機械基礎——第四章第二節(jié)常用四桿機構課件

1、1 1、機械是、機械是 和和 的總稱。的總稱。2 2、 是機器運動的單元；是機器運動的單元； 是機器的制造單元。是機器的制造單元。3 3、兩構件通過、兩構件通過 接觸組成的運動副稱為低副，低副又接觸組成的運動副稱為低副，低副又分為分為 副和副和 副兩種。副兩種。4 4、兩構件通過點或線接觸的運動副叫作、兩構件通過點或線接觸的運動副叫作 。 復習提問復習提問面面移動移動轉動轉動高副高副機器機器機構機構構件構件零件零件一、填空一、填空 二、二、 選擇題選擇題 （1 1）一個作平面運動的自由構件具有）一個作平面運動的自由構件具有 自由度。自由度。 (A) (A) 一個；一個； (B) (B) 二個；

2、二個； (C) (C) 三個；三個； (D) (D) 四個。四個。 （2 2）平面機構中的高副所引入的約束數(shù)目為）平面機構中的高副所引入的約束數(shù)目為 。 (A) (A) 一個；一個； (B) (B) 二個；二個； (C) (C) 三個；三個； (D) (D) 四個。四個。 （3 3）平面機構中的低副所保留的自由度數(shù)目為）平面機構中的低副所保留的自由度數(shù)目為 。 (A) (A) 一個；一個； (B) (B) 二個；二個； (C) (C) 三個；三個； (D) (D) 四個。四個。C CA AA A復習提問復習提問 三、三、 問答題問答題 （1 1）機器與機構的主要區(qū)別是什么？）機器與機構的主要區(qū)

3、別是什么？ 機器是由各種機構所組成，可以完成能量的轉換。機器是由各種機構所組成，可以完成能量的轉換。 而而機構是由多種構件組成，僅僅是起著運動的傳遞和運動形成機構是由多種構件組成，僅僅是起著運動的傳遞和運動形成轉換的作用。轉換的作用。復習提問復習提問 三、三、 問答題問答題 （2 2）何謂運動副？何謂高副和低副？每種運動副各引）何謂運動副？何謂高副和低副？每種運動副各引入幾個約束？入幾個約束？ 兩個構件間的可動連接稱為運動副。兩個構件間的可動連接稱為運動副。 兩構件通過點或線接觸而構成的運動副稱為高副；高副兩構件通過點或線接觸而構成的運動副稱為高副；高副引入一個約束。引入一個約束。 兩構件通過

4、面與面接觸而構成的運動副稱為低副；低副兩構件通過面與面接觸而構成的運動副稱為低副；低副引入兩個約束。引入兩個約束。復習提問復習提問 三、三、 問答題問答題 （3 3）機構具確定運動的條件是什么？）機構具確定運動的條件是什么？ 機構原動件個數(shù)應等于機構的自由度數(shù)目。機構原動件個數(shù)應等于機構的自由度數(shù)目。 復習提問復習提問第二節(jié)第二節(jié) 汽車常用四桿機構汽車常用四桿機構1.1.平面連桿機構：平面連桿機構：若干構件通過低副連接而組成若干構件通過低副連接而組成的平面機構。的平面機構。2.2.平面連桿機構主要優(yōu)點平面連桿機構主要優(yōu)點A AD DC CB B1 1）低副壓力小，制造簡單，制造精度較高。）低副

5、壓力小，制造簡單，制造精度較高。2 2）實現(xiàn)轉動、擺動和移動等基本運動形式轉換。）實現(xiàn)轉動、擺動和移動等基本運動形式轉換。3 3）實現(xiàn)多種運動規(guī)律。）實現(xiàn)多種運動規(guī)律。一、概述一、概述1 1）低副存在間隙，產(chǎn)生運動誤差。）低副存在間隙，產(chǎn)生運動誤差。2 2）不易精確實現(xiàn)復雜運動規(guī)律。）不易精確實現(xiàn)復雜運動規(guī)律。四桿機構，五桿機構等。四桿機構，五桿機構等。A AD DC CB B 本章主要討論應本章主要討論應用最廣、最基礎的四用最廣、最基礎的四桿機構。桿機構。3.3.平面連桿機構主要缺點平面連桿機構主要缺點4.4.平面連桿機構的命名平面連桿機構的命名5 5、類型、類型平平面面四四桿桿機機構構鉸鏈

