《平面连杆机构及其设计》讲义（PPT课件）

平面连杆机构及其设计 ◆连杆机构及其传动特点 ◆平面四杆机构的类型和应用 ◆平面四杆机构的一些基本知识 ◆平面四杆机构的设让 平面多杆机构

平面连杆机构及其设计 ◆连杆机构及其传动特点 ◆平面四杆机构的类型和应用 ◆平面四杆机构的一些基本知识 ◆平面四杆机构的设计 ◆平面多杆机构

§1连杆机构及其传动特点 连杆机构 Linkages 用低副连接的机构 机架 连杆 coupler 连架杆 A 连杆机构的类型 ↓四杆机构* four-bar linkage mechanism 空间连杆机构、平面连杆机构五杆机构 六杆机构

一、连杆机构 Linkages ——用低副连接的机构。 1 2 3 A B C 4 机架 连杆 coupler 连架杆 A 1 B 2 C 3 4 D 四杆机构* four-bar linkage mechanism 五杆机构 六杆机构 §1 连杆机构及其传动特点 二、连杆机构的类型 空间连杆机构、平面连杆机构

、连杆机构传动特点 ●运动副易加工,承载能力大,易润滑,不易磨损 p●连杆上点的运动轨迹多样化: ●运动副累积误差大,效率低 ●惯性力难以平衡,不宜用于高速 ●准确设计难: 四、学科研究现状 ●单自由度→多自由度; 四杆→多杆; ●运动学设计→运动学+动力学设计; 优化设计+计算机辅助设计; ●平面连杆机构+空间连杆机构

三、连杆机构传动特点 ● 运动副易加工，承载能力大，易润滑，不易磨损； ●连杆上点的运动轨迹多样化； ●运动副累积误差大，效率低； ● 惯性力难以平衡，不宜用于高速； ● 准确设计难； 四、学科研究现状 ●单自由度多自由度； ●四杆多杆； ●运动学设计运动学+动力学设计； ●优化设计+计算机辅助设计； ●平面连杆机构+空间连杆机构；

§2平面四杆机构的类型和应用 平面四杆机构的基本型式—铰链四杆机构four- bar mech ◆结构特点:四个运动副均为转动副 周转副、摆转副、曲柄、摇杆 fAD:(固定构件)机架 铰链四杆机构的组成一 ∫曲柄:能做整周回转 A0.、CD:连架杆招杆:只能在一定范围内摆动 BC:连杆 周转副:组成转动副的两构件能整 周相对转动 运动副摆转副:组成转动副的两构件不能 作整周相对转动

一、平面四杆机构的基本型式——铰链四杆机构 four-bar mech §2 平面四杆机构的类型和应用 ◆结构特点：四个运动副均为转动副 周转副、摆转副、曲柄、摇杆 铰 链 四 杆 机 构 的 组 成 AD：（固定构件）机架 A 1 B 2 C 3 4 D AB、CD：连架杆 曲柄：能做整周回转 摇杆：只能在一定范围内摆动 BC：连杆 运动副 周转副：组成转动副的两构件能整 周相对转动 摆转副：组成转动副的两构件不能 作整周相对转动

1.曲柄摇枉机构 Crank-rocker Mechanism ◆结构特点:连架杆1为曲柄,3为摇杆 ◆运动变换:转动◇摇动 特例: D 雷达天线机构 缝纫机踏扳机构 B

◆结构特点：连架杆1为曲柄，3为摇杆。 ◆运动变换：转动摇动 1. 曲柄摇杆机构 Crank-rocker Mechanism A 1 B 2 C 3 4 D 雷达天线机构 特例： A B C D 缝纫机踏扳机构

2.双曲柄机构 double crank mechanism ◆结构特点:二连架杆均为曲柄 ◆运动变换:转动◇转动 通常二转速不相等 应用实例: 振动筛机构

◆结构特点：二连架杆均为曲柄 ◆运动变换：转动转动 通常二转速不相等 2. 双曲柄机构 double crank mechanism 应用实例： 振动筛机构

◆特例 平行四边形机构 运动不确定问题 Solution:在从动曲柄上加飞轮。 错位排列 平行四边形机构「应用1 特点:二曲柄等速应用2 反平行四边形机构 特点:二曲柄转向相反 车门开闭机构动画

◆特例: 平行四边形机构 平行四边形机构 运动不确定问题 反平行四边形机构 车门开闭机构 特点：二曲柄等速 特点：二曲柄转向相反 应用1 应用2 动画 Solution:在从动曲柄上加飞轮。 错位排列

3.双摇杆机构 double rocker mechanism ◆结构特点:二连架杆均为摇杆 ◆运动变换:摆动◇摆动 应用实例 铸造用大型造型机的翻箱机构

◆结构特点：二连架杆均为摇杆 ◆运动变换：摆动摆动 3. 双摇杆机构 double rocker mechanism 应用实例： 铸造用大型造型机的翻箱机构

◆特例 等腰梯形机构 应用实例 基本型 铰链四杆机构 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 平行四边形机构 反平行四边形机构 双摇杆机构 等腰梯形机构 汽车前轮转向机构

◆特例 等腰梯形机构 汽车前轮转向机构 应用实例： 基本型—— 铰链四杆机构： 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 平行四边形机构 反平行四边形机构 双摇杆机构 等腰梯形机构

二、平面四杆机构的演化型式 1.改变构件形状和运动尺寸 变3构件形状 A D 铰链四杆机构 曲线导轨曲柄滑块机构 r→)o C e e→0 偏置式曲柄滑块机构 offset s-C 对心式曲栖滑块机构 slider- crank mechanism

二、平面四杆机构的演化型式 3 D 3 D r 1 B 2 C 3 A 4 D 1 B 2 C 4 A 铰链四杆机构 曲线导轨曲柄滑块机构 变3构件形状 r →  1 e → 0 B 2 4 A C 3 1 B 2 4 A C 3 e 对心式曲柄滑块机构 slider-crank mechanism 偏置式曲柄滑块机构offset S-C 1. 改变构件形状和运动尺寸