机械基础——第四章第二节常用四杆机构.ppt

1、机械是 和 的总称。 2、 是机器运动的单元； 是机器的制造单元。 3、两构件通过 接触组成的运动副称为低副，低副又分为 副和 副两种。 4、两构件通过点或线接触的运动副叫作 。,复习提问,面,移动,转动,机器,机构,构件,零件,一、填空,二、 选择题 （1）一个作平面运动的自由构件具有 自由度。 (A) 一个； (B) 二个； (C) 三个； (D) 四个。 （2）平面机构中的高副所引入的约束数目为 。 (A) 一个； (B) 二个； (C) 三个； (D) 四个。 （3）平面机构中的低副所保留的自由度数目为 。 (A) 一个； (B) 二个； (C) 三个； (D) 四个。,C,A,A,复习提问,三、 问答题 （1）机器与机构的主要区别是什么？ 机器是由各种机构所组成，可以完成能量的转换。 而机构是由多种构件组成，仅仅是起着运动的传递和运动形成转换的作用。,复习提问,三、 问答题 （2）何谓运动副？何谓高副和低副？每种运动副各引入几个约束？ 两个构件间的可动连接称为运动副。 两构件通过点或线接触而构成的运动副称为高副；高副引入一个约束。 两构件通过面与面接触而构成的运动副称为低副；低副引入两个约束。,复习提问,三、 问答题 （3）机构具确定运动的条件是什么？ 机构原动件个数应等于机构的自由度数目。,复习提问,第二节 汽车常用四杆机构,1.平面连杆机构：若干构件通过低副连接而组成的平面机构。,2.平面连杆机构主要优点,1）低副压力小，制造简单，制造精度较高。2）实现转动、摆动和移动等基本运动形式转换。3）实现多种运动规律。,一、概述,1）低副存在间隙，产生运动误差。2）不易精确实现复杂运动规律。,四杆机构，五杆机构等。,本章主要讨论应用最广、最基础的四杆机构。,3.平面连杆机构主要缺点,4.平面连杆机构的命名,5、类型,平面四杆机构,铰链四杆机构(全转动副),含有移动副的平面四杆机构,曲柄摇杆机构,双曲柄机构,双摇杆机构,曲柄滑块机构,曲柄导杆机构,曲柄摇块机构,移动导杆机构,由四个杆状构件及四个转动副组成。,二、铰链四杆机构的基本类型及应用,在连架杆中，能作整周回转的构件称为曲柄，而只能在一定角度范围内摆动的构件称为摇杆。,在此机构中：AD固定不动，称为机架；,AB、CD两构件与机架组成转动副，称为连架杆；,BC称为连杆。,铰链四杆机构按两连架杆的运动形式不同分为三种基本形式：,曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构,两连架杆中一个为曲柄而另一个为摇杆的机构。,（一）曲柄摇杆机构,当曲柄为原动件时，可将曲柄的连续转动转变为摇杆的往复摆动。,曲柄摇杆机构应用,1）将转动变为摆动,黑色杆是什么？ 红色杆是什么？ 绿色杆是什么？ 蓝色杆是什么？,搅拌机机构,雷达天线俯仰角调整机构：天线固定在摇杆上，由主动曲柄通过连杆使天线摆动以调整俯仰角度。,汽车前窗刮雨机构：主动曲柄AB回转时，从动摇杆作往复摆动，利用摇杆的延长部分实现刮雨作用。,曲柄摇杆机构应用,2）摆动变换为转动 缝纫机踏板机构,将摇杆的往复摆动转变为曲柄的整周转动。,破碎机,两连架杆均为曲柄的四杆机构。,（二）双曲柄机构,可将原动曲柄的等速转动转换成从动曲柄的等速或变速转动，如图所示的惯性筛驱动机构。,双曲柄机构应用,平行双曲柄机构,正平行四边形 机构,共线时运动 不确定,反平行四边形 机构,解决办法,a.利用从动曲柄本身（或附加质量）的惯性来导向。,解决办法,b.在主、从动曲柄上错开移动角度再安装一组平行四边形机构,解决办法,c.