第八章平面连杆机构及其设计 §8-1连杆机构及其传动特点 §8-2连杆机构的类型和应用 §8-3平面四杆机构的基本知识 §8-4平面四杆机构的设计 §8-5多杆机构 返回
返回 第八章 平面连杆机构及其设计 §8-1 连杆机构及其传动特点 §8-2 连杆机构的类型和应用 §8-3 平面四杆机构的基本知识 §8-4 平面四杆机构的设计 §8-5 多杆机构
§8-1连杆机构及其传动特点 应用举例 契贝谢夫四足步行机构(图片、动画) 2.连杆机构 例铰链四杆机构 曲柄滑块机构 导杆机构 此类机构的共同特点: ●机构的原动件l和从动件3运动都需要经过连杆2来传动,故 此类机构统称为连杆机构 ●机构中的运动副一般均为低副,故此类机构也称低副机构。 ●连杆机构中的构件总呈现杆的形状,故常称构件为杆。连 杆机构常用其所含的杆数而命名,故有四杆机构、六杆机构等
连 杆机构常用其所含的杆数而命名， 故 此类机构统称为连杆机构。 §8-1 连杆机构及其传动特点 1.应用举例 契贝谢夫四足步行机构（图片、动画） 2.连杆机构 曲柄滑块机构 导杆机构 此类机构的共同特点： ⚫机构的原动件1和从动件3运动都需要经过连杆2来传动， ⚫机构中的运动副一般均为低副， 故此类机构也称低副机构。 ⚫连杆机构中的构件总呈现杆的形状， 故有四杆机构、六杆机构等。 例 铰链四杆机构 故常称构件为杆
连杆刺构及其传动糟点(2) 3传动特点 优点: ①运动副一般为低副; ②构件多呈现杆的形状; ③可实现多种运动变换和运动规律; ④连杆曲线形状丰富,可满足各种轨迹要求。 缺点: ①运动长,累积误差大,效率低; ②惯性力难以平衡,动载荷大,不应用于高速运动; ③一般只能近似满足运动规律要求
② 构件多呈现杆的形状； ③ 可实现多种运动变换和运动规律； ④ 连杆曲线形状丰富，可满足各种轨迹要求。 缺点： ① 运动长，累积误差大，效率低； ② 惯性力难以平衡，动载荷大，不应用于高速运动； ③ 一般只能近似满足运动规律要求。 连杆机构及其传动特点(2/2) 3.传动特点 ① 运动副一般为低副； 优点：
§8-2连杆机构的类型和应用 1.四杆机构的类型 (1)基本型式 曲柄摇杆机构 平行四边形机构 铰链四杆机构双曲柄机构逆平行四边形机构 双摇杄机构等腰梯形机构 (2)演化形式 其他型式的四杆机构可以认为是由基本型式的四杆机构演化 而来的,其演化方法有: 1)改变构件的形状及相对尺寸 2)改变运动副的尺寸
§8-2 连杆机构的类型和应用 1.四杆机构的类型 （1）基本型式 铰链四杆机构 等腰梯形机构 （2）演化形式 其他型式的四杆机构可以认为是由基本型式的四杆机构演化 而来的，其演化方法有： 1）改变构件的形状及相对尺寸 2）改变运动副的尺寸 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构 平行四边形机构 逆平行四边形机构
连杆刺构的典型和应用(2) 3)选用不同的构件为机架(即机构的倒置) 例铰链四杆机构的倒置 曲柄滑块机构的倒置 双滑块机构的倒置 4)运动副元素的逆换 2.四杆机构的应用 (1)基本型式四杆机构的应用 (2)演化型式四杆机构的应用
例 铰链四杆机构的倒置 曲柄滑块机构的倒置 双滑块机构的倒置 4）运动副元素的逆换 2.四杆机构的应用 （1）基本型式四杆机构的应用 （2）演化型式四杆机构的应用 连杆机构的类型和应用(2/2) 3）选用不同的构件为机架（即机构的倒置）
§8-3平面四杆机构的基本知识 1.铰链四杆机构有曲柄的条件 (1)周转副的条件 ①最短杆长度+最长杆长度<其余两杆长度之和; ②组成该周转副的两杆中必有一杆为最短杆。 其中第一个条件称为杆长条件。 (2)四杆机构有曲柄的条件 ①各杆长度应满足杆长条件; ②最短杆为连架杆或机架 例1铰链四杆机构 1)各杆长度满足杆长条件 2)各杆长度不满足杆长条件
§8-3 平面四杆机构的基本知识 1.铰链四杆机构有曲柄的条件 ① 最短杆长度＋最长杆长度≤其余两杆长度之和； ② 组成该周转副的两杆中必有一杆为最短杆。 （2）四杆机构有曲柄的条件 ② 最短杆为连架杆或机架。 例1 铰链四杆机构 （1）周转副的条件 1）各杆长度满足杆长条件 其中第一个条件称为杆长条件。 ① 各杆长度应满足杆长条件； 2）各杆长度不满足杆长条件
