平面四桿機(jī)構(gòu)課件.ppt

機(jī)械基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu) 4 1平面連桿機(jī)構(gòu) 定義 若干個剛性構(gòu)件用平面低副聯(lián)接而成的機(jī)構(gòu) 也可稱為平面低副機(jī)構(gòu) 優(yōu)點(diǎn) 1 能夠?qū)崿F(xiàn)多種運(yùn)動形式的轉(zhuǎn)換 也可以實(shí)現(xiàn)各種預(yù)定的運(yùn)動規(guī)律和復(fù)雜的運(yùn)動軌跡 容易滿足生產(chǎn)中各種動作要求 2 構(gòu)件間接觸面上的比壓小 易潤滑 磨損輕 適用于傳遞較大載荷的場合 3 機(jī)構(gòu)中運(yùn)動副的元素形狀簡單 易于加工制造和保證精度 缺點(diǎn) 1 只能近似地滿足給定的運(yùn)動規(guī)律和軌跡要求 且設(shè)計(jì)比較復(fù)雜 2 運(yùn)動構(gòu)件產(chǎn)生的慣性力難以平衡 高速時(shí)會引起較大的振動 因此常用于速度較低的場合 命名 根據(jù)所含有構(gòu)件的數(shù)目 如四桿機(jī)構(gòu) 多桿機(jī)構(gòu) 五桿機(jī)構(gòu) 六桿機(jī)構(gòu) 本章主要研究平面四桿機(jī)構(gòu)的類型 基本性質(zhì)和設(shè)計(jì)方法 一 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及應(yīng)用 所有運(yùn)動副均為轉(zhuǎn)動副的平面四桿機(jī)構(gòu)稱為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) 其它型式的平面四桿機(jī)構(gòu)都可以看成是在它的基礎(chǔ)上演化而成的 4 1平面連桿機(jī)構(gòu) 1 基本概念 固定不動的構(gòu)件為機(jī)架 與機(jī)架相聯(lián)的構(gòu)件為連架桿 連架桿中 能繞機(jī)架的固定鉸鏈作整周轉(zhuǎn)動的稱為曲柄能在一定角度范圍內(nèi)往復(fù)擺動的稱為搖桿 聯(lián)接兩連架桿且不與機(jī)架直接相聯(lián)的構(gòu)件稱為連桿 4 1平面連桿機(jī)構(gòu) 根據(jù)兩個連架桿能否成為曲柄 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)可分為三種基本形式 曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu) 1 曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 連架桿一個為曲柄 一個為搖桿特點(diǎn)是 既能將曲柄的整周轉(zhuǎn)動變換為搖桿的往復(fù)擺動 又能將搖桿的往復(fù)擺動變換為曲柄的連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動 例如 攪拌機(jī) 雷達(dá)俯仰天線等 4 1平面連桿機(jī)構(gòu) 2 基本形式 按照連架桿的不同分 4 1平面連桿機(jī)構(gòu) 特點(diǎn) 急回特性 1 輸出件CD的兩極限位置 極位夾角 當(dāng)搖桿處于兩極限位置時(shí) 對應(yīng)的曲柄位置線所夾的銳角 4 1平面連桿機(jī)構(gòu) 曲柄轉(zhuǎn)角 對應(yīng)的時(shí)間 搖桿點(diǎn)C的平均速度 4 1平面連桿機(jī)構(gòu) 輸出件的行程速度變化系數(shù)K 從動件快行程平均速度v2與慢行程平均速度v1之比 平面四桿機(jī)構(gòu)具有急回特性的條件 1 原動件作等速整周轉(zhuǎn)動 2 輸出件作往復(fù)運(yùn)動 3 4 1平面連桿機(jī)構(gòu) 特點(diǎn) 死點(diǎn)位置 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中取搖桿為主動件時(shí) 當(dāng)曲柄與連桿共線時(shí) 連桿對從動件曲柄的作用力通過轉(zhuǎn)動中心A 傳動角為零 力矩為零 稱為死點(diǎn)位置 4 1平面連桿機(jī)構(gòu) 當(dāng)工件被夾緊后 BCD成一直線 機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置 即使工件的反力很大 夾具也不會自動松脫 該例為利用死點(diǎn)位置的自鎖特性來實(shí)現(xiàn)工作要求的 死點(diǎn)的利用 4 1平面連桿機(jī)構(gòu) 思考 在現(xiàn)實(shí)生活中還有沒有死點(diǎn)位置的利用 能看出下圖中的死點(diǎn)位置嗎 4 1平面連桿機(jī)構(gòu) 2 雙曲柄機(jī)構(gòu) 連架桿均為曲柄特點(diǎn)是 能將等角速度轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹芷谛缘淖兘撬俣绒D(zhuǎn)動 例如 慣性篩 挖掘機(jī) 平行四邊形機(jī)構(gòu) 車門啟閉機(jī)構(gòu) 反平行四邊形機(jī)構(gòu) 等 4 1平面連桿機(jī)構(gòu) 3 雙搖桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是 兩個連架桿均為搖桿 例如 起重機(jī) 電風(fēng)扇搖頭機(jī)構(gòu)等 4 1平面連桿機(jī)構(gòu) 二 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類型的判別 取決語桿件的長度和機(jī)架的選取 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件 1 桿長和條件最短桿與最長桿的長度之和 小于或等于其他兩桿長度之和 2 最短桿條件連架桿和機(jī)架中必有一個是最短桿 4 1平面連桿機(jī)構(gòu) 4 1平面連桿機(jī)構(gòu) 練習(xí) 判斷下面四桿機(jī)構(gòu)是什么機(jī)構(gòu) 4 1平面連桿機(jī)構(gòu) 三 制作鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) 1 分組 4人為一組 共五組 2 要求 每人做鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)2個 一個為滿足桿長和條件 一個為不滿足桿長和條件 每組派一位學(xué)生上臺演示 用自己所做的機(jī)構(gòu)演示出曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 雙搖桿機(jī)構(gòu) 雙曲柄機(jī)構(gòu) 組內(nèi)學(xué)生要自評 3 準(zhǔn)備工作 硬紙板 美工刀 釘子 尺子 4 制作步驟 1 用尺子和美工刀裁出相應(yīng)尺寸的紙條 長度和寬度自定 并在紙條上注明尺寸 2 按相應(yīng)順序用釘子連接做成鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) 3 用手按住一個桿件作機(jī)架 能夠自