6、四桿機鉸鏈四桿機構構( (全轉動副全轉動副) )含有移動副含有移動副的平面四桿的平面四桿機構機構 曲柄搖桿機構曲柄搖桿機構 雙曲柄機構雙曲柄機構 雙搖桿機構雙搖桿機構 曲柄滑塊機構曲柄滑塊機構 曲柄導桿機構曲柄導桿機構 曲柄搖塊機構曲柄搖塊機構 移動導桿機構移動導桿機構 由四個桿狀構件及四個轉動副組成。由四個桿狀構件及四個轉動副組成。A AD DC CB B二、鉸鏈四桿機構的基本類型及應用二、鉸鏈四桿機構的基本類型及應用 在連架桿中，能作整周回轉的構件稱為在連架桿中，能作整周回轉的構件稱為曲柄曲柄，而只能在一定角度，而只能在一定角度范圍內(nèi)擺動的構件稱為范圍內(nèi)擺動的構件稱為搖桿搖桿。A ADD

7、在此機構中：在此機構中：ADAD固定不動，稱為固定不動，稱為機架機架；ABAB、CDCD兩構件與機架組成轉動副，稱為兩構件與機架組成轉動副，稱為連架桿連架桿；BCBC稱為稱為連桿連桿。 鉸鏈四桿機構按兩連架桿的運動形式不同分鉸鏈四桿機構按兩連架桿的運動形式不同分為三種基本形式：為三種基本形式：曲柄搖桿機構曲柄搖桿機構雙曲柄機構雙曲柄機構雙搖桿機構雙搖桿機構兩連架桿中一個為曲柄而另一個為搖桿的機構。兩連架桿中一個為曲柄而另一個為搖桿的機構。（一）曲柄搖桿機（一）曲柄搖桿機構構 當當曲柄為原動件曲柄為原動件時，可將曲柄的連續(xù)轉動轉變?yōu)閾u時，可將曲柄的連續(xù)轉動轉變?yōu)閾u桿的往復擺動。桿的往復擺動。 曲

8、柄搖桿機構應用曲柄搖桿機構應用1 1）將轉動變?yōu)閿[動）將轉動變?yōu)閿[動黑色桿是什么？黑色桿是什么？紅色桿是什么？紅色桿是什么？綠色桿是什么？綠色桿是什么？藍色桿是什么？藍色桿是什么？攪拌機攪拌機機構機構 雷達天線俯仰角調(diào)整機構雷達天線俯仰角調(diào)整機構：天線固定在搖桿上，由：天線固定在搖桿上，由主動曲柄通過連桿使天線擺動以調(diào)整俯仰角度。主動曲柄通過連桿使天線擺動以調(diào)整俯仰角度。 汽車前窗刮雨機構汽車前窗刮雨機構：主動曲柄：主動曲柄ABAB回轉時，從動搖桿作往回轉時，從動搖桿作往復擺動，利用搖桿的延長部分實現(xiàn)刮雨作用。復擺動，利用搖桿的延長部分實現(xiàn)刮雨作用。 曲柄搖桿機構應曲柄搖桿機構應用用2 2）擺

9、動變換為轉動擺動變換為轉動 縫紉機踏板機構縫紉機踏板機構 將搖桿的往復擺動轉變?yōu)榍恼苻D動。將搖桿的往復擺動轉變?yōu)榍恼苻D動。破碎機破碎機 兩連架桿均為曲柄的四桿機構。兩連架桿均為曲柄的四桿機構。（二）雙曲柄機構（二）雙曲柄機構 可將原動可將原動曲柄的等速轉曲柄的等速轉動轉換成從動動轉換成從動曲柄的等速或曲柄的等速或變速轉動，如變速轉動，如圖所示的慣性圖所示的慣性篩驅動機構。篩驅動機構。 雙曲柄機構應用雙曲柄機構應用平行雙曲柄平行雙曲柄機構機構正平行四邊形正平行四邊形機構機構共線時運動共線時運動不確定不確定反平行四邊形反平行四邊形機構機構解決辦法解決辦法a.a.利用從動曲柄本身（或附加

