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第五章平面,第五章平面,5.1 平面连杆机构的特点及应用,5.2 四杆机构的运动变换功能和性能指标,5.3 多杆机构,5.4 连杆机构设计概论,5.5 连杆机构的设计（解析法）,本章目录,5.6 连杆机构的设计（图解法）,5.1 平面连杆机构的特点及应用5.2 四杆机构的运动变换功,5.2,四杆机构的运动变换功能和性能指标,5.2.1,铰链四杆机构,曲柄,连杆,摇杆,机架,连架杆,连架杆,5.2 四杆机构的运动变换功能和性能指标5.2.1 铰链四杆,有曲柄的条件：,（2）,连架杆与机架,中必有一杆为最短杆。,最短杆条件,（1）最短杆与最长杆的长度和小于或等于其余两杆的长度和。,杆长条件,有曲柄的条件：（2）连架杆与机架中必有一杆为最短杆。（1）最,1)曲柄摇杆机构,铰,链四杆机构的类型,应用,功能：连续转动往复摆动,连架杆为最短杆,1)曲柄摇杆机构铰链四杆机构的类型应用功能：连续转动往,2)双曲柄机构,铰,链四杆机构,功能：匀速转动非匀速转动,机架为最短杆,平行四边形机构,应用,具有运动不确定性,功能：匀速转动匀速转动,特例,2)双曲柄机构铰链四杆机构功能：匀速转动非匀速转动机架,应用,铰,链四杆机构,若不满足曲柄存在条件（1），,无论取哪个构件 作机架，都是双摇杆机构。,3)双摇杆机构,功能：摆动摆动,连杆为最短杆,满足曲柄存在条件（1），但不满足条件（2）；,应用铰链四杆机构若不满足曲柄存在条件（1），无论取哪个构件,5.2.1.2,急回特性,A,B,C,D,A,B,1,C,1,D,A,B,2,C,2,D,A,B,1,C,2,D,B,2,C,1,曲柄摇杆机构,机构的两个极限位置,曲柄与连杆共线的两个位置,极位夹角,摆动范围,5.2.1.2 急回特性ABCDAB1C1DAB2C2DA,急回系数,K,急回特性,C,1,B,2,A,B,1,C,2,D,K,越大，急回特性越显著,急回系数K急回特性C1B2AB1C2DK越大，急回特性越显,C,1,C,2,D,C1C2D,C,1,C,2,B,2,A,B,1,C,2,D,C,1,M,D,C1C2B2AB1C2DC1MD,C,1,C,2,A,B,2,A,B,1,C,2,D,C,1,M,D,C1C2AB2AB1C2DC1MD,本题的解有无穷多个,C,1,C,2,a,b,A,a,B,2,B,1,D,本题的解有无穷多个C1C2abAaB2B1D,5.2.1.3 压力角与死点,压力角：,从动件上所受驱动力方向与力的作用点速度方向的夹角。,F,1,F,2,v,F,A,B,C,D,5.2.1.3 压力角与死点压力角：从动件上所受驱动力方向与,传动角,C,A,B,D,C,A,B,D,A,D,B,C,曲柄与机架共线的两个位置,，,传力性能越好,传动角CABDCABDADBC曲柄与机架共线的两个位置，传力,死点,连杆与从动件共线的两个位置,对于曲柄摇杆机构，当摇杆为主动件时，会出现两个死点位置。,死点连杆与从动件共线的两个位置对于曲柄摇杆机构，当摇杆为主动,利用错位排列的方法克服死点,利用错位排列的方法克服死点,利用死点，防止起落架收回,飞机起落架机构,利用死点，防止起落架收回飞机起落架机构,利用死点，夹紧机构,利用死点，夹紧机构,5.2.2,曲柄滑块机构,曲柄滑块机构,A,B,C,D,A,B,C,e,A,B,C,曲柄摇杆机构,演化,连续转动 往复移动,由转动的主动件+,RRP,杆组而成,5.2.2 曲柄滑块机构曲柄滑块机构ABCDABCeABC曲,偏心曲柄滑块机构：,对心曲柄滑块机构：,曲柄条件：,A,B,C,A,B,C,e,曲柄条件：,无急回特性,有急回特性,a,b,压力角,死点位置：,AB,与,BC,共线,(,滑块为主动件,),滑块行程：,s,=2,a,a,b,对心曲柄滑块机构与偏心曲柄滑块机构,偏心曲柄滑块机构：对心曲柄滑块机构：曲柄条件：ABCABCe,有急回特性,1,2,e,b,a,C,2,C,1,s,B,1,B,2,A,有急回特性12ebaC2C1sB1B2A,5.2.3,导杆机构,A,B,C,A,B,C,A,B,C,导杆机构,演化,曲柄滑块机构,连续转动 往复摆动,5.2.3 