第9章平面连杆机构
第9章 平面连杆机构
第9章平面连杆机构 定义：若干个刚性构件用平面低副联接而成的机构，也可 称为平面低副机构。 优点：1.能够实现多种运动形式的转换，也可以实现各 种预定的运动规律和复杂的运动轨迹，容易满足生产中 各种动作要求；2构件间接触面上的比压小、易润滑、 磨损轻、适用于传递较大载荷的场合；3.机构中运动副 的元素形状简单、易于加工制造和保证精度。 缺点：1.只能近似地满足给定的运动规律和轨迹要求， 且设计比较复杂；2.运动构件产生的惯性力难以平衡， 高速时会引起较大的振动，因此常用于速度较低的场合。 命名：根据所含有构件的数目。如四杆机构，多杆机构 (五杆机构、六杆机构)。本章主要研究平面四杆机构的 类型、基本性质和设计方法
第9章 平面连杆机构 定义：若干个刚性构件用平面低副联接而成的机构,也可 称为平面低副机构。 优点：1.能够实现多种运动形式的转换，也可以实现各 种预定的运动规律和复杂的运动轨迹，容易满足生产中 各种动作要求；2.构件间接触面上的比压小、易润滑、 磨损轻、适用于传递较大载荷的场合；3.机构中运动副 的元素形状简单、易于加工制造和保证精度。 缺点：1.只能近似地满足给定的运动规律和轨迹要求， 且设计比较复杂；2. 运动构件产生的惯性力难以平衡， 高速时会引起较大的振动，因此常用于速度较低的场合。 命名:根据所含有构件的数目。如四杆机构，多杆机构 (五杆机构、六杆机构)。本章主要研究平面四杆机构的 类型、基本性质和设计方法
9.1平面四杆机构的类型及应用 曲柄摇杆机构 铰链四杆机构 平 (全转动副) 双曲柄机构 双摇杆机构 四杆机 曲柄滑块机构 含有移动副 的平面四杆 曲柄导杆机构 机构 曲柄摇块机构 移动导杆机构
9.1平面四杆机构的类型及应用 平 面 四 杆 机 构 铰链四杆机构 (全转动副) 含有移动副 的平面四杆 机构 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构 曲柄滑块机构 曲柄导杆机构 曲柄摇块机构 移动导杆机构
铰链四杆机构 铰链四杆机构中，固定不动的构件为机架；与机架相 联的构件为连架杆，连架杆中，能绕机架的固定铰链 作整周转动的称为曲柄，仅能在一定角度范围内往复 摆动的称为摇杆；联接两连架杆且不与机架直接相联 的构件称为连杆。 连杆 BO 生架 连架杆 根据两个连架杆能否成为曲柄，铰链四杆机构可 分为三种基本形式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双 摇杆机构。®
铰链四杆机构 铰链四杆机构中，固定不动的构件为机架；与机架相 联的构件为连架杆，连架杆中，能绕机架的固定铰链 作整周转动的称为曲柄，仅能在一定角度范围内往复 摆动的称为摇杆；联接两连架杆且不与机架直接相联 的构件称为连杆。 根据两个连架杆能否成为曲柄，铰链四杆机构可 分为三种基本形式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双 摇杆机构
曲柄摇杆机构特点是：既能将曲柄的整周转动变 换为摇杆的往复摆动，又能将摇杆的往复摆动变换 为曲柄的连续回转运动。 例如：搅拌机、缝纫机等。 一)双曲柄机构的特点是：能将等角速度转动转变为 周期性的变角速度转动。 例如：惯性筛、挖掘机（平行四边形机构）、车 门启闭机构（反平行四边形机构)等。 双摇杆机构的特点是：两个连架杆均为摇杆。 例如：起重机、电风扇摇头机构等
曲柄摇杆机构特点是：既能将曲柄的整周转动变 换为摇杆的往复摆动，又能将摇杆的往复摆动变换 为曲柄的连续回转运动。 双曲柄机构的特点是：能将等角速度转动转变为 周期性的变角速度转动。 例如：搅拌机、缝纫机等。 例如：惯性筛、挖掘机（平行四边形机构）、车 门启闭机构（反平行四边形机构）等。 双摇杆机构的特点是：两个连架杆均为摇杆 。 例如：起重机、电风扇摇头机构等
