1、第三章 平面连杆机构,主要内容 平面连杆机构的类型与应用 平面连杆机构的基本特性 平面连杆机构的设计方法,1、掌握四杆机构的基本型式及特点 ； 2、了解平面四杆机构的演化方法； 3、熟练掌握四杆机构曲柄存在的条件并 能灵活应用； 4、掌握平面四杆机构的基本特性； 5、理解四杆机构的行程速比系数K、 急回特性、极位夹角、传动角、压力 角、死点位置等概念,学习重点,平面连杆机构？,平面连杆机构：全部由低幅组成的平面机构,平面连杆机构的优点 能够实现多种运动形式的转换，也可以实现各种预定的运动规律和复杂的运动轨迹，容易满足生产中各种动作要求； 构件间接触面上的比压小、易润滑、磨损轻、适用于传递较大载
2、荷的场合； 机构中运动副的元素形状简单、易于加工制造和保证精度。,平面连杆机构的缺点 高速运动时连杆惯性力难以平衡 运动链较长，传动精度低,四杆机构的基本形式,固定不动的构件为机架； 与机架相联的构件为连架杆， 连架杆中，能绕机架的固定铰链作整周转动的称为曲柄； 连架杆中，仅能在一定角度范围内往复摆动的称为摇杆； 联接两连架杆且不与机架直接相联的构件称为连杆。,一、平面连杆机构的类型与应用,平面连杆机构,曲柄摇杆机构,曲柄滑块机构,双曲柄机构,双摇杆机构,导杆机构,摇块机构,定块机构,双滑块机构,曲柄摇杆机构,两连架杆一个是曲柄（整周转）；一个是摇杆（部分转动）,曲柄摇杆机构的应用一,雷达调整
3、机构,电影放映机驱片机构,曲柄摇杆机构的应用二,双曲柄机构,两个连架杆均为曲柄。,双曲柄机构的运动不确定问题,双曲柄机构的应用一,旋转式水泵,双曲柄机构的应用二,惯性筛,摄影平台升降机构,双摇杆机构,两个连架杆均为摇杆。,双摇杆机构的应用一,飞机起落架机构,汽车前轮转向机构,双摇杆机构的应用二,鹤式起重机,曲柄滑块机构,曲柄滑块机构,对心曲柄滑块机构,双滑块机构,=l sin ,曲柄滑块机构,一个转动副变为移动副,对心的曲柄滑块机构 偏置的曲柄滑块机构,曲柄滑块机构的应用,应用：内燃机压缩机泥浆泵等,导杆机构,导杆机构,转动导杆机构,摆动导杆机构,导杆机构的应用,牛头刨床主机构,压力机,摇块机
4、构,摇块机构应用,液压筒,柱塞式油泵,定块机构,定块机构的应用,水井取水器,双滑块机构,正切机构,椭圆规,小结,二、平面连杆机构的基本特性,具有整转副的条件 急回特性 压力角与传动角 死点,具有整转副的条件,上式两两相加，有：,整转副存在条件：,四杆长度满足杆长条件：构成整转副的构件中必有一个是最短杆。最短杆与最长杆长度之和 小于或等于 其他两杆之和。,铰接四杆机构有曲柄的条件：,连架杆与机架之间必有一个是最短杆,判断由不同杆作机架时四杆机构类型的方法,双摇杆机构,曲柄摇杆机构,双摇杆机构,双曲柄机构,以最短杆相邻杆为机架,以与最短杆相对的杆为机架,以最短杆为机架,N,Y,急回特性,急回特性：
5、表示回程所用时间小于工作行程所用时间,急回特性,行程速比系数 K,极位夹角 q（锐角）,急回特性,压力角,曲柄为主动件，曲柄的力通过连杆驱动摇杆转动，摇杆的受力F方向和运动V方向所夹的锐角叫作压力角，用表示。（在不计摩擦力、惯性力和重力的条件下） 压力角的余角叫做传动角，用表示,压力角越小，传动角越大，机构传力性能越好,a,g = d,g = 1800 - d,压力角,g,g, 传动不利，设计时规定 4050,压力角,的位置：,令连杆与摇杆的夹角为，如图：,如何确定铰链四杆机构的最小传动角？,死点,传动角为零，压力角为90度的点,克服死点,缝纫机,蒸汽火车驱动机构,利用死点,飞机起落架,利用死
6、点,飞机起落架和快速加紧装置,思考题,曲柄摇杆机构是否一定具有急回特性？ 是否肯定有死点位置？,1.曲柄为原动件，当机构有极位夹角时，就 有急回特性； =0、K=1时，无急回特性。 2.存在死点位置的标志是：连杆与从动件共线。 摇杆为原动件，有2个死点位置； 曲柄为原动件，没有死点位置。（因连杆与从动杆不会共线）,连杆机构设计的基本问题,机构选型根据给定的运动要求选择机构的类型；,尺度综合确定各构件的尺度参数(长度尺寸)。,同时要满足其他辅助条件：,a)结构条件（如要求有曲柄、杆长比恰当、运动副结构合理等）;,b)动力条件（如min）;,c)运动连续性条件等。,设计的内容:,三、平面连杆机构的
7、设计方法,三、平面连杆机构的设计方法,问题一：刚体导引机构设计引导一个刚体实现一系列给定位置,问题二：函数生成机构设计,主、从动连架杆运动规律具有给定的函数关系,问题三：轨迹生成机构设计,机构中某点可以实现预期的运动轨迹,图解法实验法解析法,平面连杆机构设计方法：,图解法,已知连杆给定的三个位置,B1,C1,B2,C2,B3,C3,A,D,四杆机构 AB1C1D 为所求.,C1,设计铰链四杆机构,实现连架杆三对对应位置.,铰链四杆机构 AB1C1D 为所求.,按给定的 K 值,综合曲柄摇杆机构,1） 给定 K、y、LCD,q,2q, 分析.,900 - q,900 - q,2q,A,E,B,C,AC1=BC-AB,AC2=BC+AB,曲柄摇杆机构 ABCD 为所求., 设计.,实验法,把给定的几何、运动、动力条件变为实验条件，通过实验设计出机构的结构尺寸。,解析法,已知：连架杆AB和CD的对应位置,
