第2節(jié) 平面連桿機構(gòu)

第二節(jié)平面連桿機構(gòu)●連桿機構(gòu)：由轉(zhuǎn)動副或移動副連接多個桿狀構(gòu)件（或等效桿狀構(gòu)件），用以實現(xiàn)傳遞和變換運動的機構(gòu)●分類：平面連桿機構(gòu)：在平面內(nèi)運動的連桿機構(gòu)空間連桿機構(gòu)：在空間內(nèi)運動的連桿機構(gòu)●例如：攪拌機的攪拌機構(gòu)攪拌機的攪拌機構(gòu)

由四個轉(zhuǎn)動副將四個桿件連接起來構(gòu)成了一個具有特定運動規(guī)律的平面連桿機構(gòu)。其中Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ為四個鉸鏈，ＡＢ、ＢＣ、ＤＣ、ＡＤ為四個桿件。ＡＢ桿整周回轉(zhuǎn)，ＢＣ桿在Ｃ點處的外伸部分作非圓運動，以攪拌料槽中的物料。平面連桿機構(gòu)中鉸鏈和桿件的簡化畫法a）外觀b）組成c）簡化畫法

●平面連桿機構(gòu)的簡化畫法鉸鏈(轉(zhuǎn)動副)：用圓圈○桿件：用直線（若為固定桿則加多條斜線）●機構(gòu)運動簡圖：用規(guī)定的符號（見教科書附表Ａ）繪制的可表示結(jié)構(gòu)關(guān)系和運動特性的簡化圖形，稱為機構(gòu)運動簡圖。

例：平面連桿機構(gòu)運動簡圖（四桿機構(gòu)）四桿機構(gòu)運動簡圖

鉸鏈：用○桿件：用直線固定桿：在此桿的全長上加多條斜線箭頭：運動方向

一、鉸鏈四桿機構(gòu)●鉸鏈四桿機構(gòu)：在平面連桿機構(gòu)中，由四個桿件相互用鉸銷（轉(zhuǎn)動副）連接而成的機構(gòu)稱鉸鏈四桿機構(gòu)（簡稱四桿機構(gòu)）●四桿機構(gòu)的組成

1.機架（靜件）：固定不動的桿件（AD）

2.臂：與機架鉸接的兩個運動桿件（ABDC）（作整周回轉(zhuǎn)運動的臂稱曲柄，作往復(fù)擺動的臂稱搖桿）

3.連桿：與兩臂鉸接的桿件（BC）(作平面運動)四桿機構(gòu)四桿機構(gòu)運動簡圖動畫●四桿機構(gòu)的三種形式曲柄搖桿機構(gòu)；雙曲柄機構(gòu)；雙搖桿機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu)（一）曲柄搖桿機構(gòu)

●曲柄搖桿機構(gòu)：在四桿機構(gòu)中，如果一個臂為曲柄，另一個臂為搖桿，則此機構(gòu)稱為曲柄搖桿機構(gòu)。

●組成及運動機架（AD）：靜止不動曲柄（AB）：整周回轉(zhuǎn)(可為主動件)搖桿（DC）：往復(fù)擺動(可為主動件)連桿（BC）：平面運動

動畫

破碎機的破碎機構(gòu)

●曲柄搖桿機構(gòu)的應(yīng)用縫紉機的驅(qū)動機構(gòu)a）外觀b）驅(qū)動機構(gòu)簡圖

動畫牛頭刨床的進給機構(gòu)a）機床外觀b）進給機構(gòu)簡圖

動畫

搖桿的急回特性和死點位置●曲柄搖桿機構(gòu)的兩個特性

１.急回特性：搖桿往復(fù)擺動等長而不等速的特性

２.死點位置：搖桿往復(fù)擺動到兩極限位置，連桿加于曲柄的力通過曲柄回轉(zhuǎn)中心，使曲柄轉(zhuǎn)動力矩為零而不能推動曲柄旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象

雙曲柄機構(gòu)(二)雙曲柄機構(gòu)

