機構(gòu)

10、平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu) 優(yōu)點：優(yōu)點： 低副：承載能力大，容易制造、接觸面間壓強小、低副：承載能力大，容易制造、接觸面間壓強小、潤滑條件好潤滑條件好 能夠?qū)崿F(xiàn)的運動規(guī)律和能夠?qū)崿F(xiàn)的運動規(guī)律和運動軌跡多樣運動軌跡多樣 缺點：缺點： 運動鏈長，累計誤差大，效率降低運動鏈長，累計誤差大，效率降低 存在連桿，慣性力不好平衡，不適合于高速機械存在連桿，慣性力不好平衡，不適合于高速機械曲柄搖桿機構(gòu)雙曲柄機構(gòu)雙搖桿機構(gòu)鉸鏈四桿機構(gòu)一一.鉸鏈四桿機構(gòu)基本類型鉸鏈四桿機構(gòu)基本類型 （按連架桿類型）一曲一搖二曲二搖51 鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類二、鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型第五章第五章 平面連

11、桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)鉸鏈四桿機構(gòu)按其連架桿是否為曲柄，可以分為三種基本鉸鏈四桿機構(gòu)按其連架桿是否為曲柄，可以分為三種基本類型：曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)和雙搖桿機構(gòu)。類型：曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)和雙搖桿機構(gòu)。1曲柄搖桿機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu)具有一個曲柄和一個搖桿的鉸鏈四桿機構(gòu)。具有一個曲柄和一個搖桿的鉸鏈四桿機構(gòu)。51 鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類二、鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型第五章第五章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu)應(yīng)用實例。曲柄搖桿機構(gòu)應(yīng)用實例。剪板機剪板機51 鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類二、鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型第五章第五章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)

12、曲柄搖桿機構(gòu)應(yīng)用實例。曲柄搖桿機構(gòu)應(yīng)用實例。顎式破碎機顎式破碎機51 鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類二、鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型第五章第五章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu)應(yīng)用實例。曲柄搖桿機構(gòu)應(yīng)用實例。攪拌機攪拌機51 鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類二、鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型第五章第五章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu)應(yīng)用實例。曲柄搖桿機構(gòu)應(yīng)用實例。雷達俯仰角度的擺動裝置雷達俯仰角度的擺動裝置51 鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類二、鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型第五章第五章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)在曲柄搖桿機構(gòu)中，當取搖桿為主動件時，

13、可以使搖桿的在曲柄搖桿機構(gòu)中，當取搖桿為主動件時，可以使搖桿的往復擺動轉(zhuǎn)換或從動件曲柄的整周回轉(zhuǎn)運動。往復擺動轉(zhuǎn)換或從動件曲柄的整周回轉(zhuǎn)運動。4.4 四桿機構(gòu)的基本形式及其演化曲柄搖桿機構(gòu)應(yīng)用實例縫紉機腳踏板機構(gòu)4.4 四桿機構(gòu)的基本形式及其演化曲柄搖桿機構(gòu)應(yīng)用實例跑步機2 . 雙曲柄機構(gòu)雙曲柄機構(gòu)(動畫動畫) ： 連架桿均為曲柄連架桿均為曲柄 主動曲柄: 勻速轉(zhuǎn)動 從動曲柄: 變速轉(zhuǎn)動 例: 慣性篩中的鉸鏈四桿機構(gòu)從動曲柄4變速轉(zhuǎn)動 使篩子6產(chǎn)生加速度 使不同材料因慣性不同而篩分51 鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類二、鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型第五章第五章 平面連桿機構(gòu)平面連桿

14、機構(gòu)2雙曲柄機構(gòu)雙曲柄機構(gòu)具有兩個曲柄的鉸鏈四桿機構(gòu)稱為雙曲柄機構(gòu)。具有兩個曲柄的鉸鏈四桿機構(gòu)稱為雙曲柄機構(gòu)。51 鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類二、鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型第五章第五章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)雙曲柄機構(gòu)在慣性篩中的應(yīng)用。雙曲柄機構(gòu)在慣性篩中的應(yīng)用。51 鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類二、鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型第五章第五章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)插床的主運動機構(gòu)就是雙曲柄機構(gòu)。插床的主運動機構(gòu)就是雙曲柄機構(gòu)。2 . 雙曲柄機構(gòu)雙曲柄機構(gòu)： 特例：平行四邊形機構(gòu)特例：平行四邊形機構(gòu) 特點：特點： 機構(gòu)中相對的兩桿平行且相等，兩曲柄同向、同角速

