《机械设计基础》课程教学资源（PPT课件讲稿）第二章 平面连杆机构

第二章 平面连杆机构

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§2-1平面四杆机构的基本形式及其演变 平面连杆机构的类型及特点 1、连杆机构可以根据构件之间的相对运动分为: 平面连杆机构,空间连杆机构。 我们主要讨论平面连杆机构 2、平面连杆机构是若干个构件用平面低副(转动 副、移动副)联接而成,各个构件在相互平行 的平面内运动的机构,又称为平面低副机构。 3、根据机构中构件数目分为 四杆机构、五杆机构、六杆机构等

§2-1 平面四杆机构的基本形式及其演变 2、平面连杆机构是若干个构件用平面低副（转动 副、移动副）联接而成，各个构件在相互平行 的平面内运动的机构，又称为平面低副机构。 1、连杆机构可以根据构件之间的相对运动分为： 平面连杆机构，空间连杆机构。 我们主要讨论平面连杆机构。 一、平面连杆机构的类型及特点 3、根据机构中构件数目分为： 四杆机构、五杆机构、六杆机构等

3、平面连杆机构的优点: 1)适用于传递较大的动力,常用于动力机械。 2)能够实现多种运动轨迹曲线和运动规律,工程上常用 来作为直接完成某种轨迹要求的执行机构。 3)依靠运动副元素的几何形面保持构件间的相互接触, 且易于制造,易于保证所要求的制造精度。 4)可实现远距离传递的操纵机构。 4、平面连杆机构的缺点 1)不易于传递高速运动。 2)可能产生较大的运动累积误差。 3)平面连杆机构的设计较为繁难

3、平面连杆机构的优点： 1）适用于传递较大的动力，常用于动力机械。 2）能够实现多种运动轨迹曲线和运动规律，工程上常用 来作为直接完成某种轨迹要求的执行机构。 3）依靠运动副元素的几何形面保持构件间的相互接触， 且易于制造，易于保证所要求的制造精度。 4）可实现远距离传递的操纵机构。 4、平面连杆机构的缺点： 1）不易于传递高速运动。 2）可能产生较大的运动累积误差。 3）平面连杆机构的设计较为繁难

平面四杆机构的基本形式 连杆 在连架杆中,能 绕其轴线回转360° 连架杆 3\连架杆者称为曲柄;仅能 4机架 绕其轴线往复摆动 者称为摇杆 1)曲柄摇杆机构:两连架杆中,一个为曲柄,而 另一个为摇杆。 2)双曲柄机构两连架杆均为曲柄。 3)双摇杆机构两连架杆均为摇杆

机架 连架杆 连架杆 连杆 在连架杆中，能 绕其轴线回转360° 者称为曲柄；仅能 绕其轴线往复摆动 者称为摇杆。 1）曲柄摇杆机构:两连架杆中，一个为曲柄，而 另一个为摇杆。 2）双曲柄机构 两连架杆均为曲柄。 3）双摇杆机构 两连架杆均为摇杆。 4 1 2 3 二、平面四杆机构的基本形式

三、平面四杆机构的演变 1)取不同构件为机架(机构的倒置) 2)转动副转化为移动副 3)扩大转动副(教材P3自学)2 分 1D 4 4 4 ●c D?

三、平面四杆机构的演变 1）取不同构件为机架（机构的倒置） 2）转动副转化为移动副 1 2 3 4 A C B D 3 1 2 4 A B C D 1 2 3 A 4 B C D 1 2 3 A B C D 4 1 2 3 4 A B C D ∞ ？ 3) 扩大转动副（教材P33自学）

§2-2平面四杆机构设计中的共性问题 、平面四杆机构有曲柄的条件 B 2C B C C13 F/A E’Y FID b+c C d+a

§2-2 平面四杆机构设计中的共性问题 一、平面四杆机构有曲柄的条件 B A D C 1 2 3 4 a b c d B2 A C B1 D E’ F’ G F E G’ d+a |d-a| |b-c| b+c

欲使连架杆AB成为曲柄,则必须使AB通过 与机架共线的两个位置,即必须满足 a+d≤b+c (2-1) d-a|≥|b-c|(2-2) (1)若d≥a,则可得a+b≤c+d(若b>c) a+c≤b+d(若c>b) 从而可得a≤b a≤c a≤d

欲使连架杆AB成为曲柄，则必须使AB通过 与机架共线的两个位置，即必须满足 a+d≤b+c (2-1) |d-a|≥|b-c| (2-2) (1) 若d≥a，则可得 a+b≤c+d (若b>c) a+c≤b+d (若c>b) 从而可得 a≤b a≤c a≤d

(2)若d≤a则可得 d+asb+c d c) db) d< c 平面连杆机构有曲柄的条件 1)连架杆与机架中必有一杆为四杆机构中的最 短杆; 2)最短杆与最长杆之和应小于或等于其余两杆 的杆长之和。(杆长和条件)

平面连杆机构有曲柄的条件： 1）连架杆与机架中必有一杆为四杆机构中的最 短杆； 2）最短杆与最长杆之和应小于或等于其余两杆 的杆长之和。（杆长和条件）     +  +  +  +  +  + d c a b (c b) d b a c (b c) d a b c (2) 若d≤a 则可得        d c d b d a

铰链四杆机构类型的判断条件: 1)在满足杆长和的条件下 (1)以最短杆的相邻构件为机架,则最短杆为曲柄,另 连架杆为摇杆,即该机构为曲柄摇杄机构; (2)以最短杆为机架,则两连架杆为曲柄,该机构为双 曲柄机构; (3)以最短杆的对边构件为机架,均无曲柄存在,即该 机构为双摇杆机构。图例 2)若不满足杆长和条件,该机构只能是双摇枉 机构。 注意:铰链四杆机构必须满足四构件组成的封闭多边形 条件:最长杆的杆长<其余三杆长度之和

铰链四杆机构类型的判断条件： 1）在满足杆长和的条件下： （1）以最短杆的相邻构件为机架，则最短杆为曲柄，另 一连架杆为摇杆，即该机构为曲柄摇杆机构； （2）以最短杆为机架，则两连架杆为曲柄，该机构为双 曲柄机构； （3）以最短杆的对边构件为机架，均无曲柄存在，即该 机构为双摇杆机构。图例 2）若不满足杆长和条件，该机构只能是双摇杆 机构。 注意：铰链四杆机构必须满足四构件组成的封闭多边形 条件：最长杆的杆长<其余三杆长度之和

曲柄滑块机构有曲柄的条件 B B E C” 1)a为最短杆 2)a+e≤b B

曲柄滑块机构有曲柄的条件 1）a为最短杆 2) a+e≤b. C” e a b b b A B C D ∞ B’’ B’ E B B