中職-機(jī)械基礎(chǔ)（多學(xué)時(shí)）課件第9章 平面連桿機(jī)構(gòu)

第9章平面連桿機(jī)構(gòu)常見的平面連桿機(jī)構(gòu)

日常生活中有哪些是平面連桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用呢？第1節(jié)平面連桿機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介第2節(jié)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的組成、類型、應(yīng)用第3節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的特殊形式第4節(jié)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類型的判斷及特性平面連桿機(jī)構(gòu)由若干個(gè)構(gòu)件通過低副（轉(zhuǎn)動(dòng)副或移動(dòng)副）聯(lián)接而成，也稱平面低副機(jī)構(gòu)。概念：特性：組成平面連桿機(jī)構(gòu)的各構(gòu)件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)均在同一平面或相互平行的平面內(nèi)。第1節(jié)平面連桿機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介

家用縫紉機(jī)

內(nèi)燃機(jī)第2節(jié)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的組成、類型、應(yīng)用連桿機(jī)構(gòu)的分類：根據(jù)各構(gòu)件間的運(yùn)動(dòng)情況連桿機(jī)構(gòu)可分為【平面連桿機(jī)構(gòu)空間連桿機(jī)構(gòu)根據(jù)機(jī)構(gòu)中構(gòu)件數(shù)目連桿機(jī)構(gòu)可分為【四桿機(jī)構(gòu)五桿機(jī)構(gòu)六桿機(jī)構(gòu)……｝多桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)中有四個(gè)構(gòu)件的稱為平面四桿機(jī)構(gòu)。平面四桿機(jī)構(gòu)是平面連桿機(jī)構(gòu)的基本形式。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)：所有運(yùn)動(dòng)副均為轉(zhuǎn)動(dòng)副的平面四桿機(jī)構(gòu)。含有移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)：在4個(gè)運(yùn)動(dòng)副中含有1個(gè)或2個(gè)移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)。平面四桿機(jī)構(gòu)的分類：平面四桿機(jī)構(gòu)〔鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)含有移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)2.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的組成構(gòu)件4稱為機(jī)架。機(jī)構(gòu)中不與機(jī)架相連的構(gòu)件2稱為連桿。機(jī)構(gòu)中與機(jī)架用低副相連的構(gòu)件1、3稱為連架桿。與機(jī)架用轉(zhuǎn)動(dòng)副相連且能繞其軸線整周旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件1稱為曲柄。與機(jī)架用轉(zhuǎn)動(dòng)副相連但只能繞其軸線擺動(dòng)的構(gòu)件3稱為搖桿。

2.2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型

按照兩連架桿運(yùn)動(dòng)形式的不同，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)一般分為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)三種基本類型。1、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：兩連架桿一個(gè)是曲柄（整周轉(zhuǎn)）；一個(gè)是搖桿（擺動(dòng)）。

大部分曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中曲柄為主動(dòng)件，搖桿為從動(dòng)件。但是縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)中，搖桿為主動(dòng)件，可以使搖桿的往復(fù)擺動(dòng)轉(zhuǎn)換成從動(dòng)件曲柄的整周回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。注意：應(yīng)用：

雷達(dá)天線

家用縫紉機(jī)汽車前窗刮雨器破碎機(jī)攪拌機(jī)2、雙曲柄機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：兩連架桿都是曲柄（整周轉(zhuǎn)）

主動(dòng)曲柄勻速轉(zhuǎn)，從動(dòng)曲柄變速轉(zhuǎn)

3、雙搖桿機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：兩連架桿都是搖桿（擺動(dòng)）

飛機(jī)起落架（實(shí)景）

起重機(jī)雙搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)各種形式的運(yùn)動(dòng)演示：第3節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的特殊形式演變方法有三種：

一、改變構(gòu)件長(zhǎng)度；

二、轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)換成移動(dòng)副（曲柄滑塊機(jī)構(gòu)）；

三、選取不同構(gòu)件作為機(jī)架。一、改變構(gòu)件長(zhǎng)度形成平行雙曲柄機(jī)構(gòu)。平行雙曲柄機(jī)構(gòu)有兩種。1、平行四邊形機(jī)構(gòu)：對(duì)邊平行且相等特點(diǎn)：主、從動(dòng)曲柄勻速且相等運(yùn)動(dòng)不確定現(xiàn)象：2、反向雙曲柄機(jī)構(gòu)：對(duì)邊平行且相等，兩曲柄轉(zhuǎn)向不同。