导杆机构ABCABCABC导杆机构演化曲柄滑块机,摆动导杆机构：,a,b,1、,传力性能好,a,b,B,A,C,特点：,由转动的主动件+,RPR,杆组而成,摆动导杆机构：a,b,匀速转动 非匀速转动,回转导杆机构：ab匀速转动 非,56 用图解法设计连杆机构,M,1,M,2,N,1,N,2,E,1,E,2,P,12,P,12,转动极（极）,E,1,、,E,2,两个位置一经确定，,P,12,、,12,就确定与选择的参考点无关,12,有向转动角,半角转动法,及其,基本原理,56 用图解法设计连杆机构M1M2N1N2E1E2P1,M,1,M,2,N,1,N,2,P,12,m,12,n,12,N,0,M,0,两连架杆上动铰链和定铰链与极连线的夹角相等,M,1,P,12,M,0,=N,1,P,12,N,0,=,12,/2,机架上两定铰链与极连线的夹角与连杆上两动铰链与极连线的夹角相等,M,1,P,12,N,1,=M,0,P,12,N,0,=,12,/2+,等视角定理,M1M2N1N2P12m12n12N0M0两连架杆上动铰链和,M,1,M,2,N,1,N,2,P,12,m,12,n,12,N,0,M,0,12,/2,转动半角，为有向角,M,1,P,12,始边,M,0,P12,终边,N,1,P,12,始边,N,0,P12,终边,E1,、,E2,两个位置一经确定，,P,12,、,12,就确定与选择的参考点无关，,12,/2,半角也确定,M1M2N1N2P12m12n12N0M012/2转动,导引动平面由,E1,到,E2,的位置的四杆机构的设计,求极点,求转动半角,刚化半角，半角绕极点转动,在半角始边选动铰链，在半角终边选定铰链,顺序连接各铰链，并将,动平面固结到连杆上，得四杆机构即为所求。,设计步骤：,导引动平面由E1到E2的位置的四杆机构的设计求极点设计步骤：,M,1,M,2,N,1,N,2,P,12,m,12,n,12,M,0,N,0,5.连接各构件，将动平面固定到连杆上,1.求极点,P,12,2.求转动半角,12,/2,3.刚化半角，,绕极点,P,12,转动,4.在始边选动铰链，在终边选定铰链,12,/2,M1M2N1N2P12m12n12M0N05.连接各构件，将,M,1,M,2,N,1,N,2,P,12,m,12,n,12,A,1,B,1,A,0,B,0,M1M2N1N2P12m12n12A1B1A0B0,按给定动平面的三个位置设计四杆机构,M,1,M,2,N,1,N,2,M,3,N,3,P,12,P,13,12,2,13,2,5.连接各构件，将动平面固定到连杆上,1.求极点,P,12,和,P,13,3.转动半角绕极点转动,4.在始边选动铰链，选二终边交点为定铰链,12,13,2.求转动半角,和,2,2,按给定动平面的三个位置设计四杆机构M1M2N1N2M3N3P,按给定两连架杆的对应位置设计四杆机构,N,1,M,1,A,0,B,0,N,2,M,2,给定连杆平面序列位置问题,转化为,相对运动原理,按给定两连架杆的对应位置设计四杆机构N1M1A0B0N2,按给定两连架杆的对应位置设计四杆机构,R,12,A,0,B,0,A,0,B,0,M,1,N,1,M,2,N,2,相对极和转动半角求法,：,沿,A,0,B,0,方向线作,-/2,和-,/2,角，两线交点即为相对极，夹角即为转动半角,按给定两连架杆的对应位置设计四杆机构R12A0B0A0B0M,按给定两连架杆的对应位置设计四杆机构,A,0,B,0,R,12,M,2,N,2,M,1,N,1,按给定两连架杆的对应位置设计四杆机构A0B0R12M2N2M,A,0,M,1,M,1,M,2,B,2,B,1,A,0,R,12,一连架杆转过,角，另一连架杆（滑块）移动,S,距离,-,s/,2,转动极和转动半角的求法,：,过,A,0,作导路的垂线，由此作,-/2,和-,s/2,，两线交点为极点,，,夹角为转动半角,A0M1M1M2B2B1A0R12一连架杆转过角，另一,M,1,M,2,B,2,B,1,A,0,R,12,一连架杆转过,角，另一连架杆（滑块）移动,S,距离,M1M2B2B1A0R12一连架杆转过角，另一连架杆（滑块,连杆机构综合时应注意的问题,序列问题,分枝问题,在某两个插值点之间可能不满足装配条件,连杆机构综合时应注意的问题序列问题,
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