哈尔滨商业大学：《机械基础学》课程教学课件（PPT讲稿）第十章 平面连杆机构及其设计

第十章 平面连杆机构及其设计 §10－1 连杆机构及其传动特点 §10－2 平面四杆机构的类型和应用 §10－3 有关平面四杆机构的一些基本知识 §10－4 平面四杆机构的设计

第十章 平面连杆机构及其设计 §10－1 连杆机构及其传动特点 §10－2 平面四杆机构的类型和应用 §10－3 有关平面四杆机构的一些基本知识 §10－4 平面四杆机构的设计

§10－1 连杆机构及其传动特点 应用实例： 内燃机、鹤式吊、火车轮、急回冲床、牛头刨床、翻箱机、 椭圆仪、机械手爪、开窗、车门、折叠伞、床、牙膏筒拔管 机、单车等 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。 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。 ④构件呈“杆”状、传递路线长

§10－1 连杆机构及其传动特点 应用实例： 内燃机、鹤式吊、火车轮、急回冲床、牛头刨床、翻箱机、 椭圆仪、机械手爪、开窗、车门、折叠伞、床、牙膏筒拔管 机、单车等 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。 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。 ④构件呈“杆”状、传递路线长

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

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

§10－2 平面四杆机构的类型和应用 1.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

§10－2 平面四杆机构的类型和应用 1.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

（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。如惯性筛等。 雷达天线俯仰机构 曲柄主动 A B D C 1 2 4 3 A B D C 1 2 4 3 2 1 4 3 缝纫机踏板机构 摇杆主动 3 1 2 4

（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。如惯性筛等。 雷达天线俯仰机构 曲柄主动 A B D C 1 2 4 3 A B D C 1 2 4 3 2 1 4 3 缝纫机踏板机构 摇杆主动 3 1 2 4

A B D C 1 2 3 4 E 6 耕地 料斗 D C A B 实例：火车轮 惯性筛机构 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 香皂成型机。 BC = AD A B C D 3 1 B’ C’ A B D C 耕地 料斗 D C A B 、摄影平台 A D B C 、播种机料斗机构、天平

A B D C 1 2 3 4 E 6 耕地 料斗 D C A B 实例：火车轮 惯性筛机构 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 香皂成型机。 BC = AD A B C D 3 1 B’ C’ A B D C 耕地 料斗 D C A B 、摄影平台 A D B C 、播种机料斗机构、天平

为避免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 A’ E’ D’ G’ B’ F’ C’ A B E F D C G

为避免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 A’ E’ D’ G’ B’ F’ C’ A B E F D C G

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 A B D C B’ C’ A B D C 风扇座 蜗轮 蜗杆 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 EE

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 A B D C B’ C’ A B D C 风扇座 蜗轮 蜗杆 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 EE

2.平面四杆机构的演化型式 (1) 改变构件的形状和运动尺寸 偏心曲柄滑块机构 对心曲柄滑块机构 曲柄摇杆机构 曲柄滑块机构 双滑块机构 正弦机构 φ s s=l sin φ

2.平面四杆机构的演化型式 (1) 改变构件的形状和运动尺寸 偏心曲柄滑块机构 对心曲柄滑块机构 曲柄摇杆机构 曲柄滑块机构 双滑块机构 正弦机构 φ s s=l sin φ

(2)改变运动副的尺寸 (3)选不同的构件为机架 偏心轮机构 导杆机构 1 3 A 4 2 B C 3 1 A 4 2 B C 曲柄滑块机构 摆动导杆机构 转动导杆机构

(2)改变运动副的尺寸 (3)选不同的构件为机架 偏心轮机构 导杆机构 1 3 A 4 2 B C 3 1 A 4 2 B C 曲柄滑块机构 摆动导杆机构 转动导杆机构