鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)

機(jī)械學(xué)基礎(chǔ)課程電子教案2021/5/91Review平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖運(yùn)動(dòng)副回轉(zhuǎn)副移動(dòng)副低副(面接觸)低副高副高副（點(diǎn)、線接觸）活塞泵機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖2021/5/92平面機(jī)構(gòu)的自由度機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算公式W>0,W=主動(dòng)件個(gè)數(shù)消除1個(gè)自由度高副消除2個(gè)自由度低副機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件3復(fù)合鉸鏈局部自由度虛約束導(dǎo)路重合的虛約束2021/5/93習(xí)題1：計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度橢圓規(guī)機(jī)構(gòu)觀察視頻：作用？輸出構(gòu)件？W＝3n－2PL－PH

＝3

－2－340＝12021/5/94平面連桿機(jī)構(gòu)的基本型式是鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)其余四桿機(jī)構(gòu)均是由鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)演化而成的二桿三桿,不可能.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)1.2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式和特征2021/5/951.2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式和特征一.基本型式連架桿機(jī)架連桿連架桿曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)1B2C31B2C34AD2021/5/961.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：連架桿1為曲柄，3為搖桿運(yùn)動(dòng)變換：轉(zhuǎn)動(dòng)搖動(dòng)舉例：攪拌器機(jī)構(gòu)、雷達(dá)天線機(jī)構(gòu)1234特性：急回特征死點(diǎn)2021/5/972.雙曲柄機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：二連架桿均為曲柄運(yùn)動(dòng)變換：轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，通常二轉(zhuǎn)速不相等舉例：振動(dòng)篩機(jī)構(gòu)2021/5/98特殊雙曲柄機(jī)構(gòu)平行四邊形機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：二曲柄等速運(yùn)動(dòng)不確定問(wèn)題車(chē)門(mén)開(kāi)閉機(jī)構(gòu)反平行四邊形機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：二曲柄轉(zhuǎn)向相反2021/5/99(3)雙搖桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：二連架桿均為搖桿運(yùn)動(dòng)變換：擺動(dòng)擺動(dòng)舉例:

鶴式起重機(jī)2021/5/910特殊機(jī)構(gòu)等腰梯形機(jī)構(gòu)實(shí)例:

汽車(chē)前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)2021/5/9112.雙曲柄機(jī)構(gòu)插床機(jī)構(gòu)慣性篩3.雙搖桿機(jī)構(gòu)鶴式起重機(jī)飛機(jī)起落架2021/5/912二.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在條件（1）曲柄是最短桿；（2）最短桿長(zhǎng)度+最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度其余兩桿長(zhǎng)度之和。曲柄存在必要條件:最短桿長(zhǎng)度+最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度>其余兩桿長(zhǎng)度之和。雙搖桿機(jī)構(gòu):2021/5/913變更機(jī)架后機(jī)構(gòu)的演化曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)2021/5/914推論1：當(dāng)Lmax+Lmin

L(其余兩桿長(zhǎng)度之和)時(shí)最短桿是連架桿之一——曲柄搖桿機(jī)構(gòu)最短桿是機(jī)架——雙曲柄機(jī)構(gòu)最短桿是連桿——雙搖桿機(jī)構(gòu)推論2：當(dāng)Lmax+Lmin>L(其余兩桿長(zhǎng)度之和)時(shí)——雙搖桿機(jī)構(gòu)ABCDabcd2021/5/915三.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的特性1.壓力角α和傳動(dòng)角γα壓力角α－從動(dòng)件受力方向和絕對(duì)速度方向的夾角傳動(dòng)角γ＝90o-α傳動(dòng)靈活:αγ———衡量傳力性能F在Vc向分力Ft=Fcosα諸如顎式破碎機(jī)的最小傳動(dòng)角不低于50°；對(duì)于小功率儀表指針可小于40°。ΔABD和ΔBCD及余弦定理可計(jì)算最小傳動(dòng)角。2021/5/916死點(diǎn):傳動(dòng)角為零g=0(連桿與從動(dòng)件共線),機(jī)構(gòu)頂死B1C1B2C24ABCD231=00=00=00C2B2=00BACB1C１2.死點(diǎn)傳動(dòng)角：γ＝(90o-α)=0o或180o2021/5/917CC防止死點(diǎn):(1)利用慣性(例如縫紉機(jī))；(2)用機(jī)構(gòu)錯(cuò)列的方法；GG’EFE’F’蒸汽機(jī)車(chē)兩側(cè)利用錯(cuò)位排列的兩套曲柄滑塊機(jī)構(gòu)使車(chē)輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)死點(diǎn)2021/5/918死點(diǎn)的應(yīng)用－－防松夾緊機(jī)構(gòu)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)2021/5/919飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)折疊家具機(jī)構(gòu)=00死點(diǎn)的應(yīng)用－－防松2021/5/9203.急回特性當(dāng)回程所用時(shí)間小于工作行程所用時(shí)間時(shí)，稱(chēng)該機(jī)構(gòu)具有急回特征擺角：ψ

