铰链四杆机构ppt课件PPT文档格式.ppt

1、它能将曲柄的整周回转运动变换成摇杆的往复摆动，或将摇杆的往复摆动变换成曲柄的连续回转运动。举例：雷达天线；缝纫机的踏板机构。5图1-17 雷达天线俯仰角调整机构6图1-18 缝纫机踏板机构72.双曲柄机构两连架杆均为曲柄的铰链四杆机构称为双曲柄机构。双曲柄机构的特点：能将等角速度转动变为周期性变角速度转动。通常主动曲柄作等速转动，从动曲柄作变速转动。在双曲柄机构中，若两曲柄平行且相等，称为平行四边形机构；若对边的长度分别相等，但连杆 BC 和机架 AD 不平行，则称其为反平行四边形机构，举例：惯性筛；机车驱动轮联动机构；反平行四边形机构，如图 1-21 所示；车门启闭机构。8图图1-19 惯性

2、筛惯性筛9图1-20 机车驱动轮联动机构10图 1-21 反平行四边形机构11图图1-22 公共汽车车门启闭机构公共汽车车门启闭机构123.双摇杆机构两连架杆均为摇杆的铰链四杆机构称为双摇杆机构。双摇杆机构的特点主要是：通过适当的设计，将主动摇杆的摆角放大或缩小，使从动摇杆得到所需的摆角；或者利用连杆上某点的运动轨迹实现所需的运动。图 1-23 所示为大型造型机的翻箱机构；汽车前轮转向机构。13图 1-23 翻砂箱机构14图1-24 汽车前轮转向机构15判断：起重机机构属于曲柄摇杆机构、双曲柄机构还是双摇杆机构？16二、铰链四杆机构曲柄存在的条件在铰链四杆机构中，能使被连接的两个构件相对转动3

3、60度的转动副为整转副。整转副存在是曲柄存在的必要条件。17 图图f1 转动副成为整转副的条件辅助证明图转动副成为整转副的条件辅助证明图18在图在图f1中，设中，设da，在杆，在杆1绕转动副绕转动副A转动的过程中，铰链转动的过程中，铰链点点B与与D之间的距离之间的距离g是不断变化的，当是不断变化的，当B 点到达图示点点到达图示点B1和和B2两位置时，两位置时，g值分别达到最大值值分别达到最大值gmax=d+a和最小值和最小值gmin=d-a。如要求杆如要求杆1能绕转动副能绕转动副A相对杆相对杆4做整周转动，则杆做整周转动，则杆1应能应能超过超过AB1和和AB2这两个关键位置，即可以构成三角形这

4、两个关键位置，即可以构成三角形B1C1D和三角形和三角形B2C2D。根据三角形构成原理即可以。根据三角形构成原理即可以推出以下各式。推出以下各式。19由由B1C1D可得可得:a+db+c （a）由由B2C2D可得可得:b-cd-a c-bd-a 即即:a+bc+d （b）a+cb+d （c）20将式（将式（a）、（）、（b）、（）、（c）分别两两相加可得）分别两两相加可得:ab ac ad （1-1）如如da，用同样的方法可以得到杆，用同样的方法可以得到杆1能绕转动副能绕转动副A相对于杆相对于杆4做整周转动的条件做整周转动的条件:d+ab+c;d+ba+c;d+ca+b;即：da db dc

5、（1-2）21式（式（1-1）和式（）和式（1-2）说明，组成整转副）说明，组成整转副A的两个构件中，必有一个为最短杆；的两个构件中，必有一个为最短杆；式（式（a）、（）、（b）、（）、（c）说明，该最短杆与）说明，该最短杆与最长杆的长度值和必小于或等于其余两构件最长杆的长度值和必小于或等于其余两构件的长度之和，该长度之和关系称为的长度之和，该长度之和关系称为“杆长之杆长之和条件和条件”。22综合归纳以上两种情况，可得出如下结论：综合归纳以上两种情况，可得出如下结论：在铰链四杆机构中，如果某个转动副能成为在铰链四杆机构中，如果某个转动副能成为整转副，则它所连接的两个构件中，必有一整转副，则它所

