平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)

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1、第8章平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)§8-1連桿機(jī)構(gòu)及其傳動特點(diǎn)一、連桿機(jī)構(gòu)(Linkage)的組成和分類由若干個(gè)桿件通過低副連接而組成的機(jī)構(gòu)稱為連桿機(jī)構(gòu)，又稱為低副機(jī)構(gòu)。原動件→連桿(中間構(gòu)件)→從動件幾個(gè)例子:1假肢膝關(guān)節(jié)p252收放式折疊支架p273引擎油門控制裝置4飛剪機(jī)p46分類:平面連桿機(jī)構(gòu)：所有構(gòu)件均在同一平面或在相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動的連桿機(jī)構(gòu)?？臻g連桿機(jī)構(gòu)：所有構(gòu)件不全在相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動的連桿機(jī)構(gòu)。如并聯(lián)機(jī)構(gòu)。根據(jù)所含桿數(shù)分四桿機(jī)構(gòu)，六桿機(jī)構(gòu)等二、連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)(1)低副機(jī)構(gòu)，運(yùn)動副為面接觸，壓強(qiáng)小，承載能力大，耐沖擊，磨

2、損小。(2)其運(yùn)動副元素多為平面或圓柱面，制造比較容易，結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠。(3)可以實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)動規(guī)律和特定軌跡要求。改變構(gòu)件的相對長度連桿上的不同點(diǎn)三.連桿機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)：1）由于連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動必須經(jīng)過中間構(gòu)件進(jìn)行傳遞，因而傳遞路線較長，易產(chǎn)生較大的誤差積累，同時(shí)也使機(jī)械效率降低。2）連桿和滑塊的質(zhì)心做變速運(yùn)動，所以連桿機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的慣性力難于用一般平衡方法加以消除，因而會增加機(jī)構(gòu)的動載荷，所以連桿機(jī)構(gòu)不宜用于高速運(yùn)動。四.應(yīng)用連桿機(jī)構(gòu)常用于以下場合：1)用于受力較大的挖掘機(jī)。(破碎機(jī))2)用于實(shí)現(xiàn)各種不同的運(yùn)動規(guī)律要求。(慣性篩)3

3、)可以實(shí)現(xiàn)給定軌跡要求。(攪拌機(jī))平面四桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用廣泛，而且是研究多桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)。本章重點(diǎn)討論平面四桿機(jī)構(gòu)的有關(guān)基本知識和設(shè)計(jì)問題。應(yīng)用實(shí)例：內(nèi)燃機(jī)、鶴式吊、火車輪、手動沖床、牛頭刨床、橢圓儀、機(jī)械手爪、開窗戶支撐、開關(guān)門機(jī)構(gòu)、折疊傘、折疊床、制動操作機(jī)構(gòu)等。特征：有一作平面運(yùn)動的構(gòu)件，稱為連桿。定義：由低副（轉(zhuǎn)動、移動）連接組成的平面機(jī)構(gòu)?！?－2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型和應(yīng)用一、平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及應(yīng)用基本型式－鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)：全部運(yùn)動副為轉(zhuǎn)動副的四桿機(jī)構(gòu)稱為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。其他四桿機(jī)構(gòu)都是其演化型式。名詞解釋：曲柄—作整周定軸回轉(zhuǎn)

4、的構(gòu)件；三種基本型式：（1）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)特征：曲柄＋搖桿作用：將曲柄的整周回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)閾u桿的往復(fù)擺動。如雷達(dá)天線,雨刷。連桿—作平面運(yùn)動的構(gòu)件；連架桿—與機(jī)架相聯(lián)的構(gòu)件；搖桿—作定軸擺動的構(gòu)件；周轉(zhuǎn)副—能作360度相對回轉(zhuǎn)的運(yùn)動副；擺轉(zhuǎn)副—只能作有限角度擺動的運(yùn)動副。曲柄連桿搖桿設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云ABC1243DABDC1243（2）雙曲柄機(jī)構(gòu)特征：兩個(gè)曲柄作用：將等速回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榈人倩蜃兯倩剞D(zhuǎn)。雷達(dá)天線俯仰機(jī)構(gòu)曲柄主動縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例：如慣性篩、磨碎機(jī)等。2143搖桿主動3124設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云ABDC1234E6

5、慣性篩機(jī)構(gòu)31設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云ABCD耕地料斗DCAB耕地料斗DCAB實(shí)例：火車輪特例1：平行四邊形機(jī)構(gòu)AB=CD特征：兩連架桿等長且平行兩曲柄同速同方向轉(zhuǎn)動連桿作平動BC=ADABDC攝影平臺ADBCB'C'天平播種機(jī)料斗機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云F'A'E'D'G'B'C'ABEFDCG平行四邊形機(jī)構(gòu)在共線位置出現(xiàn)運(yùn)動不確定。采用兩組機(jī)構(gòu)錯開排列。特例2：反平行四邊形機(jī)構(gòu):兩對相對桿長度相等但不平行特點(diǎn)：長邊為機(jī)架，兩曲柄轉(zhuǎn)向相反短邊為機(jī)架，兩曲柄轉(zhuǎn)向相同設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云反平行四邊形機(jī)構(gòu)

6、--車門開閉機(jī)構(gòu)反向設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云ABDCE（3）雙搖桿機(jī)構(gòu)特征：兩個(gè)搖桿應(yīng)用舉例：鑄造翻箱機(jī)構(gòu)特例：等腰梯形機(jī)構(gòu)(兩搖桿長度相等)－汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、風(fēng)扇搖頭機(jī)構(gòu)、起重吊車、鉆床夾具C'B'ABDC風(fēng)扇座蝸輪蝸桿電機(jī)ABDCEABDCE電機(jī)ABDC風(fēng)扇座蝸輪蝸桿電機(jī)ABDC風(fēng)扇座蝸輪蝸桿ABDC轉(zhuǎn)向時(shí)汽車各輪純滾動的條件：梯形轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向條件:所有車輪形成一個(gè)轉(zhuǎn)動中心.BL內(nèi)、外導(dǎo)向輪的轉(zhuǎn)速：ｎ外>ｎ內(nèi)。2.內(nèi)外驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速：ｎ外>ｎ內(nèi)。（靠差速器保證）二、平面四桿機(jī)構(gòu)的演化型式由平面四桿機(jī)構(gòu)的基本形式演化而來①

7、滿足運(yùn)動要求②改善受力③滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)演化方法有四種：設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云1、改變構(gòu)件形狀和運(yùn)動尺寸偏心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)雙滑塊機(jī)構(gòu)正弦機(jī)構(gòu)s=lsinφ↓∞→∞φl舉例2、改變運(yùn)動副尺寸當(dāng)曲柄的實(shí)際尺寸很短并傳遞較大的動力時(shí)，可將曲柄做成幾何中心與回轉(zhuǎn)中心距離等于曲柄長度的圓盤，即改變運(yùn)動副尺寸,形成偏心輪機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)：潘存云偏心輪機(jī)構(gòu)偏心輪機(jī)構(gòu)實(shí)質(zhì)舉例：真空泵3選不同的構(gòu)件為機(jī)架導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)314A2BC曲柄滑塊機(jī)構(gòu)314A2B

8、C設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云牛頭刨床應(yīng)用實(shí)例:ABDC1243C2C1小型刨床ABDCE1234563選不同的構(gòu)件為機(jī)架ACB1234導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)314A2BC曲柄滑塊機(jī)構(gòu)314A2BC搖塊機(jī)構(gòu)314A2BC搖塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：潘存云應(yīng)用實(shí)例B2