含有一个移动副的平面四杆机构 1.曲柄滑块机构： 铰链四杆机构中，扩大转动副，使 转动副变成移动副。 根据滑块往复移动 的导路中心线是否 通过曲柄转动中心， 曲柄滑块机构可分 为对心曲柄滑块机 构和偏置曲柄滑块 机构。 特点：可以实现转动和往复移动的变换。 应用：活塞式内燃机、空气压缩机、冲床等机械等
含有一个移动副的平面四杆机构 1.曲柄滑块机构： 铰链四杆机构中，扩大转动副，使 转动副变成移动副。 根据滑块往复移动 的导路中心线是否 通过曲柄转动中心， 曲柄滑块机构可分 为对心曲柄滑块机 构和偏置曲柄滑块 机构。 特点：可以实现转动和往复移动的变换。 应用：活塞式内燃机、空气压缩机、冲床等机械等
2.曲柄导杆机构 取曲柄滑块机构的不同构件为机架而获得的。取构件2 为机架，构件3为主动件，若13>12，导杆1作整周运动， 称为转动导杆机构；若3<12，导杆1作往复摆动，称为 摆动导杆机构。 应用实例：回转式油泵（转动导杆机构）牛头刨床的主 体机构（摆动导杆机构)。 0
2.曲柄导杆机构 1 2 3 4 3 1 2 4 应用实例：回转式油泵（转动导杆机构）牛头刨床的主 体机构（摆动导杆机构）。 取曲柄滑块机构的不同构件为机架而获得的。取构件2 为机架，构件3为主动件，若 ，导杆1作整周运动， 称为转动导杆机构；若 ，导杆1作往复摆动，称为 摆动导杆机构。 3 2 l l 3 2 l l 2 3 4 1
3.曲柄摇块机构 取曲柄滑块机构中的连杆3为机架而得到的。当 曲柄2为原动件绕点转动时，滑块4绕机架3上的铰 链中心摆动，故称该机构为曲柄摇块机构或称为 摆动滑块机构。 应用于各种摆动式 原动机和工作机中。 摆缸式液压泵、卡 车车箱自动翻转卸 料机构
取曲柄滑块机构中的连杆3为机架而得到的。当 曲柄2为原动件绕点转动时，滑块4绕机架3上的铰 链中心摆动，故称该机构为曲柄摇块机构或称为 摆动滑块机构。 3.曲柄摇块机构 应用于各种摆动式 原动机和工作机中。 摆缸式液压泵、卡 车车箱自动翻转卸 料机构
4.移动导杆机构 取曲柄滑块机构中的滑块4为机架而得到的。当曲柄2 转动时，导杆1可在固定滑块4中往复移动，故该机构 称为移动导杆机构（或定块机构）。 应用实例：手压抽水机、抽油泵等。 ①
取曲柄滑块机构中的滑块4为机架而得到的。当曲柄2 转动时，导杆1可在固定滑块4中往复移动，故该机构 称为移动导杆机构（或定块机构）。 4.移动导杆机构 应用实例：手压抽水机、抽油泵等
铰链四杆机构存在曲柄的条件 1.最短杆与最长杆的长度之和，小于或等于 其他两杆长度之和； 2.连架杆和机架中必有一个是最短杆。 推论①铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆的长度之 和小于或等于其余两杆长度之和，则取最短杆的相邻 杆为机架时，得曲柄摇杆机构；取最短杆为机架时， 得双曲柄机构；取与最短杆相对的杆为机架时，得双 摇杆机构。②铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆的 长度之和大于其余两杆长度之和，则不论取何杆为机 架时均无曲柄存在，而只能得双摇杆机构
铰链四杆机构存在曲柄的条件 1.最短杆与最长杆的长度之和，小于或等于 其他两杆长度之和； 2.连架杆和机架中必有一个是最短杆。 ①铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆的长度之 和小于或等于其余两杆长度之和，则取最短杆的相邻 杆为机架时，得曲柄摇杆机构；取最短杆为机架时， 得双曲柄机构；取与最短杆相对的杆为机架时，得双 摇杆机构。②铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆的 长度之和大于其余两杆长度之和，则不论取何杆为机 架时均无曲柄存在，而只能得双摇杆机构。 推论：