5平面连杆机构及其设计.ppt

第5章平面连杆机构及其设计
平面连杆机构的应用及其设计的基本问题
平面四杆机构的基本形式和演化
平面四杆机构的基本知识
平面四杆机构的设计
应用实例:
特征:至少有一个作平面运动的构件,称为连杆。
定义:由低副(转动、移动)连接组成的平面机构。
平面连杆机的应用构及其设计的基本问题
内燃机、鹤式吊、火车轮、牛头刨床、椭圆仪、机械手爪、揉面机、公共汽车开关门、四足机器人、剪板机、开窗户支撑、折叠伞、折叠床、牙膏筒拔管机、单车制动操作机构等。
缺点:▲构件和运动副多
▲产生动载荷(惯性力),不适合高速。
▲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
▲机械效率低。
累积误差大
运动精度低。
特点:▲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。
▲改变杆的相对长度,从动件运动规律不同。
▲连杆曲线丰富,可满足不同要求。
本章重点
多杆机构
常以构件数命名
四杆机构
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。
机架——固定不动的构件;
共有三种基本型式:

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。
平面四杆机构的基本形式和演化
平面四杆机构的基本型式
曲柄——作整周定轴回转的构件;
机架
摇杆
连杆
曲柄
连架杆
连架杆
作者:潘存云教授
3
1
2
4
作者:潘存云教授
A
B
C
1
2
4
3
D
A
B
D
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
作者:潘存云教授
A
D
C
B
1
2
3
4
旋转式叶片泵
作者:潘存云教授
A
D
C
B
1
2
3
A
B
D
C
1
2
3
4
E
6
惯性筛机构
3
1
作者:潘存云教授
A
B
C
D
耕地
料斗
D
C
A
B
作者:潘存云教授
耕地
料斗
D
C
A
B
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
作者:潘存云教授
B’
C’
A
B
D
C
播种机料斗机构
作者:潘存云教授
A
D
B
C
实例:火车轮
摄影平台
天平
作者:潘存云教授
作者:潘存云教授
作者:潘存云教授
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。
火车轮
作者:潘存云教授
作者:潘存云教授
作者:潘存云教授
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
E
A
B
D
C
E
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
作者:潘存云教授
(转动副化为移动副)
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
s
=l sin φ
↓∞
→∞
φ
l
平面四杆机构的演化
B
A
C
A
B
C
D
C
D
A
B
D
C
A
B
C
A
B
C
A
B