15、度回轉(zhuǎn)，連桿平動。一周過兩次轉(zhuǎn)折點。51 鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類二、鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型第五章第五章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)連桿與機架的長度相等，兩個曲柄長度相等且轉(zhuǎn)向相同的連桿與機架的長度相等，兩個曲柄長度相等且轉(zhuǎn)向相同的雙曲柄機構(gòu)，稱為平行四邊形機構(gòu)。平行四邊形機構(gòu)也稱平行雙曲柄機構(gòu)，稱為平行四邊形機構(gòu)。平行四邊形機構(gòu)也稱平行雙曲柄機構(gòu)。雙曲柄機構(gòu)。51 鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類二、鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型第五章第五章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)曲柄長度相等但轉(zhuǎn)向不同的雙曲柄機構(gòu)，稱為反向平行雙曲柄長度相等但轉(zhuǎn)向不同的雙曲柄機構(gòu)，稱為反向平

16、行雙曲柄機構(gòu)。曲柄機構(gòu)。平行四邊形機構(gòu)的運動特點是：兩曲柄的回轉(zhuǎn)方向相同，平行四邊形機構(gòu)的運動特點是：兩曲柄的回轉(zhuǎn)方向相同，角速度相等。反向平行雙曲柄機構(gòu)的運動特點是：兩曲柄的回角速度相等。反向平行雙曲柄機構(gòu)的運動特點是：兩曲柄的回轉(zhuǎn)方向相反，角速度不等。轉(zhuǎn)方向相反，角速度不等。51 鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類二、鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型第五章第五章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)機車車輪聯(lián)動裝置利用了平行四邊形機構(gòu)的兩曲柄回轉(zhuǎn)方機車車輪聯(lián)動裝置利用了平行四邊形機構(gòu)的兩曲柄回轉(zhuǎn)方向相同、角速度相等的特點，使從動車輪與主動車輪具有完全向相同、角速度相等的特點，使從動車輪與主動車輪具

17、有完全相同的運動，為了阻止這種機構(gòu)在運動過程中變成反向平行雙相同的運動，為了阻止這種機構(gòu)在運動過程中變成反向平行雙曲柄機構(gòu)，增設(shè)了一個輔助構(gòu)件（曲柄曲柄機構(gòu)，增設(shè)了一個輔助構(gòu)件（曲柄EF）。）。 過轉(zhuǎn)折點常用方法過轉(zhuǎn)折點常用方法（1）在機構(gòu)中安裝一個大質(zhì)量的飛輪，利用其慣性闖過轉(zhuǎn)折點；（2）利用多組機構(gòu)來消除運動不確定現(xiàn)象。51 鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類二、鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型第五章第五章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)兩組車輪采用錯列裝置防止從動曲柄運動的不確定現(xiàn)象的兩組車輪采用錯列裝置防止從動曲柄運動的不確定現(xiàn)象的示例，利用左右兩組車輪的曲柄相錯示例，利用左右兩組車輪的

18、曲柄相錯90的方法，保證了車輪的方法，保證了車輪的正?；剞D(zhuǎn)。的正?；剞D(zhuǎn)。補充知識：反平行四邊形機構(gòu) 定義：定義：相對兩桿長度相等，但彼此不平行。 特點：特點：兩曲柄轉(zhuǎn)向相反，且角速度不相等。返回返回 車門啟閉機構(gòu)車門啟閉機構(gòu)51 鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類二、鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型第五章第五章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)車門啟閉機構(gòu)，應(yīng)用反向平行雙曲柄機構(gòu)。車門啟閉機構(gòu)，應(yīng)用反向平行雙曲柄機構(gòu)。3.雙搖桿機構(gòu)雙搖桿機構(gòu)連架桿均為搖桿連架桿均為搖桿 例例: 門式起重機門式起重機的變速機構(gòu)的變速機構(gòu): CD(桿桿3)為原動件為原動件, 懸掛重物的懸掛重物的E 點在連桿上點在連桿

