第8章平面连杆机构及其设计新 .ppt
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1、1第八章第八章 平面连杆机构及其设计平面连杆机构及其设计 8-1 连杆机构及其传动特点连杆机构及其传动特点 8-2 平面四杆机构的基本类型和演化平面四杆机构的基本类型和演化 8-3 平面四杆机构的基本知识平面四杆机构的基本知识 8-4 平面四杆机构的设计平面四杆机构的设计 2教学内容教学内容:1 1连杆机构的类型及应用;连杆机构的类型及应用;2 2连杆机构的基本知识;连杆机构的基本知识;3 3四杆机构设计的图解法;四杆机构设计的图解法;重点难点:重点难点:压力角、传动角、死点、曲柄存在条件、极位夹角与压力角、传动角、死点、曲柄存在条件、极位夹角与行程速比系数的概念及应用,四杆机构的设计。行程速
2、比系数的概念及应用,四杆机构的设计。38-1 8-1 连杆机构连杆机构(Planar Linkage Mechanisms)及其传动特点及其传动特点一平面连杆机构一平面连杆机构-仅用低副(回转副、移动副)连接的平面机构仅用低副(回转副、移动副)连接的平面机构。曲柄滑块机构(slider-crank mechanism)导杆机构(guide-bar mechanism)例 铰链四杆机构(revolute four-bar mechanism)4连杆机构在起重机中的应用二平面连杆机构的应用二平面连杆机构的应用56飞剪7 利用连杆曲线特性,当一对角足处在曲线的直线段时则着地并静止不动,而另一对角足则
3、处在曲线段作迈足运动。契契贝贝谢谢夫夫四四足足机机构构8l常用其所含的杆数而命名,故统称为连杆机构。l机构的原动件和从动件运动都需要经过连杆来传动,l运动副一般均为低副,也称低副机构。l构件总呈现杆的形状,故有四杆机构、六杆机构等。故常称构件为杆。三.连杆机构的特点1.结构特点92.传动特点 优点优点1)1)耐磨损、寿命长耐磨损、寿命长(面接触)(面接触);2)2)易加工易加工(运动副元素为平面或圆柱面)(运动副元素为平面或圆柱面);3)3)可实现复杂的运动规律和预定轨迹可实现复杂的运动规律和预定轨迹(能实现多种运(能实现多种运动变换)动变换)。缺点缺点1)1)传动运动误差较大传动运动误差较大
4、(运动副有间隙,构件和运动副(运动副有间隙,构件和运动副相对较多、累积误差较大);相对较多、累积误差较大);2)2)设计复杂,难以精确实现运动规律;设计复杂,难以精确实现运动规律;3)3)不易平衡。不易平衡。108-2 平面四杆机构的基本类型和演化平面四杆机构的基本类型和演化一.平面四杆机构的基本型式及组成铰链四杆机构曲柄曲柄(crank)(crank)作整周定轴回转的构件;作整周定轴回转的构件;摇杆摇杆(rocker)(rocker)作定轴摆动的构件;作定轴摆动的构件;周转副周转副能作能作360360相对回转的转动副;相对回转的转动副;摆转副摆转副作有限角度摆动的转动副。作有限角度摆动的转动
5、副。连架杆连架杆(frame)(frame)与机架相联的构件;与机架相联的构件;连杆连杆(coupler)(coupler)作平面运动的构件;作平面运动的构件;连杆曲柄摇杆连架杆11(1)曲柄摇杆机构(Crank-rocker mechanism)二、铰链四杆机构的三种型式 两个连架杆中,其一为曲柄,另一为摇杆。原动件原动件-曲柄曲柄原动件原动件-摇杆摇杆12播种机料斗机构播种机料斗机构(2)双曲柄机构(Double-crank mechanism)两个连架杆均为曲柄 特例1:平行四边形机构 特征:两连架杆等长且平行,连杆平动A AB BC CD DAB=CDBC=AD火火车车轮轮平行四边形机
6、构13特例特例2 2:反平行四边形机构反平行四边形机构 特征:两曲柄等长但不平行,特征:两曲柄等长但不平行,转向相反转向相反车车门门开开闭闭机机构构14ABDCE(3)双摇杆机构(Double-rocker mechanism)汽车转向机构汽车转向机构两个连架杆均为摇杆。铸造翻箱机构 鹤式起重机等腰梯形机构汽车转向机构1511121416偏心轮机构1.扩大转动副增大承载能力;可实现微小行程曲柄滑块机构演化成偏心轮机构在实际应用中可带来哪些优点?三.平面四杆机构的演化型式 17 2.改变构件的尺寸曲柄摇杆机构ABCD曲柄弧形滑块机构ABCD把转动副D半径扩大至CD长度,则D变为D,可去掉CD杆,
7、使其变为滑块D曲柄滑块机构ABCe令弧形滑块令弧形滑块半径半径若若e=0 称称对心曲柄滑块机构对心曲柄滑块机构(central slider-crank mechanism)否则为否则为偏置曲柄滑块机构偏置曲柄滑块机构(eccentric slider-crank mechanism)18双滑块机构 ABs=l sin lABC对心曲柄滑块机构ABC正弦机构把转动副C半径扩大至BC长度,则C变为C,可去掉BC杆,使其变为滑块C19ABCDAB为曲柄,CD为摇杆A、B-周转副(整转副)C、D-摆转副1234 3.选不同的构件为机架曲柄摇杆机构20曲柄滑块机构314A2BC曲柄滑块机构314A2B
8、C导杆机构转动导杆机构摆动导杆机构定块机构314A2BC摇块机构314A2BC应用应用21摆动导杆机构转动导杆机构22导杆机构的应用牛头刨床简易刨床23B234C1A自卸卡车举升机构314A2BC摇块机构的应用24314A2BC定块机构BC3214A定块机构的应用通过选择不同构件作为机架以获得不同机构的方法通过选择不同构件作为机架以获得不同机构的方法称为:称为:机构的倒置机构的倒置手摇唧筒手摇唧筒25双移动副四杆机构双转块机构12341234双滑块机构1234正弦机构261234双转块机构的应用271234双滑块机构的应用28(4)运动副元素的逆换 将低副两运动副元素的包容关系进行逆换,不影响
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