機械基礎,平面連桿機構,4-1平面連桿機構,定義：若干個剛性構件用平面低副聯(lián)接而成的機構,也可稱為平面低副機構。,優(yōu)點：1.能夠?qū)崿F(xiàn)多種運動形式的轉(zhuǎn)換，也可以實現(xiàn)各種預定的運動規(guī)律和復雜的運動軌跡，容易滿足生產(chǎn)中各種動作要求；2.構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.機構中運動副的元素形狀簡單、易于加工制造和保證精度。,缺點：1.只能近似地滿足給定的運動規(guī)律和軌跡要求，且設計比較復雜；2. 運動構件產(chǎn)生的慣性力難以平衡，高速時會引起較大的振動，因此常用于速度較低的場合。,命名:根據(jù)所含有構件的數(shù)目。如四桿機構，多桿機構(五桿機構、六桿機構)。本章主要研究平面四桿機構的類型、基本性質(zhì)和設計方法。,一、鉸鏈四桿機構的基本類型及應用,所有運動副均為轉(zhuǎn)動副的平面四桿機構稱為鉸鏈四桿機構，其它型式的平面四桿機構都可以看成是在它的基礎上演化而成的。,4-1平面連桿機構,1、基本概念,固定不動的構件為機架；與機架相聯(lián)的構件為連架桿， 連架桿中，能繞機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)往復擺動的稱為搖桿； 聯(lián)接兩連架桿且不與機架直接相聯(lián)的構件稱為連桿。,4-1平面連桿機構,根據(jù)兩個連架桿能否成為曲柄，鉸鏈四桿機構可分為三種基本形式：曲柄搖桿機構、雙曲柄機構和雙搖桿機構。,（1）曲柄搖桿機構-連架桿一個為曲柄，一個為搖桿 特點是：既能將曲柄的整周轉(zhuǎn)動變換為搖桿的往復擺動，又能將搖桿的往復擺動變換為曲柄的連續(xù)回轉(zhuǎn)運動。,例如：攪拌機、雷達俯仰天線等。,4-1平面連桿機構,2、基本形式：按照連架桿的不同分,4-1平面連桿機構,特點：急回特性,（1）輸出件CD的兩極限位置,極位夾角：,當搖桿處于兩極限位置時，對應的曲柄 位置線所夾的銳角。,4-1平面連桿機構,曲柄轉(zhuǎn)角,對應的時間,搖桿點C的 平均速度,4-1平面連桿機構,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。,平面四桿機構具有急回特性的條件：,（1）原動件作等速整周轉(zhuǎn)動；,（2）輸出件作往復運動；,（3）,4-1平面連桿機構,特點：死點位置,曲柄搖桿機構中取搖桿為主動件時，當曲柄與連桿共線時，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，稱為死點位置。,4-1平面連桿機構,當工件被夾緊后，BCD成一直線，機構處于死點位置，即使工件的反力很大，夾具也不會自動松脫，該例為利用死點位置的自鎖特性來實現(xiàn)工作要求的。,死點的利用：,4-1平面連桿機構,思考：在現(xiàn)實生活中還有沒有死點位置的利用？能看出下圖中的死點位置嗎？,4-1平面連桿機構,（2）雙曲柄機構-連架桿均為曲柄 特點是：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（平行四邊形機構）、車門啟閉機構（反平行四邊形機構）等。,4-1平面連桿機構,（3）雙搖桿機構的特點是：兩個連架桿均為搖桿 。,例如：起重機、電風扇搖頭機構等。,4-1平面連桿機構,二、鉸鏈四桿機構類型的判別-取決語桿件的長度和機架的選取,鉸鏈四桿機構存在曲柄的條件,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 連架桿和機架中必有一個是最短桿。,4-1平面連桿機構,4-1平面連桿機構,練習：判斷下面四桿機構是什么機構,4-1平面連桿機構,三、制作鉸鏈四桿機構,1、分組：4人為一組，共五組； 2、要求：每人做鉸鏈四桿機構2個，一個為滿足桿長和條件，一個為不滿足桿長和條件；每組派一位學生上臺演示，用自己所做的機構演示出曲柄搖桿機構、雙搖桿機構、雙曲柄機構（組內(nèi)學生要自評）； 3、準備工作：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）按相應順序用釘子連接做成鉸鏈四桿機構；（3）用手按住一個桿件作機架，能夠自由轉(zhuǎn)動。,4-1平面連桿機構,評價：制作完畢后，組內(nèi)先自評，讓最好的上臺演示，教師再進行評價。,作業(yè)：書本87頁第1、3、5、8，手工鉸鏈四桿機構上交,Thank You!,