19、上保持保持E點運動軌跡在近似水平線上。點運動軌跡在近似水平線上。（平移貨物（平移貨物平穩(wěn)、減小能量消耗）平穩(wěn)、減小能量消耗）DCBA雙搖桿機構(gòu)雙搖桿機構(gòu)51 鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類二、鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型第五章第五章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)3雙搖桿機構(gòu)雙搖桿機構(gòu)具有兩個搖桿的鉸鏈四桿機構(gòu)稱為雙搖桿機構(gòu)。具有兩個搖桿的鉸鏈四桿機構(gòu)稱為雙搖桿機構(gòu)。在雙搖桿機構(gòu)中，兩搖桿可以分別為主動件，當連桿與搖在雙搖桿機構(gòu)中，兩搖桿可以分別為主動件，當連桿與搖桿成一直線時，機構(gòu)處于死點位置。桿成一直線時，機構(gòu)處于死點位置。51 鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類二、鉸

20、鏈四桿機構(gòu)的基本類型第五章第五章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)利用雙搖桿機構(gòu)的自卸翻斗裝置。利用雙搖桿機構(gòu)的自卸翻斗裝置。51 鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類二、鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型第五章第五章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)港口用起重機也采用了雙搖桿機構(gòu)。港口用起重機也采用了雙搖桿機構(gòu)。51 鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類鉸鏈四桿機構(gòu)的組成與分類二、鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型第五章第五章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)采用雙搖桿機構(gòu)的飛機起落架收放機構(gòu)。采用雙搖桿機構(gòu)的飛機起落架收放機構(gòu)。4.4 四桿機構(gòu)的基本形式及其演化車輛的前輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)雙搖桿機構(gòu)應(yīng)用實例4.4 四桿機構(gòu)的基本形式及其演化風扇搖

21、頭雙搖桿機構(gòu)應(yīng)用實例二、鉸鏈四桿機構(gòu)的演化型式： 改變構(gòu)件形狀和運動尺寸改變構(gòu)件形狀和運動尺寸 改變運動副尺寸改變運動副尺寸 選不同構(gòu)件作為機架（倒置）選不同構(gòu)件作為機架（倒置）鉸鏈四桿機構(gòu)鉸鏈四桿機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)雙滑塊機構(gòu)雙滑塊機構(gòu) 運動副元素的逆換運動副元素的逆換鉸鏈四桿機構(gòu)有一個曲柄的條件：(1) 最短桿與最長桿之和小于或等于其余兩桿長度之和；(2) 最短桿為連架桿。選任一桿為機架，都能實現(xiàn)完全相同的相對運動關(guān)系，這稱為運動的可逆性。在一個四桿機構(gòu)中，選取不同的構(gòu)件作機架，以獲得輸出構(gòu)件與輸入構(gòu)件間不同的運動特性。這一方法稱為連桿機構(gòu)的倒置。4.5 平面四桿機構(gòu)的基本特性53

22、 鉸鏈四桿機構(gòu)的演化鉸鏈四桿機構(gòu)的演化一、曲柄滑塊機構(gòu)第五章第五章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu) 曲柄滑塊機構(gòu)演化成偏心輪機構(gòu)。曲柄滑塊機構(gòu)演化成偏心輪機構(gòu)。4.4 四桿機構(gòu)的基本形式及其演化曲柄滑快機構(gòu)演化n應(yīng)用n曲柄滑塊機構(gòu)n鋸木機n縫紉機下針機構(gòu)返回2.取不同的構(gòu)件為機架4.4 四桿機構(gòu)的基本形式及其演化返回4.4 四桿機構(gòu)的基本形式及其演化當以構(gòu)件3為機架時，可演化成移動導桿機構(gòu)，圖示壓水機就是實例AB123432A41BAB123432A41BAB123432A41B返回53 鉸鏈四桿機構(gòu)的演化鉸鏈四桿機構(gòu)的演化二、導桿機構(gòu)第五章第五章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu) 連架桿中至少有一個構(gòu)件為