6、连接的两个构件中，必有一个为最短杆，并且四个构件的长度满足杆长个为最短杆，并且四个构件的长度满足杆长之和条件。之和条件。23设四个构件中最长杆的长度为L1，最短杆的长度为L2，其余两杆长度分别为L3和L4，则整转副存在的条件可表示为：若 L1+L2L3+L4，则机构中存在整转副。取最短杆的相邻杆为机架时，得到曲柄摇杆机构，如图 1-26（a）和图 1-26（b）所示。取最短杆为机架时，得到双曲柄机构，如图 1-26（c）所示。取最短杆的相对杆为机架时，得到双摇杆机构，如图 1-26（d）所示。24图 1-26 不同类型的铰链四杆机构 25铰链四杆机构中存在曲柄的充要条件是什么？答：最短杆长度+

7、最长杆长度其他两杆长度之和。最短杆或最短杆的任一相邻杆作为机架。26判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构还是双摇杆机构？27练 习已知四杆机构中，尺寸如图所示，AD为机架，求：1、该机构为曲柄摇杆机构时，lAB的最大值。2、该机构为双曲柄机构时，lAB的最小值。28三、铰链四杆机构的演化1.曲柄滑块机构2.导杆机构3.摇块机构4.定块机构291.曲柄滑块机构图 1-27（a）所示的曲柄摇杆机构中，摇杆 3 上 C 点的轨迹是以 D 为圆心，杆 3 的长度为半径的圆弧。如在机架上按 C 点的轨迹做成一弧形槽，摇杆 3 做成与弧形槽相配的弧形块，图 1-27（a）所示机构演化成图 1-2

8、7（b）所示机构，此时虽然转动副 D 的外形改变，但机构的运动特性并没有改变。若将弧形槽的半径增至无穷大，则转动副 D 的中心移至无穷远处，弧形槽变为直槽，转动副 D 则转化为移动副，构件 3 由摇杆变成了滑块，于是曲柄摇杆机构就演化为曲柄滑块机构，如图 1-27（c）所示。30图 1-27 曲柄滑块机构的演化 31曲柄滑块机构的分类在图 1-27（c）中，滑块导路线不通过曲柄回转中心，故称为偏置曲柄滑块机构。曲柄转动中心至滑块导路线的垂直距离称为偏距 e。滑块导路线通过曲柄转动中心 A 时（即 e=0），则称为对心曲柄滑块机构，如图 1-27（d）所示。曲柄滑块机构广泛应用于内燃机、空压机及

9、冲床设备中。322.导杆机构导杆机构可以看作是在曲柄滑块机构中选取不同构件为机架演化而成。导杆指在滑块中作相对移动的构件。图1-28中，a：曲柄滑块机构 b：导杆机构（ABBC，摆动导杆机构）c：摆动导杆滑块机构（摇块机构）d：移动导杆机构（定块机构）导杆机构的应用：牛头刨床（图1-29、1-30）；33图 1-28 曲柄滑块机构向导杆机构的演化 34图 1-29 牛头刨床的摆动导杆机构 35图 1-30 牛头刨床的转动导杆机构 363.摇块机构在图 1-28（a）所示的曲柄滑块机构 中，若取杆 2 为 固 定 件，即 可 得图 1-28（c）所示的摆动滑块机构，或称摇块机构。这种机构广泛应用

10、于摆动式内燃机和液压驱动装置内。图 1-31 所示为自卸卡车翻斗机构及其运动简图，在该机构中，因为液压油缸 3 绕铰链 C 摆动，故称为摇块。37图 1-31 自卸卡车翻斗机构及其运动简图 384.定块机构在图 1-28（a）所示曲柄滑块机构中，若取杆 3 为固定件，即可得图 1-28（d）所示的固定滑块机构或称定块机构。这种机构常用于如图 1-32 所示抽水唧筒等机构中。39图 1-32 所示为抽水唧筒机构 4041填空1.物理实验室采用的天平采用了（平行双曲柄）机构。2.（曲柄滑块）机构能把主动件的等速转动转变为从动件的往复直线运动。3.将曲柄滑块机构的（曲柄）该作机架，可以得到导杆机构。4.当平面连杆机构的运动副都是（转动副）时，称为铰链四杆机构。421.一机构四杆的长度分别为40，60，90，55，且长度为40的杆为机架，则该机构为（双摇杆）机构。2.在铰链四杆机构中，能作整周圆周运动的连架杆称为（曲柄）。43