《机械设计基础》课程PPT教学课件（高教版）第2章 平面连杆机构

第2章平面连杆机构 §2一1铁链四杆机构的基本型式和特性 S2一2铰链四杆机构有整转副的条件 §2一3铁链四杆机构的演化 §2一4平面四杆机构的设计 HIGHER EDUCATION PRESS

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 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

§2一1铰链四杆机构的基本型式和特性 应用实例： 内燃机、鹤式品、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

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 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。 平面连赶机构 分类： 空间连枉机构 常以构件数命名： 四枉机构、多杆机构。 本章重点内容是介绍四杆机构

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 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； 摇杆一作定轴摆动的构件； 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：曲柄十摇杆 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

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 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

> 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。 作者：潘存云教型

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 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

惯性筛机构 旋转式吐片泵

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 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 ABCD BCAD 天平 料斗 耕地 作者：潘存云教型

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 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

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 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 蜗轮 电机 蜗杆 风扇座 作者：云

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 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 在曲柄摇枉机构中，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日称为极位夹角。 180° 曲柄摇枉机构 3 当曲柄以⊙逆时针转过180°+日时，摇杆从CD位置 摆到C,D。所花时间为t1,平均速度为V1,那么有： 1,=(180°+0)/oY=CC2/i=CC,o1180°+0)

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 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  +