机械原理与机械设计

连 杆 机 构 及 其 特 点平 面 连 杆 机 构 的 类 型 及 应 用平 面 连 杆 机 构 的 基 本 知 识平 面 四 杆 机 构 的 设 计本 章 教 学 内 容 本 章 教 学 要 求 了 解 平 面 连 杆 机 构 的 组 成 及其 主 要 优 缺 点 ; 了 解 平 面 连 杆 机 构 的 基 本 形式 及 其 演 化 和 应 用 ； 明 确 四 杆 机 构 曲 柄 存 在 条 件和 机 构 急 回 运 动 及 行 程 速 比 系数 等 概 念 ； 对 传 动 角 、 死 点 、 运 动 连 续性 等 有 明 确 的 概 念 ； 了 解 平 面 四 杆 机 构 设 计 的 基本 问 题 ， 掌 握 根 据 具 体 设 计 条 件 和 实 际 需 要 设 计 平 面 四 杆 机构 的 方 法 。重 点 ： 曲 柄 存 在 条 件 、 传 动 角 、 死 点 、急 回 运 动 、 行 程 速 比 系 数 ；1. 平 面 四 杆 机 构 设 计 的 一 些 基 本方 法 。难 点 ： 平 面 四 杆 机 构 最 小 传 动 角 的 确 定 ； 平 面 铰 链 四 杆 机 构 运 动 连 续 性 的 判 断 ；1. 根 据 已 知 条 件 设 计 平 面 四 杆 机 构 。 第 八 章 平 面 连 杆 机 构 及 其 设 计 8-1 连 杆 机 构 及 其 传 动 特 点 一 . 连 杆 机 构 共 同 特 点 原 动 件 通 过不 与 机 架 相 连 的 中 间 构 件传 递 到 从 动 件 上 。连 杆 机 构 由 若 干 个 构 件 通 过 低 副 连 接 而 组 成 ， 又 称 为 低 副 机 构 。不 与 机 架 相 连 的 中 间 构 件 连 杆 （ Linkage）具 有 连 杆 的 机 构 连 杆 机 构连 杆 机 构 根 据 各 构 件 间 的 相 对 运 动 是 平 面 还 是 空 间 运 动 分 为 空 间 连 杆 机 构平 面 连 杆 机 构 优 点 ： 连 杆 机 构 为 低 副 机 构 ， 运 动 副 为 面 接 触 ， 压 强 小 ， 承 载 能 力大 ， 耐 冲 击 ； 运 动 副 元 素 的 几 何 形 状 多 为 平 面 或 圆 柱 面 ， 便 于 加 工 制 造 ； 在 原 动 件 运 动 规 律 不 变 情 况 下 ， 通 过 改 变 各 构 件 的 相 对 长 度可 以 使 从 动 件 得 到 不 同 的 运 动 规 律 ； 可 以 连 杆 曲 线 可 以 满 足 不 同 运 动 轨 迹 的 设 计 要 求 。缺 点 ： 由 于 运 动 积 累 误 差 较 大 ， 因 而 影 响 传 动 精 度 ； 由 于 惯 性 力 不 好 平 衡 而 不 适 于 高 速 传 动 ； 设 计 方 法 比 较 复 杂 。二 、 连 杆 机 构 的 特 点 8-2 平 面 四 杆 机 构 的 类 型 和 应 用 四 杆 机 构 各 部 分 的 名 称 ：构 件机 架相 对固 定 连 架 杆曲 柄 摇 杆整 周回 转 往 复摆 动 连 杆平 面运 动 转 动 副整 周回 转 往 复摆 动周 转 副 摆 转 副机 构 命 名 ： 原 动 件 名 + 输 出 构 件 名 （ 也 可 以 几 何 特 点 命 名 ） 一 、 全 转 动 副 四 杆 机 构（铰链四杆机构）基 本 型 式1. 曲 柄 摇 杆 机 构 (Crank-Rocker Mechanism) 铰 链 四 杆 机 构 中 ， 若 其 两 个 连 架 杆 一 为 曲 柄 ， 一 为 摇杆 ， 则 此 四 杆 机 构 称 为 曲 柄 摇 杆 机 构 。功 能 ： 连 续 转 动 往 复 摆 动A B C D321 4 应用实例：飞机起落架机构缝纫机脚踏板 机构 雷 达 天 线 俯 仰 机 构 抽油机机构 应用实例：搅 拌 机 构 拉 胶 片 机 构 剪 板 机 碎 石 机 2. 双 曲 柄 机 构 (Double-Crank Mechanism) 两个连架杆都是曲柄的铰链四杆机构A B C D321 4功 能 ： 连 续 转 动 连 续 转 动平行四边形机构特性： 两 曲 柄同 速 同 向转 动 连 杆 作平 动特 例 ： 若 机 构 中 相 对 两 杆 平 行 且 相 等 ，则 成 为 平 面 四 边 形 机 构 。 应用实例：惯性筛机构机车车轮联动机构 应用实例升 降 机 构播 种 机 料 斗 机 构 升 降 车 台 灯 伸 展 机 构 车门开闭机构应用实例逆 平 行 （ 反 平 行 ） 四 边 形 机 构 （ 两 相 对 杆 长 相 等 但 不 平 行 的 双 曲 柄 机 构 ） 3. 双 摇 杆 机 构 (Double-Rocker Mechanism)两个连架杆都是摇杆的铰链四杆机构A B C D321 4功 能 ： 往 复 摆 动 往 复 摆 动特 例 ： 等 腰 梯 形 机 构 两 摇 杆 长 度 相 等 的 双摇 杆 机 构汽 车 前 轮转 向 机 构 应用实例：飞机起落架机构 图 -22M重型轰炸机前起落架 鹤 式 起 重 机 应用实例：推土机铲斗机构 电 风 扇 摇 头 机 构 低 副 运 动 的 可 逆 性 ：在 低 副 机 构 中 ， 取 不 同 构 件 作 为 机 架 时 ， 任 意 两 个 构 件 间的 相 对 运 动 关 系 不 变 。构 件 2为 机 架 曲 柄 摇 杆 机 构构 件 4为 机 架 曲 柄 摇 杆 机 构A B C D321 4曲 柄 摇 杆 机 构 构 件 1为 机 架 双 曲 柄 机 构A B C D321 4双 曲 柄 机 构 构 件 3为 机 架 双 摇 杆 机 构A B C D321 4双 摇 杆 机 构