大工15春《机械基础实验二》辅导资料一1427180375889.docx

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大工15春《机械基础实验二》辅导资料一1427180375889

机械基础实验

（二）辅导资料一

主题：

双曲柄机构实验的辅导资料

学习时间：

2015年3月30日--9月1日

内容：

一、学习要求

双曲柄机构实验：

通过观察双曲柄机构主动件和从动件的角速度变化，使学生对四杆机构中的急回特性进行认知，并通过一个应用实例进行交互式操作加深对其的理解。

重点掌握内容：

1．重点：

实验的目的；四杆机构的急回特性；了解双曲柄机构主动件和从动件的角速度变化规律。

2．难点：

双曲柄机构运动过程的特点。

二、主要内容

平面连杆机构

由若干个刚性构件通过低副连接而成的平面机构称为连杆机构，又称为平面低副机构。

应用举例：

抽油机中的连杆机构

内燃机中的连杆机构

缝纫机中的连杆机构

平面连杆机构的传动优点

1）平面连杆机构属于低副机构，运动副为面接触，压强小，承载能力大，耐冲击，并且便于润滑，磨损小。

2）在连杆机构中，在原动件的运动规律不变的条件下，可用改变各构件的相对长度来使从动件得到不同的运动规律。

3）通过改变各构件的相对长度可得到不同轨迹。

4）制造方便易获得较高的精度。

5）两构件之间的接触是靠本身的几何封闭来维系的，不需要力封闭。

平面连杆机构的缺点

1）不易精确地满足各种运动规律和运动轨迹的要求；当机构复杂时累计误差较大，同时使机械效率降低，也影响其传动精度。

2）惯性力不容易平衡，不适合于高速传动。

低副所联接的两个构件之间的相对运动关系不因其中哪个构件是固定件而改变，这一特性称为低副运动的可逆性。

平面四杆机构的类型和应用

四杆机构的基本型式

铰链四杆机构就是当平面四杆机构中的全部运动副均为转动副时的四杆机构为铰链四杆机构。

构件名称

机架：

固定不动的构件称为机架。

连架杆：

与机架相连的构件称为连架杆。

连杆：

不直接与机架相连的构件称为连杆。

整转副（周转副）—组成转动副的两构件能作整周相对转动的运动副。

摆动副（摆转副）—组成转动副的两构件不能相对作整周转动的运动副。

连架杆

曲柄能绕其轴线转360º的连架杆。

摇杆仅能绕其轴线作往复摆动的连架杆。

铰链四杆机构可分为三种基本型式：

（1）曲柄摇杆机构：

1个曲柄、1个摇杆

（2）双曲柄机构：

2个曲柄

（3）双摇杆机构：

2个摇杆

（1）曲柄摇杆机构：

若在铰链四杆机构的两连架杆中一为曲柄，另一为摇杆，则此四杆机构称为曲柄摇杆机构。

应用：

雷达天线机构搅拌机机构

（2）双曲柄机构

在铰链四杆机构中若两连架杆均为曲柄，则此四杆机构称为双曲柄机构。

双曲柄机构运动过程的特点：

主动件以匀速转动时，从动件运动表现出急回特性。

惯性筛机构

a.平行四边形机构：

在双曲柄机构中，若相对两杆的长度相等且平行，两曲柄的转向相同，称为平行四边形机构。

平行四边形机构的应用

蒸汽机车驱动装置

b.反平行四边形机构：

在双曲柄机构中，若相对两杆的长度相等，但不平行（BC与AD），两曲柄转向相反（AB与CD），称为反平行四边形机构。

（3）双摇杆机构

若铰链四杆机构的两连架杆均为摇杆，则此四杆机构称为双摇杆机构。

双摇杆机构的应用

鹤式起重机机构

2.平面四杆机构的演化型式

（1）改变构件的形状和运动尺寸

（改变杆的相对长度，使转动副变为移动副）

含两个移动副的四杆机构

曲柄移动导杆机构（正弦机构）

从动件3的位移与原动件1的转角成正比：

移动副可认为是回转中心在无穷远处的转动副演化而来

缝纫机针杆机椭圆仪机构

双滑块机构应用

（2）改变运动副的尺寸（偏心轮机构）

当曲柄AB的尺寸较小时，由于结构需要，常将曲柄作成几何中心与回转中心不重合的圆盘，称此圆盘为偏心轮。

几何中心与回转中心间的距离称为偏心距，等于曲柄长。

（3）选用不同的构件为机架

倒置机构：

通过更换机架而得到的机构称为原机构的倒置机构。

变化铰链四杆机构的机架

变化单移动副机构的机架

曲柄滑块机构

曲柄摇块机构

移动导杆机构（定块机构）

导杆机构

转动导杆机构摆动导杆机构

刨床机构

（4）运动副元素的逆转

平面四杆机构的演化方法

（1）改变构件的形状和运动尺寸

（2）改变运动副的尺寸

（3）选用不同的构件为机架

（4）运动副元素的逆转