平面四杆机构.ppt

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平面连杆机构,3.1,平面四杆机构的基本类型及应用,2,.,教学,要求,了解平面四杆机构的基本类型,1,掌握曲柄存在的条件,2,掌握平面四杆机构的组成及应用,3,3.1,平面四杆机构的基本类型及应用,3,.,回顾,contents,4,.,运动副：,两构件直接接触，且能产生一定的相对运动的活动连接。,基本类型：,低副：两构件通过面接触而形成的运动副；,如转动副，移动副；,高副：两构件通过点或线接触而构成的运动副；,如凸轮副，齿轮副。,5,.,结论：,原动件个数等于该机构自由度，则该机构具有确定的运动。,机构：,指具有相对运动的构件的组合体。,自由度的计算：,F=3n-2Pl-Ph,6,.,平面四杆机构的基本类型,contents,7,.,观看：,世界上最大的起重机,8,.,由若干个构件用平面低副连接而成的平面机构,平面连杆机构,9,.,铰链四杆机构的组成,全部由转动副组成的平面四杆机构称为,铰链四杆机构,。,机架,固定不动的构件；,连架杆,与机架相联的构件；,连杆,连接两连架杆且作平面运动的构件；,曲柄,能,作,整周转动的连架杆；,摇杆,仅能在某一角度往复摆动的连架杆；,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。,10,.,铰链四杆机构的类型,11,.,双摇杆机构,铰链四杆机构的类型,根据连架杆的运动形式不同,曲柄摇杆机构,双曲柄机构,12,.,1.,曲柄摇杆机构,特征：两个连架杆，一个为曲柄一个为摇杆,13,.,1.,曲柄摇杆机构,应用：,特点：,当以曲柄为原动件时，可将曲柄的连续转动转变成摇杆的往复摆动；当以摇杆为原动件时，可将摇杆的往复摆动变成曲柄的连续转动。,14,.,15,.,2.,双曲柄机构,特征：两个连架杆均为为曲柄,特点：,可将原动件的匀速转动变成从动件的变速转动。,16,.,2.,双曲柄机构,应用：,17,.,2.,双曲柄机构,当相对两杆平行且相等，称为平行四边形机构。,平行四边形机构：,特点：,当主动曲柄做匀速转动时，从动曲柄也已相同形式运动,A,B,C,D,B,C,AB=CD,BC=AD,18,.,2.,双曲柄机构,应用：,A,B,D,C,升降平台,天平,重要特征,：一是两曲柄以相同角速度同向转动；二是连杆做平动。,19,.,2.,双曲柄机构,特殊,：,若双曲柄机构中两相对杆的长度相等，但不平行，称为逆平行四边形机构。,20,.,以长边为机架,车门开闭机构,21,.,2.,双曲柄机构,以短边为机架（和普通双曲柄机构相似）,反向双曲柄机构,双曲柄的转向相反，且长度也相等,双曲柄机构的运动特点：,普通双曲柄机构,主动曲柄等速转动 从动曲柄变速转动,平行双曲柄机构,两曲柄转动的角速度始终相等,22,.,2.,双曲柄机构,平行四边形机构的运动不确定性,当四杆共线时会出现运动不确定现象,23,.,24,.,2.,双曲柄机构,解决方法：,1,、惯性飞轮,2,、加虚约束,3,、靠自重,25,.,3.,双摇杆机构,特征：两个连架杆，均为为摇杆,26,.,3.,双摇杆机构,特点：,可以实现货物近似水平移动。,应用,：,鹤式起重机,27,.,3.,双摇杆机构,特殊,：,在双摇杆机构中，若两摇杆长度相等，则称为等腰梯形机构。,A,B,D,C,E,汽车转向机构,应用：,28,.,第,3,章 平面连杆机构,3.2,平面四杆机构的基本特征,29,.,铰链四杆机构的基本特性,基本特性,双曲柄存在的条件,急回特性,传动角和压力角,死点位置,运动连续性,30,.,平面四杆机构的基本特征,31,.,平面四杆机构的基本特征,上式两两相加得：,l,1,l,2,，,l,1,l,3,，,l,1,l,4,，即,AB,为最短杆。,平面连杆机构有曲柄的条件：,1,）连架杆与机架中必有一杆为四杆机构中的最短杆；,2,）最短杆与最长杆之和应小于或等于其余两杆的杆长之和。（杆长和条件）,（,Grashof,定理,）,32,.,平面四杆机构的基本特征,铰链四杆机构类型的判断条件：,1,）在满足杆长和的条件下：,（,1,）以最短杆的相邻构件为机架，则最短杆为曲柄，另一连架杆为摇杆，即该机构为,曲柄摇杆机构,；,（,2,）以最短杆为机架，则两连架杆为曲柄，,该机构为双曲柄机构,；,（,3,）以最短杆的对边构件为机架，均无曲柄存在，即该机构,为双摇杆机构,。,2,）,若不满足杆长和条件,，该机构只能是双摇杆机构。,注意：,铰链四杆机构必须满足四构件组成的封闭多边形条件：,最长杆的杆长,其余三杆长度之和,。,33,.,平面四杆机构的基本特征,铰链四杆机构满足上述整转副条件时，以不同构件为机架可得到如下不同类型的四杆机构：,曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构 曲柄摇杆机构,以最短杆的邻边为机架,以最短杆为机架,以最短杆的对边为机架,34,.,平面四杆机构的基本特征,【,例,】,在图,1,所示四铰链机构中，已知：,b,50mm,，,c,35 mm,，,d,30mm,，,AD,为固定件。,如果能成为曲柄摇杆机构，且,AB,是曲柄，求,a,的极限值。,解：,若能成为曲柄摇杆机构，则机构必须满足,“,杆长之和的条件,”,，且,AB,应为最短杆。,因此,b+a,c+d,50+,a,35+30,所以,a,15mm,35,.,平面四杆机构的基本特征,36,.,作业,书,P38,（,3-1,、,3-2,、,3-6,）,37,.,End,谢谢！,38,.,