第二章——平面連桿機構(gòu)設(shè)計

1、 1.1.了解平面連桿機構(gòu)的特點及應(yīng)用；了解平面連桿機構(gòu)的特點及應(yīng)用；2.2.掌握平面四桿機構(gòu)的類型及特點。掌握平面四桿機構(gòu)的類型及特點。3.3.了解鉸鏈四桿機構(gòu)及其演化；了解鉸鏈四桿機構(gòu)及其演化；4.4.掌握平面四桿機構(gòu)的基本特性。掌握平面四桿機構(gòu)的基本特性。 全部由轉(zhuǎn)動副組成的全部由轉(zhuǎn)動副組成的。其中，固。其中，固定不動的桿定不動的桿4 4稱為機架，直接與機架鉸稱為機架，直接與機架鉸接的構(gòu)件接的構(gòu)件1 1和和3 3稱為連架桿，同時與兩稱為連架桿，同時與兩連架桿連接的構(gòu)件連架桿連接的構(gòu)件2 2稱為連桿。能作整稱為連桿。能作整周轉(zhuǎn)動的連架桿稱為曲柄，只能作往周轉(zhuǎn)動的連架桿稱為曲柄，只能作往復(fù)擺

2、動的連架桿稱為搖桿。復(fù)擺動的連架桿稱為搖桿。運動副全是轉(zhuǎn)動副運動副全是轉(zhuǎn)動副機架機架連架桿連架桿連架桿連架桿連桿連桿4 41 12 23 3 在連桿機構(gòu)中，構(gòu)件間的相對運動是平面運動或平行于在連桿機構(gòu)中，構(gòu)件間的相對運動是平面運動或平行于平面運動的稱為連桿機構(gòu)。平面運動的稱為連桿機構(gòu)。 效率低；累計運動誤差較大；高速效率低；累計運動誤差較大；高速運轉(zhuǎn)時不平衡動載荷較大，且難于消除。運轉(zhuǎn)時不平衡動載荷較大，且難于消除。機架機架連架桿連架桿連架桿連架桿連桿連桿4 41 12 23 3 全部由低副（轉(zhuǎn)動副、移動副）全部由低副（轉(zhuǎn)動副、移動副）構(gòu)成的平面機構(gòu)稱為平面連桿機構(gòu)構(gòu)成的平面機構(gòu)稱為平面連桿機

3、構(gòu) 面接觸，承載能力強，耐磨面接觸，承載能力強，耐磨損；易于制造和獲得較高的制造損；易于制造和獲得較高的制造精度；能實現(xiàn)多種運動規(guī)律精度；能實現(xiàn)多種運動規(guī)律?；拘褪交拘褪姐q鏈四桿機構(gòu)鉸鏈四桿機構(gòu)連桿連桿連架桿連架桿連架桿連架桿曲柄：能作整周回轉(zhuǎn)的連架桿。曲柄：能作整周回轉(zhuǎn)的連架桿。搖桿：只能在一定范圍內(nèi)搖動的連架桿；搖桿：只能在一定范圍內(nèi)搖動的連架桿；整轉(zhuǎn)副：組成轉(zhuǎn)動副的兩構(gòu)件能整周相對轉(zhuǎn)動；整轉(zhuǎn)副：組成轉(zhuǎn)動副的兩構(gòu)件能整周相對轉(zhuǎn)動；擺旋副：不能作整周相對轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動副。擺旋副：不能作整周相對轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動副。全部用轉(zhuǎn)動副相連的平面四桿機構(gòu)全部用轉(zhuǎn)動副相連的平面四桿機構(gòu) 整理得整理得 dacab

4、a將式將式、中的三個不等中的三個不等式兩兩相加，化簡后得式兩兩相加，化簡后得 曲柄存在條件曲柄存在條件1 1）連架桿與機架中必有一桿為四桿機構(gòu)中的最短桿；）連架桿與機架中必有一桿為四桿機構(gòu)中的最短桿；2 2）最短桿與最長桿之和應(yīng)小于或等于其余兩桿的桿長之和。）最短桿與最長桿之和應(yīng)小于或等于其余兩桿的桿長之和。雙搖桿機構(gòu)雙搖桿機構(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)雙曲柄機構(gòu)雙曲柄機構(gòu)cbda 以最短桿相鄰桿為機架以最短桿相鄰桿為機架以最短桿的對邊桿為機架以最短桿的對邊桿為機架以最短桿為機架以最短桿為機架NYdcba、注意：注意： 鉸鏈四桿機構(gòu)必須滿足四構(gòu)件組成的封閉多邊形條件：最長桿的

5、桿長鉸鏈四桿機構(gòu)必須滿足四構(gòu)件組成的封閉多邊形條件：最長桿的桿長 20+1815+3020+18 首要判斷首要判斷10+2817+22 10+2817+22 首要判斷首要判斷又因最短桿又因最短桿ABAB固定作為機架固定作為機架其中其中ABAB、CDCD都為搖桿都為搖桿其中其中ADAD、BCBC都為曲柄都為曲柄再判斷機架再判斷機架例例2 2：試判別下面二個圖分別屬于什么類型？并說明連架桿的名稱？：試判別下面二個圖分別屬于什么類型？并說明連架桿的名稱？此機構(gòu)屬于曲柄搖桿機構(gòu)此機構(gòu)屬于曲柄搖桿機構(gòu)此機構(gòu)屬于雙搖桿機構(gòu)此機構(gòu)屬于雙搖桿機構(gòu)BACD13201924BADC2511261513+2420+

6、19 13+2420+19 首要判斷首要判斷又因桿又因桿ADAD是最短桿相鄰的桿件是最短桿相鄰的桿件其中連架桿其中連架桿ABAB為曲柄、為曲柄、CDCD為為搖桿搖桿11+2615+25 11+2615+25 首要判斷首要判斷又因桿又因桿CDCD是最短桿相對的桿件是最短桿相對的桿件其中連架桿其中連架桿ADAD、BCBC均為搖均為搖桿桿再判斷機架再判斷機架再判斷機架再判斷機架例例3 3：已知在四桿機構(gòu)中，機架長：已知在四桿機構(gòu)中，機架長40mm40mm，兩連架桿長度分別為，兩連架桿長度分別為18mm18mm和和45mm45mm，則當(dāng)，則當(dāng)連桿的長度在什么范圍內(nèi)，該機構(gòu)為曲柄搖桿機構(gòu)嗎？連桿的長度在什么范圍內(nèi)，該機構(gòu)為曲柄搖桿機構(gòu)嗎？分析：1.當(dāng)連桿長度是最短桿時，機構(gòu)是雙搖桿機構(gòu)，因此連桿不能為最短桿；2.根據(jù)上述分析確定18mm應(yīng)為四桿機構(gòu)的最短桿桿；解：設(shè)連桿的長度為X（屬于“a+dc+b”的形式）3.說明要么連桿是最長桿，要么連架桿45mm的桿是最長桿；當(dāng)為最長桿時：即18+X40+45X 67X 67當(dāng)45mm為最長桿時：即18+4540+xX 23當(dāng)23X67時，該機構(gòu)為曲柄搖桿機構(gòu)取不同構(gòu)件為機架時的鉸鏈四桿機構(gòu)型式取不同構(gòu)件為機架時的鉸鏈四桿機構(gòu)型