广东工业大学：《机械设计基础》课程教学资源（PPT课件讲稿，四）JM-5 平面连杆机构

平面连杆机构 51概述 特点 全低副(面接触),利于润 滑,故磨损小、传载大、寿命 长;易加工,精度高,制造成 本低等。 不能精确实现复杂的运动 规设计计算较复杂,惯性力不 易平衡等。 应用: 实现已知运动规律 实现给定点的运动轨迹

平面连杆机构 §1 概述 特点： 全低副（面接触），利于润 滑，故磨损小、传载大、寿命 长；易加工，精度高，制造成 本低等。 不能精确实现复杂的运动 规设计计算较复杂，惯性力不 易平衡等。 应用： 实现已知运动规律； 实现给定点的运动轨迹

§2铰链四杆机构的基本型式 荔 1机架:固定的杆件 2连架杆:与机架相连的杆 3连杆:连接连架杆的杆。 4曲柄:能转动360·的连架杆。 5摇杆:不能转动360的连架杆

1 机架：固定的杆件。 2 连架杆：与机架相连的杆。 3 连杆： 连接连架杆的杆。 4 曲柄：能转动360º的连架杆。 5 摇杆： 不能转动360º的连架杆。 §2 铰链四杆机构的基本型式

机架、连杆、连架杆 曲柄摇杆(摆杆)(摆转) 连杆 (整转) C 连架杆 连架杆 D 机架 铰链四杆机构 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构

曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构 铰链四杆机构 1 2 3 A 4 B C D 连杆 连架杆 连架杆 机架 曲柄 摇杆(摆杆) (整转) (摆转) 机架、连杆、连架杆

变换机架 曲柄摇杆机构 曲柄摇杆机构 摇杆机构 双曲枫机构

变换机架 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 曲柄摇杆机构 双摇杆机构

b

二铰链四杄机构的工作特性(以曲柄摇杆机构为例 1.运动特性 1)曲柄存在条件 B 设AB为曲柄,且af、b>C、c+f>b 以fmx=a+d,fn n 代入并整理得 b+c >a+d b+d >a+cc+d >a+b 化简后得: 若d<a a<b、a<c、a<d →d<a、d<b、d<c 曲柄存在的条件 (1)最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度和 (2)最短杆是连架杆或机架

1)曲柄存在条件 A B C D a b c d 设 AB 为曲柄, 且 af 、 b+f >c 、 c+f >b 以 fmax = a + d ， fmin = d - a 代入并整理得： b+c >a+d 、 b+d >a+c 、 c+d >a+b 化简后得: a<b 、 a<c 、 a< d （以曲柄摇杆机构为例） 曲柄存在的条件： (1)最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度和. (2)最短杆是连架杆或机架。 二铰链四杆机构的工作特性 1. 运动特性 若 d <a → d < a 、 d < b 、 d < c

2)急回运动(从动杆往复运动的平均速度不等的现象.) B 0 B A A B 极位夹角 从动杆位于两个极限位置时,主动件两相应位置 听夹锐角,以符号0表示

2）急回运动（从动杆往复运动的平均速度不等的现象.） A B C D 极位夹角 从动杆位于两个极限位置时, 主动件两相应位置 所夹锐角，以符号 表示。 A B1 C1 D  B2 C2

行程速比变化系数 k快V回 慢 工 B C1/ D C,C/t B 180°+0 180°+0 180°-0 180°-6 180°+0 K (K≥1) 180°-6 0 K-1 180° K+1

行程速比变化系数= V回V工 K= 快慢 C1C2 / t工 C2C1 / t回 = t工t回 = （ K  1 ）  = ———  180º K - 1 K + 1 = 180º+   1 180º -   1 = 180º +  180º -  K = 180º +  180º -  A B 1 C 1 D B 2 C 2

2传力特性 1)压力角与传动角 压力角a从动杆(运动输出件)受力作用点的力作用线 与速度方位线所夹锐角.(不考虑摩擦) 传动角γ压力角的余角.(连杆轴线与从动杆轴线所夹锐角) 180°-δ y→传动不利,设计时规定ym240°50 传动角y的大小随机构位置的不同而变化,ymin在哪?

压力角 F V  从动杆(运动输出件)受力作用点的力作用线 与速度方位线所夹锐角. (不考虑摩擦) 传动角    d d  = d  = 180 - d 压力角的余角. (连杆轴线与从动杆轴线所夹锐角)   → 传动不利，设计时规定 min4050 2. 传力特性 1）压力角与传动角 传动角 的大小随机构位置的不同而变化， min在哪？

最小传动角ymim bd =at 2a·d·cosq Bd=64+c-2b6 c cos S B 6-+c+2. a.d. cos p-a d COS 2·b·c 分析 q=0cosq=1→cs8↑→>δm φ=180cosq=1→cos8↓→8max 8m或8mx→y可能最小庄动件与机架共线的两个 位置之一传动角最小 2)死点位置 从动杆与从动件共线的位置(y=0)

最小传动角 min D B A C d  2 cos 2 cos 2 2 2 2 2 2 = + -   = + -   BD b c b c BD a d a d b c b c a d a d   + +    - - = 2 2 cos cos 2 2 2 2  d  =0 cos  =1 → cos d  → d min  =180° cos  =–1 → cos d  → d max 分析 d min 或 d max →  可能最小 2）死点位置 主动件与机架共线的两个 位置之一,传动角最小. 从动杆与从动件共线的位置（ =0）。    d d a b c