平面连杆机构及其设计.ppt
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1、返回,第七章 平面连杆机构及其设计,7-1 连杆机构及其传动特点,7-2 平面四杆机构的类型和应用,7-3 有关四杆机构的一些基本知识,7-4 平面四杆机构的设计,连杆机构常用其所含的杆数而命名,,故此类机构统称为连杆机构。,7-1 连杆机构及其传动特点,1.应用举例,契贝谢夫四足步行机构(图片、动画),2.连杆机构,曲柄滑块机构,摆动导杆机构,此类机构的共同特点:,机构的原动件1和从动件3的运动都需要经过连杆2来传动。,机构中的运动副一般均为低副。,故此类机构也称低副机构。,连杆机构中的构件多呈现杆的形状,,故有四杆机构、六杆机构等。,例 铰链四杆机构,故常称构件为杆。,构件多呈现杆的形状;
2、,可实现多种运动变换和运动规律;,连杆曲线形状丰富,可满足各种轨迹要求。,缺点:,运动链长,累积误差大,效率低;,惯性力难以平衡,动载荷大,不宜用于高速运动;,一般只能近似满足运动规律要求。,连杆机构及其传动特点(2/2),3.传动特点,运动副一般为低副;,优点:,7-2 平面四杆机构的类型和应用,1.四杆机构的类型,(1)基本型式,铰链四杆机构,等腰梯形机构,(2)演化形式,其他型式的四杆机构可以认为是由基本型式的四杆机构演化而来的,,其演化方法有:,1)改变构件的形状及运动尺寸,2)改变运动副的尺寸,例,铰链四杆机构的倒置,曲柄滑块机构的倒置,双滑块机构的倒置,2.四杆机构的应用,(1)基
3、本型式四杆机构的应用,(2)演化型式四杆机构的应用,平面四杆机构的类型和应用(2/2),3)选用不同的构件为机架,(即机构的倒置),7-3 有关四杆机构的一些基本知识,1.铰链四杆机构有曲柄的条件,最短杆长度最长杆长度其余两杆长度之和;,组成该周转副的两杆中必有一杆为最短杆。,(2)铰链四杆机构有曲柄的条件,最短杆为连架杆或机架。,例1 铰链四杆机构,(1)周转副的条件,1)各杆长度满足杆长条件,其中第一个条件称为杆长条件。,各杆长度应满足杆长条件;,2)各杆长度不满足杆长条件,此时不论以何杆为机架,机构均为双摇杆机构。,则机构为双曲柄机构;,当最短杆为连架杆时,,如果各杆长度不满足杆长条件,
4、,则机构无周转副,,例2 偏置曲柄滑块机构,偏置曲柄滑块机构有曲柄的条件:,连架杆长度偏距连杆的长度;,连架杆为最短杆。,对心曲柄滑块机构有曲柄的条件:,连架杆长度连杆的长度;,连架杆为最短杆。,平面四杆机构的基本知识(2/5),则机构为曲柄摇杆机构;,当最短杆的相对杆为机架时,,当最短杆为机架时,,机构为双摇杆机构。,结论:,如果铰链四杆机构各杆长度满足杆长条件,,2.急回运动和行程速比系数,(1)急回运动,当主动件曲柄等速转动时,从动件摇杆摆回的平均速度大于摆出的平均速度,摇杆的这种运动特性称为急回运动。,(2)行程速比系数K,结论,且 角越大,K值越大,机构的急回性质也越显著。,例4 牛
5、头刨床机构,当机构存在极位夹角 时,机构便具有急回运动特性;,例2 对心曲柄滑块机构,例3 偏置曲柄滑块机构,平面四杆机构的基本知识(3/5),例1 导杆机构,连杆BC与从动件CD之间所夹的锐角 称为四杆机构在此位置的传动角。,且 90 90,最小传动角的确定: 对于曲柄摇杆机构, min出现在主动件曲柄与机架共线的两位置之一。,为了保证机构传力性能良好,,3四杆机构的传动角,对于曲柄摇杆机构,以摇杆CD为主动件,则当连杆与从动件曲柄共线时,机构的传动角0,,这时主动件CD 通过连杆作用于从动件AB上的力恰好通过其回转中心,出现了不能使构件AB 转动的“顶死” 现象,,机构的这种位置称为“死点
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