10、質(zhì)量）的慣性來利用從動曲柄本身（或附加質(zhì)量）的慣性來導向。導向。解決辦法解決辦法b b.在主、從動曲柄上錯開移動角度再安裝一組在主、從動曲柄上錯開移動角度再安裝一組平行四邊形機構平行四邊形機構解決辦法解決辦法c.c.增加第三個平行曲柄增加第三個平行曲柄應用應用機車聯(lián)動機構機車聯(lián)動機構車門啟閉機構車門啟閉機構攝影臺升降機構攝影臺升降機構( (三）三）雙搖桿機構雙搖桿機構 兩連架桿都是搖桿的鉸鏈四桿機構。兩連架桿都是搖桿的鉸鏈四桿機構。雙搖桿機構的應用雙搖桿機構的應用起重機變幅機構起重機變幅機構可實現(xiàn)貨物水平移動，以減少功率消耗?？蓪崿F(xiàn)貨物水平移動，以減少功率消耗。飛機起落架飛機起落架雙搖桿機構的

11、應用雙搖桿機構的應用ABDCBC風扇搖頭機構風扇搖頭機構ABDC風扇座風扇座蝸輪蝸輪蝸桿蝸桿電機電機電機電機ABDC風扇座風扇座蝸輪蝸輪蝸桿蝸桿電機電機ABDC風扇座風扇座蝸輪蝸輪蝸桿蝸桿鑄造翻箱機構鑄造翻箱機構 汽車前輪轉向機構汽車前輪轉向機構（等腰梯形機構）（等腰梯形機構）（四）鉸鏈四桿機構的類型判別（四）鉸鏈四桿機構的類型判別1 1、鉸鏈四桿機構曲柄存在條件為：、鉸鏈四桿機構曲柄存在條件為：1 1）連架桿和機架中必有一桿是最短桿；）連架桿和機架中必有一桿是最短桿；2 2）最短桿與最長桿長度之和小于或等于其它兩）最短桿與最長桿長度之和小于或等于其它兩桿長度之和。（稱為桿長條件）桿長度之和。

12、（稱為桿長條件）上述兩個條件必須同時滿足，否則機構不存在曲柄上述兩個條件必須同時滿足，否則機構不存在曲柄2 2、鉸鏈四桿機構類型的判斷方法、鉸鏈四桿機構類型的判斷方法注意注意：鉸鏈四桿機構必須滿足四構件組成的封閉多邊形：鉸鏈四桿機構必須滿足四構件組成的封閉多邊形條件：條件：最長桿的桿長最長桿的桿長 其余三桿長度之和其余三桿長度之和。 如最短桿與最長桿長度之和小于或等于另兩桿長度如最短桿與最長桿長度之和小于或等于另兩桿長度之和，之和，則則最短桿兩端的轉動副都可以整周轉動，所以最短桿兩端的轉動副都可以整周轉動，所以：（1 1）如）如最短桿為機架最短桿為機架，則為雙曲柄機構。，則為雙曲柄機構。（2

13、2）如）如短桿的鄰桿為機架短桿的鄰桿為機架，則為曲，則為曲柄搖桿機構柄搖桿機構。（3 3）如）如最短桿的對邊為機架最短桿的對邊為機架，則為雙搖桿機構。，則為雙搖桿機構。 如果最短桿與最長桿長度之和大于其余兩桿長度如果最短桿與最長桿長度之和大于其余兩桿長度之和，之和，則為雙搖桿機構。則為雙搖桿機構。鉸鏈四桿機構形式判別步驟：鉸鏈四桿機構形式判別步驟：1 1、先看最短桿與最長桿長度之和是否小于或等、先看最短桿與最長桿長度之和是否小于或等于其余兩桿長度之和；如不是，則是雙搖桿機構；于其余兩桿長度之和；如不是，則是雙搖桿機構；如是，則進入下一步作進一步判斷；如是，則進入下一步作進一步判斷；2 2、如機