平面四杆刺构的基本知识(25 结论: ■如果铰链四杆机构各杆长度满足杆长条件,当最短杆为连 架杆时,则机构为曲柄摇杆机构;当最短杆为机架时,则机构为 双曲柄机构;当最短杆的相对杆为机架时,机构为双摇杄机构。 如果各杆长度不满足杆长条件,则机构无周转副,此时不 论以任何杆为机架,机构均为双摇杄机构。 例2偏置曲柄滑块机构 偏置曲柄滑块机构有曲柄的条件: ①最短杆长度+偏距≤连杆的长度; ②连架杆为最短杆。 对心曲柄滑块机构有曲柄的条件: ①最短杆长度<连杆的长度; ②连架杆为最短杆
此时不 论以任何杆为机架，机构均为双摇杆机构。 则机构为 双曲柄机构； 当最短杆为连 架杆时， 如果各杆长度不满足杆长条件，则机构无周转副， 例2 偏置曲柄滑块机构 偏置曲柄滑块机构有曲柄的条件： ① 最短杆长度＋偏距≤连杆的长度； ② 连架杆为最短杆。 对心曲柄滑块机构有曲柄的条件： ① 最短杆长度≤连杆的长度； ② 连架杆为最短杆。 平面四杆机构的基本知识(2/5) 则机构为曲柄摇杆机构； 当最短杆的相对杆为机架时， 当最短杆为机架时， 机构为双摇杆机构。 结论： 如果铰链四杆机构各杆长度满足杆长条件
平面四杆刺构的基本知识(35 2.急回运动和行程速比系数 (1)急回运动 当主动件曲柄等速转动时,从动件摇杆摆回的平均速度大于 摆出的平均速度,摇杆的这种运动特性称为急回运动。 (2)行程速比系数K v1800+0 K=v1180°-6 结论当机构存在极位夹角O时,机构便具有急回运动特性 且θ角越大,K值越大,机构的急回性质也越显著。 例1生头刨床机构 例2对心曲栖滑块机构 例3偏置曲栖滑块机构
2.急回运动和行程速比系数 （1）急回运动 当主动件曲柄等速转动时，从动件摇杆摆回的平均速度大于 摆出的平均速度，摇杆的这种运动特性称为急回运动。 （2）行程速比系数K v2 v1 K = 180 °＋θ 180 °－θ = 结论 且θ角越大，K值越大，机构的急回性质也越显著。 例1 牛头刨床机构 当机构存在极位夹角θ 时，机构便具有急回运动特性。 例2 对心曲柄滑块机构 例3 偏置曲柄滑块机构 平面四杆机构的基本知识(3/5)
平面四杆刺构的基本知识(45 3.四杆机构的传动角 连杆BC与从动件CD之间所夹的锐角γ称为四杆机构在此位置 的传动角。且y=90°-≤90° 为了保证机构传力性能良好,应使ym≥4050°。 最小传动角的确定:对于曲柄摇杆机构,γm出现在主动件 曲柄与机架共线的两位置之 4.死点 以摇杆CD为主动件,则当连杆与从动件曲柄共线时,机构 的传动角y=0°,这时主动件CD通过连杆作用于从动件AB上的 力恰好通过其回转中心,出现了不能使构件AB转动的“顶死”现 象,机构的这种位置称为“死点” 例1曲柄摇杄机构的死点位置 例2曲柄滑块机构的死点位置 例3摆动导杄机构的死点位置
连杆BC与从动件CD之间所夹的锐角γ 称为四杆机构在此位置 的传动角。且 γ ＝90°－ α ≤90° 最小传动角的确定： 对于曲柄摇杆机构， γmin出现在主动件 曲柄与机架共线的两位置之一。 为了保证机构传力性能良好， 应使γmin≥40 ～ °50° 。 3．四杆机构的传动角 以摇杆CD为主动件，则当连杆与从动件曲柄共线时，机构 的传动角γ＝0° ，这时主动件CD通过连杆作用于从动件AB上的 力恰好通过其回转中心，出现了不能使构件AB转动的“顶死”现 象，机构的这种位置称为“死点” 4.死点 例2 曲柄滑块机构的死点位置 例3 摆动导杆机构的死点位置 例1 曲柄摇杆机构的死点位置 平面四杆机构的基本知识(4/5)
平面四杆刺构的基本知识(55 (1)克服死点的方法 1)利用安装飞轮加大惯性的方法,借惯性作用使机构闯过死 点。 2)采用将两组以上的同样机构组合使用,而使各组机构的死 点位置相互错开排列的方法。 (2)死点的应用 例1飞机起落架收放机构 例2折叠式桌的折叠机构 5.连杄机构的运动连续性
（1）克服死点的方法 1）利用安装飞轮加大惯性的方法，借惯性作用使机构闯过死 点。 2）采用将两组以上的同样机构组合使用，而使各组机构的死 点位置相互错开排列的方法。 （2）死点的应用 例1 飞机起落架收放机构 例2 折叠式桌的折叠机构 平面四杆机构的基本知识(5/5) 5．连杆机构的运动连续性