平面四桿機構(gòu)課件.ppt

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機械基礎,平面連桿機構(gòu),4-1平面連桿機構(gòu),定義：若干個剛性構(gòu)件用平面低副聯(lián)接而成的機構(gòu),也可稱為平面低副機構(gòu)。,優(yōu)點：1.能夠?qū)崿F(xiàn)多種運動形式的轉(zhuǎn)換，也可以實現(xiàn)各種預定的運動規(guī)律和復雜的運動軌跡，容易滿足生產(chǎn)中各種動作要求；2.構(gòu)件間接觸面上的比壓小、易潤滑、磨損輕、適用于傳遞較大載荷的場合；3.機構(gòu)中運動副的元素形狀簡單、易于加工制造和保證精度。,缺點：1.只能近似地滿足給定的運動規(guī)律和軌跡要求，且設計比較復雜；2.運動構(gòu)件產(chǎn)生的慣性力難以平衡，高速時會引起較大的振動，因此常用于速度較低的場合。,命名:根據(jù)所含有構(gòu)件的數(shù)目。如四桿機構(gòu)，多桿機構(gòu)(五桿機構(gòu)、六桿機構(gòu))。本章主要研究平面四桿機構(gòu)的類型、基本性質(zhì)和設計方法。,一、鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型及應用,所有運動副均為轉(zhuǎn)動副的平面四桿機構(gòu)稱為鉸鏈四桿機構(gòu)，其它型式的平面四桿機構(gòu)都可以看成是在它的基礎上演化而成的。,4-1平面連桿機構(gòu),1、基本概念,固定不動的構(gòu)件為機架；與機架相聯(lián)的構(gòu)件為連架桿，連架桿中，能繞機架的固定鉸鏈作整周轉(zhuǎn)動的稱為曲柄能在一定角度范圍內(nèi)往復擺動的稱為搖桿；聯(lián)接兩連架桿且不與機架直接相聯(lián)的構(gòu)件稱為連桿。,4-1平面連桿機構(gòu),根據(jù)兩個連架桿能否成為曲柄，鉸鏈四桿機構(gòu)可分為三種基本形式：曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)和雙搖桿機構(gòu)。,（1）曲柄搖桿機構(gòu)-連架桿一個為曲柄，一個為搖桿特點是：既能將曲柄的整周轉(zhuǎn)動變換為搖桿的往復擺動，又能將搖桿的往復擺動變換為曲柄的連續(xù)回轉(zhuǎn)運動。,例如：攪拌機、雷達俯仰天線等。,4-1平面連桿機構(gòu),2、基本形式：按照連架桿的不同分,,4-1平面連桿機構(gòu),特點：急回特性,（1）輸出件CD的兩極限位置,極位夾角θ：,當搖桿處于兩極限位置時，對應的曲柄位置線所夾的銳角。,4-1平面連桿機構(gòu),,,,,,曲柄轉(zhuǎn)角,對應的時間,搖桿點C的平均速度,4-1平面連桿機構(gòu),輸出件的行程速度變化系數(shù)K：,從動件快行程平均速度v2與慢行程平均速度v1之比。,,平面四桿機構(gòu)具有急回特性的條件：,（1）原動件作等速整周轉(zhuǎn)動；,（2）輸出件作往復運動；,（3）,4-1平面連桿機構(gòu),特點：死點位置,曲柄搖桿機構(gòu)中取搖桿為主動件時，當曲柄與連桿共線時，連桿對從動件曲柄的作用力通過轉(zhuǎn)動中心A，傳動角為零，力矩為零，稱為死點位置。,4-1平面連桿機構(gòu),當工件被夾緊后，BCD成一直線，機構(gòu)處于死點位置，即使工件的反力很大，夾具也不會自動松脫，該例為利用死點位置的自鎖特性來實現(xiàn)工作要求的。,死點的利用：,4-1平面連桿機構(gòu),思考：在現(xiàn)實生活中還有沒有死點位置的利用？能看出下圖中的死點位置嗎？,4-1平面連桿機構(gòu),（2）雙曲柄機構(gòu)-連架桿均為曲柄特點是：能將等角速度轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹芷谛缘淖兘撬俣绒D(zhuǎn)動。,例如：慣性篩、挖掘機（平行四邊形機構(gòu)）、車門啟閉機構(gòu)（反平行四邊形機構(gòu)）等。,4-1平面連桿機構(gòu),（3）雙搖桿機構(gòu)的特點是：兩個連架桿均為搖桿。,例如：起重機、電風扇搖頭機構(gòu)等。,4-1平面連桿機構(gòu),二、鉸鏈四桿機構(gòu)類型的判別-取決語桿件的長度和機架的選取,鉸鏈四桿機構(gòu)存在曲柄的條件,1.桿長和條件最短桿與最長桿的長度之和，小于或等于其他兩桿長度之和；2.最短桿條件連架桿和機架中必有一個是最短桿。,,4-1平面連桿機構(gòu),4-1平面連桿機構(gòu),練習：判斷下面四桿機構(gòu)是什么機構(gòu),,4-1平面連桿機構(gòu),三、制作鉸鏈四桿機構(gòu),1、分組：4人為一組，共五組；2、要求：每人做鉸鏈四桿機構(gòu)2個，一個為滿足桿長和條件，一個為不滿足桿長和條件；每組派一位學生上臺演示，用自己所做的機構(gòu)演示出曲柄搖桿機構(gòu)、雙搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)（組內(nèi)學生要自評）；3、準備工作：硬紙板、美工刀、釘子、尺子；4、制作步驟：（1）用尺子和美工刀裁出相應尺寸的紙條，長度和寬度自定，并在紙條上注明尺寸；（2）按相應順序用釘子連接做成鉸鏈四桿機構(gòu)；（3）用手按住一個桿件作機架，能夠自由轉(zhuǎn)動。,,4-1平面連桿機構(gòu),評價：制作完畢后，組內(nèi)先自評，讓最好的上臺演示，教師再進行評價。,作業(yè)：書本87頁第1、3、5、8，手工鉸鏈四桿機構(gòu)上交,ThankYou!,