铰链四杆机构的基本性质

铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质构件2（连架杆1）构件3（连架杆2）构件1（机架）构件4（连杆）2.2.2.2.铰链四杆机构的各构件的名称分别是什么铰链四杆机构的各构件的名称分别是什么？1.1.1.1.铰链四杆机构的有哪些基本类型？铰链四杆机构的有哪些基本类型？曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构 双曲柄机构双曲柄机构双曲柄机构双曲柄机构双摇杆机构双摇杆机构双摇杆机构双摇杆机构复习回顾复习回顾复习回顾复习回顾复习回顾曲柄曲柄曲柄曲柄与机架相连并且作整周转动的构件是连杆连杆连杆连杆不与机架相连作平面运动的构件是摇杆摇杆摇杆摇杆与机架相连并且作往复摆动的构件是机架机架机架机架固定不动的构件是连架杆连架杆连架杆连架杆与机架相连的构件是3 3 3 3.请将正确的答案填入以下横线上。请将正确的答案填入以下横线上。请将正确的答案填入以下横线上。请将正确的答案填入以下横线上。4 4 4 4.分别判断以下分别判断以下分别判断以下分别判断以下铰链四杆机构铰链四杆机构的类型。的类型。的类型。的类型。复习回顾复习回顾复习回顾复习回顾5 5 5 5.分别判断以下分别判断以下分别判断以下分别判断以下铰链四杆机构铰链四杆机构的类型。的类型。的类型。的类型。双摇杆机构双摇杆机构双摇杆机构双摇杆机构曲曲柄柄摇摇杆杆机机构构曲曲柄柄摇摇杆杆机机构构双摇杆机构双摇杆机构双摇杆机构双摇杆机构双双曲曲柄柄机机构构双双曲曲柄柄机机构构复习回顾复习回顾复习回顾复习回顾01掌握铰链四杆机构基本形式的判别条掌握铰链四杆机构基本形式的判别条件。件。02熟练判定铰链四杆机构的类型。熟练判定铰链四杆机构的类型。03了解铰链四杆机构的基本运动特性。了解铰链四杆机构的基本运动特性。学习目标学习目标学习目标学习目标一、平面四杆机构有曲柄的条件一、平面四杆机构有曲柄的条件设设a ad d,连架杆若能整周回转，必有两次与机架共线连架杆若能整周回转，必有两次与机架共线b(d-a)+c将以上三式两两相加得：将以上三式两两相加得：ab,ac,ad 若设若设a ad d，同理有：，同理有：da,db,dcabdcCBADC”则由则由BCD可得：可得：三角形任意两边之和大于第三边三角形任意两边之和大于第三边则由则由B”C”D可得：可得：a+db+cc(d-a)+b即即:a+bd+c即即:a+cd+bABABABAB（即（即（即（即a a a a）为最短杆）为最短杆）为最短杆）为最短杆ADADADAD（即（即（即（即a a a a或或或或d d d d）为最短杆）为最短杆）为最短杆）为最短杆 a a a a、d d d d中必有一个是机架中必有一个是机架中必有一个是机架中必有一个是机架最长杆与最短杆最长杆与最短杆的长度之和的长度之和其其他两杆长度之和他两杆长度之和cbd-aB”7-37-3 铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质 2.2.连架杆或机架之一为最短杆。连架杆或机架之一为最短杆。可可可可知知知知：当当当当满满满满足足足足杆杆杆杆长长长长条条条条件件件件时时时时，其其其其最最最最短短短短杆杆杆杆参参参参与与与与构构构构成成成成的转动副都是周转副。的转动副都是周转副。的转动副都是周转副。的转动副都是周转副。曲柄存在的条件曲柄存在的条件1.1.最短杆与最长杆的长度之和最短杆与最长杆的长度之和其他两杆长度之和其他两杆长度之和此时，铰链此时，铰链A为周转副。为周转副。若取若取BC为机架，则结论相同，可知铰链为机架，则结论相同，可知铰链B也是周转副。也是周转副。ABCDabcd 称为称为杆长条件杆长条件。7-37-3 铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质 铰链四杆机构三种基本类型的判别方法铰链四杆机构三种基本类型的判别方法铰链四杆机构三种基本类型的判别方法铰链四杆机构三种基本类型的判别方法 当当满满足足杆杆长长条条件件时时，说说明明存存在在周周转转副副，当当选选择择不不同的构件作为机架时，可得不同的机构。同的构件作为机架时，可得不同的机构。l 1 1、曲柄摇杆机构的条件：、曲柄摇杆机构的条件：连架杆之一连架杆之一为最短杆为最短杆7-37-3 铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质 l 2 2、双曲柄机构的条件：、双曲柄机构的条件：机架机架为最短杆为最短杆7-37-3 铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质 l 3 3、双摇杆机构的条件：、双摇杆机构的条件：连杆连杆为最短杆为最短杆 当最长杆与最短杆长度之和大于大于其余两杆长度之和时，无论取哪一杆件为机架，机构均为双摇杆机构。