極位夾角：

1=const1=1t1=1800+2=1t2=1800-t1>t2,v2>v1

—急回特性行程速比系數(shù)K?=0orK=1

無(wú)急回特性（平行）q↑K↑急回特征越顯著1jB2C212v2v1慢快應(yīng)用：牛頭刨、插床（工作形成慢、勻）B1C14ABCD2312021/5/9211轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)化為移動(dòng)副2變換構(gòu)件形態(tài)3變更機(jī)架4擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副尺寸連桿連架桿連架桿1234ABCD1.4鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化曲柄滑塊機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)2021/5/922鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)1B2C34AD曲線導(dǎo)軌曲柄滑塊機(jī)構(gòu)lCD

e01B24AC3偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)1B24AC3e3D1B2C4A對(duì)CD桿等效轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副2021/5/923選不同構(gòu)件作機(jī)架——機(jī)構(gòu)倒置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)變更機(jī)架曲柄滑塊機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)曲柄搖塊機(jī)構(gòu)移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)2021/5/924導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)

（轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)）

l1<l2曲柄滑塊機(jī)構(gòu)Fv導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)

l1>l2原動(dòng)件牛頭刨、插床、回轉(zhuǎn)式油泵l1l22021/5/925應(yīng)用實(shí)例一A41A4曲柄滑塊機(jī)構(gòu)1B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C32作機(jī)架A41A41A41A41A41A41A41A41A41A41A41A413B2C曲柄搖塊機(jī)構(gòu)液壓作動(dòng)筒車(chē)箱舉升機(jī)構(gòu)2021/5/9262B12B12B1應(yīng)用實(shí)例二1BA21BA2A41B2C3曲柄滑塊機(jī)構(gòu)CA43定塊機(jī)構(gòu)C41BA21BA21BA23手動(dòng)唧筒機(jī)構(gòu)3作機(jī)架1B22021/5/927應(yīng)用實(shí)例三C234A41B2C3曲柄滑塊機(jī)構(gòu)１作機(jī)架A41B2C3導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)C234C234C234C234C234C234C234C234C234C234C234C234回轉(zhuǎn)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)lBC>lAB，導(dǎo)桿AC整周轉(zhuǎn)動(dòng)C234C234C234C234AB123C423C423C423C423C423C423C423C423C423C423C423C4lBC<lAB，導(dǎo)桿AC擺動(dòng)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)32C4AB12021/5/928偏心輪機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)(擴(kuò)大回轉(zhuǎn)副)偏心輪機(jī)構(gòu)2021/5/929對(duì)心式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏心輪機(jī)構(gòu)1B24AC3h=2lAB4C231BAB副擴(kuò)大偏心輪機(jī)構(gòu)2021/5/930其它雙移動(dòng)副機(jī)構(gòu)正弦機(jī)構(gòu)雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)(十字滑塊機(jī)構(gòu))正弦機(jī)構(gòu)雙滑塊機(jī)構(gòu)正切機(jī)構(gòu)了解2021/5/931全低副（面接觸），承受沖擊力，易潤(rùn)滑，不易磨損運(yùn)動(dòng)副結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易加工運(yùn)動(dòng)規(guī)律多樣化、點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡多樣化運(yùn)動(dòng)副累積誤差大，效率低慣性力難以平衡，不宜用于高速不能精確實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)計(jì)計(jì)算較復(fù)雜123ABC4機(jī)架連桿連架桿A1B2C3D44A12B3C56DE平面四桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)2021/5/