深圳大学：《机械设计基础》课程教学资源（PPT电子课件）第2章 平面连杆机构

第2章平面连杆机构 §2-1燄链四杆机构的基本型式和特性 §2-2钬链四杆机构有整转副的条件 §2-3锬链四杆机构的演化 §2-4平面四杆机构的设计 HIGH EDUCATION PRESS

第2章 平面连杆机构 §2－1 铰链四杆机构的基本型式和特性 §2－2 铰链四杆机构有整转副的条件 §2－3 铰链四杆机构的演化 §2－4 平面四杆机构的设计

§2-1铰链四杆机构的基本型式和特性 应用实例: 内燃机、鹤式吊、火车轮、手动冲床、生头刨床、椭圆 仪、机械手瓜、开窗户支撑、公共汽车开关门、折叠伞、 折叠床、牙膏筒拔管机、单车制动操作机构等。 定义:由低副(转动、移动)连接组成的平面机构。 特征:有一作平面运动的构件,称为连杆。 特点: ①采用低副。面接触、承载大、便于润滑、不易磨损 形状简单、易加工、容易获得较高的制造精度 ②改变杆的相对长度,从动件运动规律不同 ③连杆曲线丰富。可满足不同要求

应用实例： 内燃机、鹤式吊、火车轮、手动冲床、牛头刨床、椭圆 仪、机械手爪、开窗户支撑、公共汽车开关门、折叠伞、 折叠床、 牙膏筒拔管机、单车制动操作机构等。 特征：有一作平面运动的构件，称为连杆。 特点： ①采用低副。面接触、承载大、便于润滑、不易磨损 形状简单、易加工、容易获得较高的制造精度。 ②改变杆的相对长度，从动件运动规律不同。 ③连杆曲线丰富。可满足不同要求。 定义：由低副（转动、移动）连接组成的平面机构。 §2－1 铰链四杆机构的基本型式和特性

缺点: ①构件和运动副多,累积误差大、运动精度低、效率低 ②产生动载荷(惯性力),不适合高速。 ③设计复杂,难以实现精确的轨迹。 平面连杆机构 分类:1空间连杆机构 常以构件数命名: 四杆机构、多杆机构。 本章重点内容是介绍四杆机构

缺点： ①构件和运动副多，累积误差大、运动精度低、效率低。 ②产生动载荷（惯性力），不适合高速。 ③设计复杂，难以实现精确的轨迹。 分类: 平面连杆机构 空间连杆机构 常以构件数命名： 四杆机构、多杆机构。 本章重点内容是介绍四杆机构

平面四杆机构的基本型式: 基本型式一铰链四杆机构,其它四杆机构都是由它 演变得到的。 名词解释: 连杆 曲柄一作整周定轴回转的构件;曲柄 连杆一作平面运动的构件; 摇杆—作定轴摆动的构件; 连架杆一与机架相联的构件; 周转副一能作360相对回转的运动副; 摇杆 摆转副一只能作有限角度摆动的运动副。 三种基本型式: (1)曲柄摇杆机构 特征:曲柄+摇杆 作用:将曲柄的整周回转转变为摇杆的往复摆动。 如雷达天线

平面四杆机构的基本型式: 基本型式－铰链四杆机构，其它四杆机构都是由它 演变得到的。 名词解释： 曲柄—作整周定轴回转的构件； 三种基本型式： （1）曲柄摇杆机构 特征：曲柄＋摇杆 作用：将曲柄的整周回转转变为摇杆的往复摆动。 如雷达天线。 连杆—作平面运动的构件； 连架杆—与机架相联的构件； 摇杆—作定轴摆动的构件； 周转副—能作360 相对回转的运动副； 摆转副—只能作有限角度摆动的运动副。 曲柄 连杆 摇杆

3 雷达天线俯仰机构 曲柄主动 (2)双曲柄机构 缝纫机踏板机构 特征:两个曲柄 摇杆主动 作用:将等速回转转变为等速或变速回转。 应用实例:如叶片泵、惯性筛等

设计：潘存云 设计：潘存云 A B C 1 2 4 3 D A B C 1 2 4 3 （2）双曲柄机构 特征：两个曲柄 作用：将等速回转转变为等速或变速回转。 雷达天线俯仰机构 曲柄主动 缝纫机踏板机构 应用实例：如叶片泵、惯性筛等。 2 1 4 3 摇杆主动 3 1 2 4

B E B 惯性筛机构 旋转式叶片泵

设计：潘存云 设计：潘存云 A D C 1 B 2 3 4 旋转式叶片泵 A D C B 1 2 3 A B D C 1 2 3 4 6 E 惯性筛机构 1

特例:平行四边形机构 特征:两连架杆等长且平行 连杆作平动 实例:火车轮 摄影平台 播种机料斗机构 AB= CD BC=AD 天平 料斗 耕地

设计：潘存云 设计：潘存云 设计：潘存云 设计：潘存云 A B C D 耕地 料斗 D C A B 耕地 料斗 D C A B 实例：火车轮 特例：平行四边形机构 AB = CD 特征：两连架杆等长且平行， 连杆作平动 BC = AD A B D C 摄影平台 B C B’ C’ 天平 播种机料斗机构

平行四边形机构在共线位置出现运 动不确定。采用两组机构错开排列。 反平行四边形机构-车门开闭机构 反向d

设计：潘存云 设计：潘存云 设计：潘存云 设计：潘存云 反平行四边形机构 --车门开闭机构 反向 F’ A’ E’ D’ G’ B’ C’ A B E F D C G 平行四边形机构在共线位置出现运 动不确定。采用两组机构错开排列

(3)双摇杆机构 特征:两个摇杆 应用举例:铸造翻箱机构风扇摇头机构 特例:等腰梯形机构一汽车转向机构 C 蜗轮 B 电机 E 蜗杆 D B 风扇座

设计：潘存云 设计：潘存云 设计：潘存云 A B D C E （3）双摇杆机构 特征：两个摇杆 应用举例：铸造翻箱机构 特例：等腰梯形机构－汽车转向机构 、风扇摇头机构 B’ C’ A B D C 风扇座 蜗轮 蜗杆 电机 A B D C EE 电机 A B D C 风扇座 蜗轮 蜗杆 电机 A B D C 风扇座 蜗轮 蜗杆 A B D C

1.急回运动 在曲柄摇杆机构中,当曲柄与连杆两次共线时,摇杆 位于两个极限位置,简称极位。 此两处曲柄之间的夹角θ称为极位夹角。 180°+6G 曲柄摇杆机构 B 当曲柄以ω逆时针转过180°+0时,摇杆从CD位置 摆到C2D。所花时间为t1,平均速度为v,那么有 t1=(180°+0)/oV=CC21=CC/80°+0)

设计：潘存云 A B C B1 D C1 A D 1.急回运动 在曲柄摇杆机构中，当曲柄与连杆两次共线时，摇杆 位于两个极限位置，简称极位。 当曲柄以ω逆时针转过180°+θ时，摇杆从C1D位置 摆到C2D。 所花时间为t1 , 平均速度为V1,那么有： t 1 = (180 +)/ 1 1 2 1 V = C C t 曲柄摇杆机构 3D 此两处曲柄之间的夹角θ 称为极位夹角。 180°＋θω θ C2 B2 /(180 ) = C1 C2  +