增加第三个平行曲柄,应用,机车联动机构,车门启闭机构,摄影台升降机构,(三）双摇杆机构,两连架杆都是摇杆的铰链四杆机构。,双摇杆机构的应用,起重机变幅机构可实现货物水平移动，以减少功率消耗。,飞机起落架,双摇杆机构的应用,风扇摇头机构,铸造翻箱机构,汽车前轮转向机构（等腰梯形机构）,（四）铰链四杆机构的类型判别,1、铰链四杆机构曲柄存在条件为：,1）连架杆和机架中必有一杆是最短杆； 2）最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和。（称为杆长条件）,上述两个条件必须同时满足，否则机构不存在曲柄,2、铰链四杆机构类型的判断方法,注意：铰链四杆机构必须满足四构件组成的封闭多边形条件：最长杆的杆长<其余三杆长度之和。,如最短杆与最长杆长度之和小于或等于另两杆长度之和，则最短杆两端的转动副都可以整周转动，所以： （1）如最短杆为机架，则为双曲柄机构。 （2）如短杆的邻杆为机架，则为曲柄摇杆机构。 （3）如最短杆的对边为机架，则为双摇杆机构。,如果最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，则为双摇杆机构。,铰链四杆机构形式判别步骤：,1、先看最短杆与最长杆长度之和是否小于或等于其余两杆长度之和；如不是，则是双摇杆机构；如是，则进入下一步作进一步判断；,2、如机架是最短杆，则是双曲柄机构；如连架杆是最短杆，则是曲柄摇杆机构；如连杆是最短杆，则是双摇杆机构。,1. 填空题 （1）在铰链四杆机构中，与机架用转动副相连接的杆称为 。 (2) 铰链四杆机构基本类型有 、 以及 三种。 （3）曲柄摇杆机构运动特是： 双曲柄机构运动特性是： 。 双摇杆机构运动特性是： 。 （4）平行四边形机构属于 机构，当曲柄与连杆共线时，会出现 。,两个连架杆都可整周转动,双摇杆机构,曲柄摇杆机构,双曲柄机构,连架杆,一个连架杆可整周转动，另一连架杆只能在一定范围内摆动。,两个连架杆都只能在一定范围内摆动,双曲柄,运动不确定现象,复习题,1. 填空题 (5) 铰链四杆机构曲柄存在的条件是：,1）连架杆和机架中必有一杆是最短杆； 2）最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和。（称为杆长条件）,复习题, 选择题 (1) 平面连杆机构是由 组成的机构。 (A) 高副； (B) 高副和低副； (C) 转动副； (D) 低副。 (2) 平面连杆机构，构件的最少数量是 。 (A) 二件； (B) 三件； (C) 四件； (D) 五件。 (3) 汽车刮雨器机构属于 。 （A）曲柄摇杆机构； (B) 双曲柄机构； (C) 双摇杆机构 （4） 缝纫机踏板机构属于 。 （A）曲柄摇杆机构； (B) 双曲柄机构； (C) 双摇杆机构。 （5） 公共汽车门启闭机构属于 。 （A）曲柄摇杆机构； (B) 双曲柄机构； (C) 双摇杆机构。 （6） 起重机变幅机构属于 。 （A）曲柄摇杆机构； (B) 双曲柄机构； (C) 双摇杆机构。,复习题,D,C,A,A,B,C,判断铰链四杆机构的类型,双曲柄机构,复习题,曲柄摇杆机构,复习题,判断铰链四杆机构的类型,双摇杆机构,复习题,判断铰链四杆机构的类型,双摇杆机构,复习题,判断铰链四杆机构的类型,在铰链四杆机构中，已知l2= 30mm，l3=35mm， l4= 50mm，构件AD为机架，试问 (1) 若此机构为曲柄摇杆机构，且构件AB为曲柄，求l1max； (2) 若此机构为双曲柄机构，求l1man； (3) 若此机构为双摇杆机构，求l1取值范围。,作 业,P.95 3-2 3-3,