14、架是最短桿，則是雙曲柄機構；如連架、如機架是最短桿，則是雙曲柄機構；如連架桿是最短桿，則是曲柄搖桿機構；如連桿是最短桿是最短桿，則是曲柄搖桿機構；如連桿是最短桿，則是雙搖桿機構。桿，則是雙搖桿機構。1. 1. 填空題填空題（1 1）在鉸鏈四桿機構中，與機架用轉動副相連接的桿）在鉸鏈四桿機構中，與機架用轉動副相連接的桿稱為稱為 。 (2) (2) 鉸鏈四桿機構基本類型有鉸鏈四桿機構基本類型有 、 以及以及 三種。三種。（3 3）曲柄搖桿機構運動特是：）曲柄搖桿機構運動特是： 雙曲柄機構運動特性是：雙曲柄機構運動特性是： 。 雙搖桿機構運動特性是：雙搖桿機構運動特性是： 。 （4 4）平行四邊形機

15、構屬于）平行四邊形機構屬于 機構，當曲柄與連機構，當曲柄與連桿共線時，會出現(xiàn)桿共線時，會出現(xiàn) 。兩個連架桿都可整周轉動兩個連架桿都可整周轉動雙搖桿機構雙搖桿機構曲柄搖桿機構曲柄搖桿機構雙曲柄機構雙曲柄機構連架桿連架桿一個連架桿可整周轉動，另一連架桿只能在一定范圍內(nèi)擺動。一個連架桿可整周轉動，另一連架桿只能在一定范圍內(nèi)擺動。兩個連架桿都只能在一定范圍內(nèi)擺動兩個連架桿都只能在一定范圍內(nèi)擺動雙曲柄雙曲柄運動不確定現(xiàn)象運動不確定現(xiàn)象復習題復習題1. 1. 填空題填空題 (5) (5) 鉸鏈四桿機構曲柄存在的條件是：鉸鏈四桿機構曲柄存在的條件是：1 1）連架桿和機架中必有一桿是最短桿；）連架桿和機架中必

16、有一桿是最短桿；2 2）最短桿與最長桿長度之和小于或等于其它兩）最短桿與最長桿長度之和小于或等于其它兩桿長度之和。（稱為桿長條件）桿長度之和。（稱為桿長條件）復習題復習題 選擇題選擇題 (1) (1) 平面連桿機構是由平面連桿機構是由 組成的機構。組成的機構。 (A) (A) 高副；高副； (B) (B) 高副和低副；高副和低副； (C) (C) 轉動副；轉動副； (D) (D) 低副。低副。 (2) (2) 平面連桿機構，構件的最少數(shù)量是平面連桿機構，構件的最少數(shù)量是 。(A) (A) 二件；二件； (B) (B) 三件；三件； (C) (C) 四件；四件； (D) (D) 五件。五件。 (

17、3) (3) 汽車刮雨器機構屬于汽車刮雨器機構屬于 。 （A A）曲柄搖桿機構；）曲柄搖桿機構； (B) (B) 雙曲柄機構；雙曲柄機構； (C) (C) 雙搖桿機構雙搖桿機構（4 4） 縫紉機踏板機構屬于縫紉機踏板機構屬于 。 （A A）曲柄搖桿機構；）曲柄搖桿機構； (B) (B) 雙曲柄機構；雙曲柄機構； (C) (C) 雙搖桿機構。雙搖桿機構。（5 5） 公共汽車門啟閉機構屬于公共汽車門啟閉機構屬于 。 （A A）曲柄搖桿機構；）曲柄搖桿機構； (B) (B) 雙曲柄機構；雙曲柄機構； (C) (C) 雙搖桿機構。雙搖桿機構。（6 6） 起重機變幅機構屬于起重機變幅機構屬于 。 （A A）曲柄搖桿機構；）曲柄搖桿機構； (B) (B) 雙曲柄機構；雙曲柄機構； (C) (C) 雙搖桿機構。雙搖桿機構。復習題復習題DCAABC判斷鉸鏈四桿機構的類型判斷鉸鏈四桿機構的類型雙曲柄機構雙曲柄機構復習題復習題曲柄搖桿機構曲柄搖桿機構復習題復習題判斷鉸鏈四桿機構的類型判斷鉸鏈四桿機構的類型雙搖桿機構雙搖桿機構復習題復習題判斷鉸鏈四桿機構的類型判斷鉸鏈四桿機構的類型雙搖桿機構雙搖桿機構復習題復習題判斷鉸鏈四桿機構的類型判斷鉸鏈四