平面連桿結(jié)構(gòu)及其設(shè)計

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1、第八章平面連桿機構(gòu)及其設(shè)計§8－1連桿機構(gòu)及其傳動特點§8－2平面四桿機構(gòu)的類型和應(yīng)用§8－3平面四桿機構(gòu)的基本知識§8－4平面四桿機構(gòu)的設(shè)計1特征是：有一作平面運動的構(gòu)件，稱為連桿(connectingrod)。定義：平面連桿機構(gòu)是由若干個構(gòu)件通過平面低副（轉(zhuǎn)動副和移動副）聯(lián)接而構(gòu)成的平面機構(gòu)，又稱平面低副機構(gòu)。（連桿機構(gòu)或稱低副機構(gòu)）§8－1連桿機構(gòu)(linkages)及其傳動特點22.連桿機構(gòu)的特點（優(yōu)缺點）優(yōu)點：采用低副：面接觸、承載大、便于潤滑、不易磨損，形狀簡單、易加工、容易獲得較高的制造精度。改變桿的相對長度，從動件運動規(guī)律不同。連

2、桿曲線(couplercurve)豐富?？蓾M足不同要求。缺點：構(gòu)件和運動副多，累積誤差大、運動精度低、效率低。產(chǎn)生動載荷（慣性力），且不易平衡，不適合高速。設(shè)計復(fù)雜，難以實現(xiàn)精確的軌跡。33.分類:本章重點內(nèi)容是介紹平面四桿機構(gòu)(planarfour-barlinkage)。平面連桿機構(gòu)空間連桿機構(gòu)4.命名（常以構(gòu)件數(shù)命名）四桿機構(gòu)、多桿機構(gòu)4基本型式－鉸鏈四桿機構(gòu)，其它四桿機構(gòu)都是由它演變得到的。名詞解釋：曲柄(crank)—作整周定軸回轉(zhuǎn)的構(gòu)件；連桿(coupler)—作平面運動的構(gòu)件；連架桿(sidelink)—與機架相聯(lián)的構(gòu)件；搖桿(ro

3、cker)—作定軸擺動的構(gòu)件；周轉(zhuǎn)副—能作360?相對回轉(zhuǎn)的運動副；擺轉(zhuǎn)副—只能作有限角度擺動的運動副?！?－2平面四桿機構(gòu)的類型和應(yīng)用1.平面四桿機構(gòu)的基本型式5（1）曲柄搖桿機構(gòu)(crank-rockermechanism)特征：曲柄＋搖桿作用：將曲柄的整周連續(xù)回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)閾u桿的往復(fù)擺動?！?－2平面四桿機構(gòu)的類型和應(yīng)用2.平面四桿機構(gòu)的三種基本型式6曲柄搖桿機構(gòu)的應(yīng)用游梁式抽油機7（2）雙曲柄機構(gòu)(doublecrankmechanism)特征：兩個曲柄作用：將等速回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榈人倩蜃兯倩剞D(zhuǎn)。8雙曲柄機構(gòu)的應(yīng)用9ABCD特例：平行四邊形機構(gòu)AB

4、=CD特征：兩連架桿等長且平行，連桿作平動且始終與機架平行，兩曲柄以相同速度同向轉(zhuǎn)動。BC=ADB’C’10平行四邊形機構(gòu)的應(yīng)用11反平行四邊形機構(gòu)雙曲柄機構(gòu)中兩相對桿的長度分別相等，但不平行。--車門開閉機構(gòu)反向F’A’E’D’G’B’C’ABEFDCG注：平行四邊形機構(gòu)在共線位置出現(xiàn)運動不確定。采用兩組機構(gòu)錯開排列。12（3）雙搖桿機構(gòu)(doublecrockmechanism)特征：兩個搖桿13ABDCE特例：等腰梯形機構(gòu)－汽車轉(zhuǎn)向機構(gòu)C’B’ABDC風(fēng)扇座蝸輪蝸桿電機ABDCEABDCE電機ABDC風(fēng)扇座蝸輪蝸桿電機ABDC風(fēng)扇座蝸輪蝸桿

5、ABDC雙搖桿機構(gòu)的應(yīng)用14(1)改變構(gòu)件的形狀和運動尺寸偏心曲柄滑塊機構(gòu)對心曲柄滑塊機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)(slider-crankmechanism)雙滑塊機構(gòu)正弦機構(gòu)s=lsinφ↓∞→∞φl3.平面四桿機構(gòu)的演化型式15(2)改變運動副的尺寸偏心輪機構(gòu)(eccentricmechanism)16(3)選不同的構(gòu)件為機架（情況1）導(dǎo)桿機構(gòu)擺動導(dǎo)桿機構(gòu)轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu)314A2BC曲柄滑塊機構(gòu)314A2BC(guidebarmechanism)（導(dǎo)桿4作擺動）（導(dǎo)桿4作轉(zhuǎn)動）17牛頭刨床(擺動導(dǎo)桿機構(gòu))應(yīng)用實例:ABDC1243C2C118

6、(3)選不同的構(gòu)件為機架（情況二）ACB1234導(dǎo)桿機構(gòu)314A2BC曲柄滑塊機構(gòu)314A2BC曲柄搖塊機構(gòu)314A2BC19應(yīng)用實例:20(3)選不同的構(gòu)件為機架（情況三）314A2BC直動滑桿機構(gòu)手搖唧筒這種通過選擇不同構(gòu)件作為機架以獲得不同機構(gòu)的方法稱為：機構(gòu)的倒置BC3214A導(dǎo)桿機構(gòu)314A2BC曲柄滑塊機構(gòu)314A2BC曲柄搖塊機構(gòu)314A2BCABC321421橢圓儀機構(gòu)實例：選擇雙滑塊機構(gòu)中的不同構(gòu)件作為機架可得不同的機構(gòu)1234正弦機構(gòu)321422(4)運動副元素的逆換將低副兩運動副元素的包容關(guān)系進行逆換，不影響兩構(gòu)件之間的相對

7、運動。導(dǎo)桿機構(gòu)4321搖塊機構(gòu)3214兩者運動特性相同23§8－3有關(guān)平面四桿機構(gòu)的基本知識四桿機構(gòu)豐富的運動軌跡24從前面的這些四桿機構(gòu)的應(yīng)用實例我們不難發(fā)現(xiàn)，四桿機構(gòu)中有的有周轉(zhuǎn)副，而有的沒有；細(xì)心的同學(xué)可能也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在牛頭刨床的實例中，進給時速度慢，而回程時速度快。也就是說，這些種類繁多的四桿機構(gòu)，它到底有一些什么樣的基本的特點呢？這是這一章的一個重點內(nèi)容之一，也只有在充分認(rèn)識了解這些特點之后，我們在設(shè)計的時候才能有所突出，知道哪些特性可以利用，而哪些特點應(yīng)該避免出現(xiàn)。§8－3有關(guān)平面四桿機構(gòu)的基本知識25abdcC’B’ADb≤(d–a

8、)+c則由△B’C’D可得：則由△B”C”D可得：a+d≤b+cc≤(d–a)+bAB為最短桿→a+b≤c+d§8－3有關(guān)平面四桿機構(gòu)的