23、導桿的平面四桿機構(gòu)稱為導桿連架桿中至少有一個構(gòu)件為導桿的平面四桿機構(gòu)稱為導桿機構(gòu)。導桿是機構(gòu)中與另一運動構(gòu)件組成移動副的構(gòu)件。導桿機構(gòu)。導桿是機構(gòu)中與另一運動構(gòu)件組成移動副的構(gòu)件。導桿機構(gòu)可以看成由改變曲柄滑塊機構(gòu)中固定件的位置演化而成。機構(gòu)可以看成由改變曲柄滑塊機構(gòu)中固定件的位置演化而成。第八章第八章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)(planar linkage)牛頭刨床牛頭刨床53 鉸鏈四桿機構(gòu)的演化鉸鏈四桿機構(gòu)的演化二、導桿機構(gòu)第五章第五章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)53 鉸鏈四桿機構(gòu)的演化鉸鏈四桿機構(gòu)的演化二、導桿機構(gòu)第五章第五章 平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu) 演化四桿機構(gòu)的應(yīng)用雙曲柄機構(gòu)雙曲柄機

24、構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)擺動導桿機構(gòu)擺動導桿機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu)雙搖桿機構(gòu)雙搖桿機構(gòu)需要掌握的機構(gòu)需要掌握的機構(gòu)二、二、含有一個移動副的四桿機構(gòu)含有一個移動副的四桿機構(gòu) P.243.搖塊機構(gòu)搖塊機構(gòu)滑塊擺動擺動 例：例：擺動式內(nèi)燃機、自卸貨車擺動式內(nèi)燃機、自卸貨車滑塊固定固定 例：例：抽水唧筒、抽油泵抽水唧筒、抽油泵 滑塊移動擺動移動擺動 例：例：刨床、插床、油泵刨床、插床、油泵 滑塊移動移動 例：例：活塞式內(nèi)燃機、空氣壓縮機活塞式內(nèi)燃機、空氣壓縮機 1.曲柄滑塊機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)CABCABCABCAB曲柄滑塊機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu) 導桿機構(gòu)導桿機構(gòu)搖塊機構(gòu)搖塊機構(gòu)定塊機構(gòu)定塊機構(gòu)2.導桿

25、機構(gòu)導桿機構(gòu)4.定塊機構(gòu)定塊機構(gòu)三、三、含有兩個移動副的四桿機構(gòu)含有兩個移動副的四桿機構(gòu) P.253.滑塊聯(lián)軸器滑塊聯(lián)軸器 兩個移動副不相鄰兩個移動副不相鄰 ，且均不與機架相關(guān)聯(lián)。，且均不與機架相關(guān)聯(lián)。兩個移動副都與機架相關(guān)聯(lián)。兩個移動副都與機架相關(guān)聯(lián)。兩個移動副相鄰，且其中一個移動副與機架相關(guān)聯(lián)。兩個移動副相鄰，且其中一個移動副與機架相關(guān)聯(lián)。 兩個移動副不相鄰兩個移動副不相鄰1.正切機構(gòu)正切機構(gòu)正切機構(gòu)正切機構(gòu)正弦機構(gòu)正弦機構(gòu)2.正弦機構(gòu)正弦機構(gòu)4.橢圓儀橢圓儀搖塊機構(gòu)搖塊機構(gòu)定塊機構(gòu)定塊機構(gòu)(鉸鏈四桿、曲柄滑塊鉸鏈四桿、曲柄滑塊)(曲柄很短時曲柄很短時偏心輪機構(gòu)偏心輪機構(gòu))偏心距偏心距=曲

26、柄長曲柄長鉸鏈四桿、曲柄滑塊機構(gòu)鉸鏈四桿、曲柄滑塊機構(gòu)(擴大回轉(zhuǎn)副擴大回轉(zhuǎn)副) 偏心輪機構(gòu)偏心輪機構(gòu) 四、具有偏心輪的四桿機構(gòu)四、具有偏心輪的四桿機構(gòu) P.27ABC偏心輪機構(gòu)偏心輪機構(gòu)曲柄曲柄回轉(zhuǎn)副回轉(zhuǎn)副B (半徑半徑) 曲柄長曲柄長AB原理：原理：ABCe例：例：剪床、沖床、顎式破碎機、內(nèi)燃機剪床、沖床、顎式破碎機、內(nèi)燃機1.手動沖床：手動沖床： 兩個四桿機構(gòu)組成兩個四桿機構(gòu)組成（雙搖桿雙搖桿+搖桿滑搖桿滑塊機構(gòu)塊機構(gòu)）2.篩料機構(gòu)：篩料機構(gòu)：六桿機構(gòu)六桿機構(gòu)兩個四桿兩個四桿機構(gòu)組成（機構(gòu)組成（雙曲柄雙曲柄 +曲柄滑塊曲柄滑塊）應(yīng)用應(yīng)用:二、曲柄存在條件二、曲柄存在條件2-2 平面四桿機構(gòu)