7-37-3 铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质 取取最短杆最短杆作机架作机架双曲柄机构双曲柄机构双曲柄机构双曲柄机构 取取最短杆的邻杆最短杆的邻杆作机架作机架曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构 取取最短杆的对面杆最短杆的对面杆作机架作机架双摇杆机构双摇杆机构双摇杆机构双摇杆机构 1 1、若最短杆与最长杆的长度之和小于或、若最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆长度之和，则可能有以下三等于其他两杆长度之和，则可能有以下三种情况：种情况：2 2、若最短杆与最长杆的长度之和、若最短杆与最长杆的长度之和大于大于大于大于其其他两杆长度之和，不论以哪一杆为机架，他两杆长度之和，不论以哪一杆为机架，均为均为双摇杆机构双摇杆机构双摇杆机构双摇杆机构。7-37-3 铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质 1.1.1.1.判断图示四杆机构判断图示四杆机构判断图示四杆机构判断图示四杆机构是什么机构？是什么机构？是什么机构？是什么机构？A A A A、曲柄摇杆机构、曲柄摇杆机构、曲柄摇杆机构、曲柄摇杆机构B B B B、双曲柄机构、双曲柄机构、双曲柄机构、双曲柄机构C C C C、双摇杆机构、双摇杆机构、双摇杆机构、双摇杆机构7-37-3 铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质 2.2.2.2.判断图示四杆机构判断图示四杆机构判断图示四杆机构判断图示四杆机构是什么机构？是什么机构？是什么机构？是什么机构？C C C C、双摇杆机构、双摇杆机构、双摇杆机构、双摇杆机构B B B B、双曲柄机构、双曲柄机构、双曲柄机构、双曲柄机构A A A A、曲柄摇杆机构、曲柄摇杆机构、曲柄摇杆机构、曲柄摇杆机构7-37-3 铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质 3.3.3.3.判断图示四杆机构判断图示四杆机构判断图示四杆机构判断图示四杆机构是什么机构？是什么机构？是什么机构？是什么机构？C C C C、双摇杆机构、双摇杆机构、双摇杆机构、双摇杆机构A A A A、曲柄摇杆机构、曲柄摇杆机构、曲柄摇杆机构、曲柄摇杆机构B B B B、双曲柄机构、双曲柄机构、双曲柄机构、双曲柄机构7-37-3 铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质 4.4.4.4.判断图示四杆机构判断图示四杆机构判断图示四杆机构判断图示四杆机构是什么机构？是什么机构？是什么机构？是什么机构？A A A A、曲柄摇杆机构、曲柄摇杆机构、曲柄摇杆机构、曲柄摇杆机构B B B B、双曲柄机构、双曲柄机构、双曲柄机构、双曲柄机构C C C C、双摇杆机构、双摇杆机构、双摇杆机构、双摇杆机构7-37-3 铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质 5.5.图示铰链四杆机构，各杆尺寸分别是：图示铰链四杆机构，各杆尺寸分别是：ABAB=45mm=45mm，BCBC=90mm=90mm，CDCD=70mm=70mm，ADAD=100mm=100mm。若取。若取ABAB为机架，试确定该机构中是否有曲柄为机架，试确定该机构中是否有曲柄存在？分别以哪杆为机架可以形成三种不同形式的机构？存在？分别以哪杆为机架可以形成三种不同形式的机构？解：解：由所给条件知：最短杆为AB=45mm、最长杆为 AD=100mm AB+AD BC+CD即 45+100 90+70该机构满足曲柄存在的杆长条件以以以以ABABABAB杆作机架时，为双曲柄机构；杆作机架时，为双曲柄机构；杆作机架时，为双曲柄机构；杆作机架时，为双曲柄机构；以以以以CDCDCDCD杆作机架时，为双摇杆机构。杆作机架时，为双摇杆机构。杆作机架时，为双摇杆机构。杆作机架时，为双摇杆机构。该机构以该机构以该机构以该机构以BCBCBCBC杆或杆或杆或杆或ADADADAD杆作机架时，为杆作机架时，为杆作机架时，为杆作机架时，为曲柄摇杆机构；曲柄摇杆机构；曲柄摇杆机构；曲柄摇杆机构；又 最短杆AB同时作为机架该机构中有曲柄存在7-37-3 铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质 极位夹角：极位夹角：极位夹角：极位夹角：曲柄与连杆共线时，摇杆在C1D、C2D两极限位置二、急回特性二、急回特性ABCDB1C1ADC2B2，此两处曲柄对应两位置所夹的锐角，用表示。7-37-3 铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质 ABCD当曲柄以当曲柄以逆时针转过逆时针转过180+180+时，摇杆从时，摇杆从C1D位置摆到位置摆到C2D。所花时间为所花时间为t1，平均速度为平均速度为V1，那么有：那么有：图示曲柄摇杆机构中图示曲柄摇杆机构中B1C1ADC2B21801807-37-3 铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质 当曲柄以当曲柄以继续转过继续转过180-180-时，摇杆从时，摇杆从C2D，置摆到置摆到C1D，180-180-B1C1ADC2B2180180所花时间为所花时间为t2,平均速度为平均速度为V2,那么有：那么有：因曲柄转角不同，故摇杆来回因曲柄转角不同，故摇杆来回摆动的时间不一样，平均速度摆动的时间不一样，平均速度也不等。