第4章平面连杆机构.ppt
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1、第四章 平面连杆机构,第一节 铰链四杆机构的基本形式及应用,平面连杆机构的基本型式 铰链四杆机构的基本形式与应用 铰链四杆机构的特点,一、平面连杆机构的基本型式,平面连杆机构的基本型式是铰链四杆机构 其余连杆机构均是由铰链四杆机构演化而成的,二杆,三杆, 不可能!,铰链四杆机构,结构特点:四个运动副均为转动副 组成:机架、连架杆、连杆,机架:固定不动的构件AD 连架杆:直接与机架相连的构件 AB、CD 连杆:不与机架相连的构件BC 曲柄:能作整周转动的连架杆 摇杆:不能作整周转动的连架杆,连杆,连架杆,连架杆,机架,曲柄,摇杆(摆杆),(周转副),(摆动副),铰链四杆机构,二、铰链四杆机构的基
2、本形式与应用,按连架杆运动形式不同分为: 1、 曲柄摇杆机构 2、 双曲柄机构 3、 双摇杆机构,曲柄摇杆机构,1、曲柄摇杆机构,结构特点:连架杆1为曲柄,3为摇杆 运动变换:转动 摇动 应用举例: 搅拌器机构、雷达天线机构,飞件机构,抓片机机构,抽油机机构,2、双曲柄机构,结构特点:二连架杆均为曲柄 运动变换:转动转动 作用:将等速回转转变为等速或变速回转 应用举例:振动筛机构,结构特点: 两连架杆等长且平行 连杆作平动 二曲柄等速 运动不确定问题,平行四边形机构,火车轮 摄影平台 播种机料斗机构 天平,反平行四边形机构,结构特点: 二曲柄转向相反 克服了平行四边形的运动不确定性,3、双摇杆
3、机构,结构特点:二连架杆均为摇杆 运动变换:摆动摆动 应用举例:鹤式起重机,风扇摇头机构 飞机起落架机构,移动摄影吊车机构,等腰梯形机构,实例: 汽车前轮转向机构,特点:两摇杆的摆角不相等。 当车辆转向时,就有可能实现在任意位置都能使两前轮轴线的交点O落在后轮轴线的延长线上,从而使车辆转弯时,4个车轮都在地面上作纯滚动,避免轮胎因滑动而引起磨损。,三、铰链面四杆机构的特点,全低副(面接触),承受冲击力,易润滑,不易磨损 运动副结构简单,易加工 改变杆的相对长度,从动件运动规律不同 运动规律多样化、点的运动轨迹多样化 惯性力难以平衡,不宜用于高速 不能精确实现复杂的运动规律,机架,连杆,第二节
4、铰链四杆机构的传动特性,急回运动 压力角与传动角 死点位置,回程所用时间小于工作行程所用时间 急回特性分析: 1 = C(常数) 1 = 1 t1 =1800 + 2 = 1 t2 =1800 - t1 t2 , v2 v1 行程速比系数K,1、 急回运动,K=1, 无急回特性 K急回特征越显著,极限位置 摆角 极位夹角,急回运动, 工作行程时间空回行程时间,运动特征: 曲柄(主)匀速转动(顺) 摇杆(从)变速往复摆动, 缩短非生产时间,提高生产率,连杆机构输出件具有急回特性的条件:,原动件等角速整周转动 输出件具有正、反行程的往复运动 极位夹角0,2、压力角和传动角,若忽略各杆的质量和运动副
5、中的摩擦,原动件曲柄1通过连杆2作用在从动摇杆3上的力F沿BC方向。 从动件所受压力F与受力点速度vc之间所夹的锐角称为压力角,它是反映机构传力性能好坏的重要标志。,2、压力角和传动角,在实际应用中,为度量方便,常以压力角的余角 (即连杆和从动摇杆之间所夹的锐角)来判断连杆机构的传力性能, 角称为传动角。 越小, 越大,机构的传力性能越好。当机构处于连杆与从动摇杆垂直状态时,即 =90,对传动最有利。,2、压力角和传动角,在机构运转过程中,传动角 (或压力角)是变化的,为了保证机构能正常工作,常取最小传动角min大于或等于许用传动角 。 对于一般传动 =40;高速和大功率传动 =50。 曲柄摇
6、杆机构的最小传动角min出现在图中的曲柄与机架共线的位置即AB或AB处。,连杆与从动件共线,机构顶死,3、死点位置,运动特征: 机构运动卡死(传动角 = 0,机构发生自锁) 机构运动不确定,存在死点条件:,有极限位置(从动件与连杆共线),对传动机构来说,有死点是不利的,应采取措施使其顺利通过。若以夹紧、增力等为目的,则机构的死点位置可以加以利用。,克服死点的方法:,措施: 加装飞轮,增大惯性,使之闯过死点 安装辅助连杆 采用多套机构错位排列,克服死点的措施,克服死点的措施,蒸汽机车两侧利用错位排列的两套曲柄滑块机构使车轮联动机构通过死点。,克服死点的措施,飞机起落架机构,折叠家具机构,死点的利
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