27、的基本特性 P.28P.28取決于機構(gòu)各桿的相對長度取決于機構(gòu)各桿的相對長度ADBBB”CCC”三式相加三式相加 l1l2 l1l3 l1l4當桿當桿1處于處于AB ”位置位置 AC ”D l1l2l3l4 (2-3)(l2l1) l3 l4 l1l4l2l3 (2-1) (l2l1) l4 l3 l1l3l2l4 (2-2)當桿當桿1處于處于AB 位置位置 AC D (曲柄l1,連桿l2,搖桿l3,機架l4)當AB能擺至與連桿共線的極位AB及AB”時 能順利通過整轉(zhuǎn)副。L1最短分析分析:一、鉸鏈四桿機構(gòu)有整轉(zhuǎn)副的條件一、鉸鏈四桿機構(gòu)有整轉(zhuǎn)副的條件l1l4l3l2結(jié)論結(jié)論:整轉(zhuǎn)副的條件整轉(zhuǎn)副的

28、條件最短與最長桿之和小于其它兩桿之和最短與最長桿之和小于其它兩桿之和二二. .曲柄存在條件曲柄存在條件（轉(zhuǎn)動副為整轉(zhuǎn)副） 1.曲柄存在條件2.推論實例分析: AB70, BC90, CD110, AD40 (1) (1)最短與最長桿之和小于其它兩桿和；最短與最長桿之和小于其它兩桿和； (2)(2)最短桿在連架桿或機架上。最短桿在連架桿或機架上。 ( (滿足條件滿足條件1) 1) (1) (1)最最短短桿在桿在機架機架上上 (2)(2)最最短短桿在桿在機架鄰邊機架鄰邊 (3)(3)最最短短桿在桿在機架對邊機架對邊雙曲柄雙曲柄機構(gòu)機構(gòu) 曲柄搖桿曲柄搖桿機構(gòu)機構(gòu)雙搖桿雙搖桿機構(gòu)機構(gòu)ADADCDCD4

29、040110110150150ABABBCBC160160當：當：ADAD為機架為機架 ABAB或或DCDC為機架為機架 BCBC為機架為機架雙曲柄雙曲柄機構(gòu)機構(gòu)曲柄搖桿曲柄搖桿機構(gòu)機構(gòu)雙搖桿雙搖桿機構(gòu)機構(gòu)ABCD二二.死點位置死點位置 三三.壓力角和傳動角壓力角和傳動角三、曲柄搖桿機構(gòu)的主要特性三、曲柄搖桿機構(gòu)的主要特性 P.21（一）急回運動（一）急回運動 工作行程工作行程: 空回行程空回行程:B2B1 ( 2) 搖桿搖桿C2C1 () 1 2 , 而而不變不變B1B2 (1) 搖桿搖桿C1C2 () 工作行程時間空回行程時間工作行程時間空回行程時間 曲柄曲柄(主主)勻速轉(zhuǎn)動勻速轉(zhuǎn)動(順順

30、)搖桿搖桿(從從)變速往復擺動變速往復擺動圖2-4曲柄搖桿機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu)12極位極位: 曲柄與連桿共線曲柄與連桿共線(B1、B2)搖桿極位搖桿極位C1、C2 縮短非生產(chǎn)時間縮短非生產(chǎn)時間, 提高生產(chǎn)率提高生產(chǎn)率例：牛頭刨床、例：牛頭刨床、 往復式輸送機往復式輸送機 設(shè)ad，則當AB 桿能繞軸A 相對于AD 桿作整周轉(zhuǎn)動時，AB 桿必須占據(jù)與AD 桿共線的兩個位置a d ， a b ， a c 在BCD中b (d-a)+c在BCD中即 a+bd+c c(d-a)+b即 a+cd+b a+db+c 將式3-1、3-2、3-3兩兩相加，可得即AB桿為最短桿4.5 平面四桿機構(gòu)的基本特性4.5.1