也不等。并且：并且：t t1 1 t t2 2 V V2 2 V V1 1摇杆的这种特性称为摇杆的这种特性称为急回运动急回运动。用以下比值表示急回程度：用以下比值表示急回程度：称称K为为行程速比系数行程速比系数行程速比系数行程速比系数。只要只要0,就有就有K K17-37-3 铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质 说明：说明：（1）机构有极位夹角，就有急回特性；）机构有极位夹角，就有急回特性；（2）越大，越大，K值越大，急回性就越显著；值越大，急回性就越显著；（3）=0、K=1时，无急回特性。时，无急回特性。急回特性的作用：急回特性的作用：可以缩短非生产时间，提高生产率。可以缩短非生产时间，提高生产率。所以可通过分析机构中是否所以可通过分析机构中是否所以可通过分析机构中是否所以可通过分析机构中是否存在存在存在存在以及以及以及以及的大小来判断的大小来判断的大小来判断的大小来判断机构是否有急回运动或运动机构是否有急回运动或运动机构是否有急回运动或运动机构是否有急回运动或运动的程度。的程度。的程度。的程度。应用：应用：应用：应用：空行程节省运动时间，如牛头刨、往复式输送机等。空行程节省运动时间，如牛头刨、往复式输送机等。空行程节省运动时间，如牛头刨、往复式输送机等。空行程节省运动时间，如牛头刨、往复式输送机等。7-37-3 铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质 摇杆处于左极限位置C1D时,连杆与从动件(曲柄)的共线位置C1A B1。摇杆处于右极限位置C2D时,连杆与从动件(曲柄)的共线位置C2B2A。三、死点位置三、死点位置称此位置为：称此位置为：“死点死点”曲柄摇杆机构中，若以摇杆曲柄摇杆机构中，若以摇杆为原动件，当连杆与从动件为原动件，当连杆与从动件（曲柄）两次发生共线时，（曲柄）两次发生共线时，此时机构的传动角此时机构的传动角=0=0，压，压力角力角=90=900 0，即连杆对从动曲，即连杆对从动曲柄的作用力恰好通过其回转柄的作用力恰好通过其回转中心中心A A，不能推动曲柄转动。，不能推动曲柄转动。7-37-3 铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质 1、摇杆为原动、摇杆为原动件，有件，有2 2个个个个死点死点位置；位置；2、曲柄为原动、曲柄为原动件，件，没有没有没有没有死点位死点位置。置。（因连杆与从动（因连杆与从动杆不会共线）杆不会共线）存在死点位置的标志：存在死点位置的标志：存在死点位置的标志：存在死点位置的标志：连杆与从动件共线。连杆与从动件共线。7-37-3 铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质 利利利利工程上利用死工程上利用死点进行工作。点进行工作。如快速夹具、如快速夹具、飞机起落架等飞机起落架等。弊弊机构有死点，机构有死点，从动件将出现从动件将出现卡死或运动方卡死或运动方向不确定现象，向不确定现象，对机构传动不对机构传动不利利。出现死点的利与弊出现死点的利与弊利利用用系系统统的的惯惯性性；（例子）（例子）利利用用特特殊殊机机构构。（P90P90图）图）渡过死点位置的方法？渡过死点位置的方法？渡过死点位置的方法？渡过死点位置的方法？7-37-3 铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质 对于连续回转的机对于连续回转的机器，通常利用从动器，通常利用从动件的惯性（必要时件的惯性（必要时附加飞轮以加大惯附加飞轮以加大惯性），使机构闯过性），使机构闯过死点死点 7-37-3 铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质 工件夹紧后，BCD成一直线，撤去外力F之后，机构在工件反弹力T的作用下，处于死点位置。即使反弹力很大工件也不会松脱，使夹紧牢固可靠。7-37-3 铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质 死点位置的利用死点位置的利用死点位置的利用死点位置的利用死点位置的利用死点位置的利用死点位置的利用死点位置的利用7-37-3 铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质 课堂小结课堂小结课堂小结课堂小结1铰链四杆机铰链四杆机构基本形式构基本形式判别判别2铰链四杆铰链四杆机构的基本机构的基本性质性质3机构的急回机构的急回特性与死点特性与死点位置位置习习 题题 册册P 39-41 请同学们课后分组制作铰链四杆机构的三请同学们课后分组制作铰链四杆机构的三请同学们课后分组制作铰链四杆机构的三请同学们课后分组制作铰链四杆机构的三种基本形式模型并验证它们的运动现象。种基本形式模型并验证它们的运动现象。种基本形式模型并验证它们的运动现象。种基本形式模型并验证它们的运动现象。布置作业布置作业布置作业布置作业一、选择二、判断三、填空五、应用一、选择二、判断三、填空五、应用一、选择二、判断三、填空五、应用一、选择二、判断三、填空五、应用结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！31