公共汽車車門啟閉機(jī)構(gòu)二、轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)化成移動(dòng)副，形成曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。1、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)化為移動(dòng)副曲柄滑塊機(jī)構(gòu)類型：對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)e代表偏心距三、選取不同構(gòu)件為機(jī)架，形成導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、搖塊機(jī)構(gòu)、定塊機(jī)構(gòu)。（一）導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)1、演化過程曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，當(dāng)將曲柄改為機(jī)架時(shí)，就演化成導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。2、類型（1）轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)（2）擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)L1<L2L1>L2L1L2：機(jī)架長(zhǎng)度：曲柄長(zhǎng)度3、應(yīng)用牛頭刨床機(jī)構(gòu)

簡(jiǎn)易刨床（二）搖塊機(jī)構(gòu)1、演化過程曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，當(dāng)將連桿改為機(jī)架時(shí)，就演化成搖塊機(jī)構(gòu)。2、應(yīng)用泵（三）定塊機(jī)構(gòu)1、演化過程曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，當(dāng)將滑塊改為機(jī)架時(shí)，就演化成定塊機(jī)構(gòu)。2、應(yīng)用移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)

類型的判別關(guān)鍵在于：機(jī)構(gòu)中有無曲柄，有幾個(gè)曲柄。有無曲柄在于：機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件的相對(duì)位置及最短桿所處的位置。4.1機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件第4節(jié)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型的判斷及特性

a)b)c)計(jì)算各圖中三角形三邊之間的長(zhǎng)度關(guān)系。結(jié)論：

1、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件是：(1)、最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之和。(2)、機(jī)架或連架桿為最短桿。

2、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)存在一個(gè)曲柄的條件是：(1)、最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之和。(2)、曲柄為最短桿。

3、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)存在一個(gè)曲柄的條件是：(1)、最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之和。(2)、連架桿為最短桿。練習(xí)判斷下面各機(jī)構(gòu)類型。4.2壓力角概念：圖中α為力的作用線與作用點(diǎn)速度方向所夾的銳角，稱為壓力角。它的余角γ（即連桿與搖桿之間所夾的覺）稱為傳動(dòng)角。顯然，α角越小，或者γ角越大，使從動(dòng)桿運(yùn)動(dòng)的有效分力就越大，對(duì)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)越有利。

4.3急回特性急回特性：在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，曲柄為原動(dòng)件，以等角速度ω順時(shí)針回轉(zhuǎn)，曲柄在作等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，搖桿在與的極限位置間作擺角為Ψ的往復(fù)擺動(dòng)，且往復(fù)兩次擺動(dòng)所用時(shí)間不等，平均速度也不相同.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，曲柄雖作等速轉(zhuǎn)動(dòng)，而搖桿擺動(dòng)時(shí)空回行程的平均速度卻大于工作行程的平均速度(v2>V1)，這種性質(zhì)稱為機(jī)構(gòu)的急回特性。行程速比系數(shù)：機(jī)構(gòu)的急回特性用行程速比系數(shù)K

來表示，行程速比系數(shù)K是空回行程和工作行程的平均速度的比值.θ為極位夾角。極位夾角θ

：搖桿位于兩極限位置時(shí)，主動(dòng)曲柄之間所夾的銳角。

4.4死點(diǎn)位置

在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)連桿與從動(dòng)件處于共線位置時(shí)，則主動(dòng)件通過連桿傳給從動(dòng)件的驅(qū)動(dòng)力必通過從動(dòng)件鉸鏈的中心，也就是說驅(qū)動(dòng)力對(duì)從動(dòng)件的回轉(zhuǎn)力矩等于零。此時(shí)，傳動(dòng)角γ=0°（或α=90°），無論施加多大的驅(qū)動(dòng)力，均不能使從動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)，且轉(zhuǎn)向也不能確定。我們把機(jī)構(gòu)中的這種位置稱為死點(diǎn)位置。

在取搖桿為主動(dòng)件、曲柄為從動(dòng)件的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中

，當(dāng)搖桿CD處于C1D、C2D兩極限位置時(shí)，連桿BC與從動(dòng)件曲柄AB出現(xiàn)兩次共線，這兩個(gè)位置就是死點(diǎn)位置。實(shí)際應(yīng)用中，在死點(diǎn)位置常使機(jī)構(gòu)從動(dòng)件無法運(yùn)動(dòng)或出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的不確定現(xiàn)象。如縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)。

工程上，有時(shí)也利用死點(diǎn)位置的特性來實(shí)現(xiàn)某些工作要求。比如：鉆床連桿式快速夾具。小結(jié)1.平面連桿機(jī)構(gòu)是在同一平面或相互平行平面內(nèi)由低副（如：轉(zhuǎn)動(dòng)副、移動(dòng)副）相互連接而組成的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。常見的形式為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)和含有移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)。2．

鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)由連桿、機(jī)架和連架桿組成。

鉸