31、鉸鏈四桿機構(gòu)有曲柄的條件鉸鏈四桿機構(gòu)有一個曲柄的條件：(1) 最短桿與最長桿之和小于或等于其余兩桿長度之和；(2) 最短桿為連架桿。選任一桿為機架，都能實現(xiàn)完全相同的相對運動關(guān)系，這稱為運動的可逆性。在一個四桿機構(gòu)中，選取不同的構(gòu)件作機架，以獲得輸出構(gòu)件與輸入構(gòu)件間不同的運動特性。這一方法稱為連桿機構(gòu)的倒置。4.5 平面四桿機構(gòu)的基本特性其運動特性其運動特性行程速度變化系數(shù)行程速度變化系數(shù)(行程速比系數(shù)行程速比系數(shù))K極位夾角極位夾角(搖桿處于兩極位時，對應(yīng)曲柄所夾銳角搖桿處于兩極位時，對應(yīng)曲柄所夾銳角)K 急回急回運動性質(zhì)運動性質(zhì)11180KK(2-5)曲柄搖桿機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu)曲柄曲柄主動主

32、動 急回急回圖2-4曲柄搖桿機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu)12(2-4)二二.死點位置死點位置 三三.壓力角和傳動角壓力角和傳動角三、曲柄搖桿機構(gòu)的主要特性三、曲柄搖桿機構(gòu)的主要特性 P.21（一）急回運動（一）急回運動 工作行程工作行程: 空回行程空回行程:B2B1 ( 2) 搖桿搖桿C2C1 () 1 2 , 而而不變不變B1B2 (1) 搖桿搖桿C1C2 () 工作行程時間空回行程時間工作行程時間空回行程時間 曲柄曲柄(主主)勻速轉(zhuǎn)動勻速轉(zhuǎn)動(順順)搖桿搖桿(從從)變速往復擺動變速往復擺動圖2-4曲柄搖桿機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu)12極位極位: 曲柄與連桿共線曲柄與連桿共線(B1、B2)搖桿極位搖桿極位C1、C

33、2 縮短非生產(chǎn)時間縮短非生產(chǎn)時間, 提高生產(chǎn)率提高生產(chǎn)率例：牛頭刨床、例：牛頭刨床、 往復式輸送機往復式輸送機其運動特性其運動特性行程速度變化系數(shù)行程速度變化系數(shù)(行程速比系數(shù)行程速比系數(shù))K極位夾角極位夾角(搖桿處于兩極位時，對應(yīng)曲柄所夾銳角搖桿處于兩極位時，對應(yīng)曲柄所夾銳角)K 急回急回運動性質(zhì)運動性質(zhì)11180KK(2-5)曲柄搖桿機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu)曲柄曲柄主動主動 急回急回圖2-4曲柄搖桿機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu)12(2-4)（二）壓力角和傳動角（二）壓力角和傳動角 P.301.壓力角壓力角2.傳動角傳動角：BC是二力桿是二力桿,驅(qū)動驅(qū)動 力力F 沿沿BC方向方向 作用在從動件上的驅(qū)動力作用在從動件上的驅(qū)動力F與該力作用點絕與該力作用點絕對速度對速度VC之間所夾的之間所夾的銳角銳角。 連桿與從動桿所夾銳角連桿與從動桿所夾銳角 有效力有效力Fsin 40有效力有效力Fcos （方便）傳動角（方便）傳動角 = 90 (的余角的余角)BCA壓力角VCFVC沿導軌沿導軌(CD)FVCABCD 分析分析壓力角壓力角（ ）：）：從動件受力作用點的速度方位線與力從動件受力作用點的速度方位線與力 的作用線所的作用線所 夾的銳角。夾的銳角。傳動角傳動角（ ）： =90 壓力角越小壓力角越小(即傳動角越大即傳