●雙曲柄機構(gòu)：在四桿機構(gòu)中，如果兩臂均為曲柄，則此機構(gòu)稱為雙曲柄機構(gòu)。

●組成及運動

機架（AD）：靜止不動

曲柄（AB）：整周回轉(zhuǎn)(可為主動件)

曲柄（DC）：整周回轉(zhuǎn)(可為主動件)

連桿（BC）：平面運動雙曲柄機構(gòu)不等速運動分析●雙曲柄機構(gòu)的不等速運動特性圖中可知：主動曲柄AB轉(zhuǎn)到AB′（1800），則DC轉(zhuǎn)到DC′（α1）；AB′轉(zhuǎn)到AB（1800），則DC′轉(zhuǎn)到DC（α2）?？梢钥闯鲋鲃忧鶤B轉(zhuǎn)過的角度相同（時間相同），但從動曲柄DC對應(yīng)轉(zhuǎn)過的角度則不同，即在相同的時間內(nèi)，孤長CC′大于孤長C′C，所以C到C′轉(zhuǎn)速快，C′到C轉(zhuǎn)速慢。主動曲柄均速轉(zhuǎn)動,而從動曲柄不勻速轉(zhuǎn)動的現(xiàn)象

a）平行雙曲柄機構(gòu)b）反向雙曲柄機構(gòu)

●平行雙曲柄機構(gòu)兩曲柄等長，機架和連桿等長的雙曲柄機構(gòu)稱平行雙曲柄機構(gòu)。(兩曲柄運動方向相反時又稱反向雙曲柄機構(gòu))動畫●雙曲柄機構(gòu)應(yīng)用實例

慣性篩動畫機車主動輪聯(lián)動裝置a）結(jié)構(gòu)示意b）機構(gòu)簡圖動畫

雙搖桿機構(gòu)(三)雙搖桿機構(gòu)

●雙搖桿機構(gòu)：在四桿機構(gòu)中，如果兩臂均為搖桿，則稱為雙搖桿機構(gòu)。

●組成及運動

機架（AD）：靜止不動

搖桿（AB）：往復(fù)擺動(可為主動件)

搖桿（DC）：往復(fù)擺動(可為主動件)

連桿（BC）：平面運動

造型機翻臺機構(gòu)●雙搖桿機構(gòu)應(yīng)用實例

港口起重機a）結(jié)構(gòu)示意b）機構(gòu)簡圖

（四）四桿機構(gòu)形式的判別

1.最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之和，有三種情況：

●取與最短桿相鄰的任一桿為靜件，并取最短桿為曲柄，則為曲柄搖桿機構(gòu)；

●取最短桿為靜件時，則為雙曲柄機構(gòu)；

●取最短桿對面的桿為靜件時，則為雙搖桿機構(gòu)。

2.最短桿與最長桿長度之和大于其余兩桿長度之和時只有一種情況：則不論取哪一桿為靜件，都只能構(gòu)成雙搖桿機構(gòu)。四桿機構(gòu)基本形式的判別ａ＋ｄ≤ｂ＋ｃ（最短桿與最長桿之和小于或等于其余兩桿之和）ａ＋ｄ＞ｂ＋ｃ（最短桿與最長桿之和大于其余兩桿之和）曲柄搖桿機構(gòu)雙曲柄機構(gòu)雙

搖

桿

機

構(gòu)雙

搖

桿

機

構(gòu)與最短桿相鄰的桿固定與最短桿相對的桿固定任意桿固定

注：ａ—最短桿長度；ｄ—最長桿長度；ｂ、ｃ—其余兩桿長度最短桿固定

曲柄滑塊機構(gòu)

二、曲柄滑塊機構(gòu)

1.曲柄滑塊機構(gòu)：由曲柄、連桿、滑塊及機架組成的一種平面連桿機構(gòu)，以實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)與直線運動的轉(zhuǎn)換及傳遞動力。

2.組成

曲柄（AB）：整周回轉(zhuǎn)，可為主動件或從動件

連桿（BC）：平面動

滑塊（C）：往復(fù)直線運動，可為主動件或從動件