平面四桿機(jī)構(gòu)的類型及應(yīng)用

houbaomin0620

1  平面四桿機(jī)構(gòu)的類型及應(yīng)用

連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)動副單位面積所受的壓力小且面接觸受力小，便于潤滑，磨損小；制造方便。缺點(diǎn)：設(shè)計(jì)復(fù)雜誤差大。工作效率低。

平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型——鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)

1、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)

（1）               曲柄：1作360°周轉(zhuǎn)運(yùn)動，

（2）               搖桿：3作往復(fù)擺動，主動件可以為曲柄，也可以為搖桿。右面機(jī)構(gòu)中搖桿的擺角為60°，作小于360的運(yùn)動

（3）               連桿：連接曲柄與搖桿的桿件

(4)連架桿：連接機(jī)架與連桿的桿件。

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)：兩連架桿中一個為曲柄另一個為搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)

雙曲柄機(jī)構(gòu)：兩連架桿均為曲柄的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)

雙搖桿機(jī)構(gòu)：兩連架桿均為搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)

平行四邊形機(jī)構(gòu)

平行四邊形機(jī)構(gòu)是雙曲柄機(jī)構(gòu)的一個特例。組成四邊形對邊的構(gòu)件長度分別相等。從動曲柄3和主動曲柄1的回轉(zhuǎn)方向相同，角速度時(shí)時(shí)相等

雙搖桿機(jī)構(gòu)：

構(gòu)件1和3都作往復(fù)擺動，一般主動搖桿作等速擺動，從動搖桿作變速擺動。

平面四桿機(jī)構(gòu)的演化形式(Ⅰ)——含一個移動副的四桿機(jī)構(gòu)

曲柄滑塊機(jī)構(gòu)

正置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)

滑塊(slider)鉸鏈點(diǎn)的運(yùn)動方位線通過曲柄轉(zhuǎn)動中心，滑塊動程(pitch)等于兩倍曲柄1的長度，無急回運(yùn)動特性。主動件可以為曲柄，也可以為滑塊。

偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)

滑塊鉸鏈點(diǎn)的運(yùn)動方位線不通過曲柄轉(zhuǎn)動中心，偏距(offset)為e,滑塊動程大于兩倍曲柄長度，有急回運(yùn)動特性

導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)

轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)

曲柄1和導(dǎo)桿3都能作360°周轉(zhuǎn)運(yùn)動，主動曲柄作等速轉(zhuǎn)動，從動導(dǎo)桿作變速轉(zhuǎn)動，

擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)

曲柄1作360°周轉(zhuǎn)運(yùn)動，擺動導(dǎo)桿3作往復(fù)擺動，且有較大的急回運(yùn)動特性

曲柄搖塊機(jī)構(gòu)

移動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)

構(gòu)件2作往復(fù)擺動，構(gòu)件4在滑塊中作往復(fù)移動。

2   平面連桿機(jī)構(gòu)的工作特性

1、轉(zhuǎn)動副為整轉(zhuǎn)副的充分必要條件

急回運(yùn)動和行程速比系數(shù)

原動曲柄轉(zhuǎn)動一周過程中，有兩次與連桿共線，即重疊共線和拉直共線，搖桿兩個極限位置分別為C1D和C2D。

曲柄AB以等角速度ω順時(shí)針轉(zhuǎn)過α1角由位置AB1轉(zhuǎn)到位置AB2，搖桿從C1D擺到C2D,擺角為φ，所需時(shí)間為t1，C點(diǎn)平均速度為V1。當(dāng)曲柄繼續(xù)轉(zhuǎn)過角α2，搖桿從C2D返回到C1D, 所需時(shí)間為t2，C點(diǎn)平均速度為V2。

因?yàn)棣?>α2，t1>t2，所以v1<v2，搖桿往復(fù)擺動的平均角速度不相等。為提高機(jī)械的工作效率，通常使慢速運(yùn)動行程為工作行程（正行程），而快速運(yùn)動行程為空回行程（反行程）。這種返回速度大于工作行程速度的運(yùn)動性質(zhì)稱為急回特性

行程速比系數(shù)

來表示。

壓力角與傳動角

在不計(jì)運(yùn)動副中摩擦力、構(gòu)件質(zhì)量和慣性力的情況下，機(jī)構(gòu)從動件受力方向Fc和受力點(diǎn)速度方向Vc所夾的銳角α，稱為機(jī)構(gòu)在此位置的壓力角

houbaomin0620

連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 作者 009 來源 網(wǎng)絡(luò) 瀏覽 6327 發(fā)布時(shí)間 10/01/12 , H# i; O) ^+ E/ l, q1 m/ q 壓力角越小，機(jī)構(gòu)的傳力性能越好，效率越高。 壓力角α的余角稱為傳動角γ，即γ+α=90o 在連桿機(jī)構(gòu)中，為了度量方便，常用傳動角γ來衡量機(jī)構(gòu)的傳力性能。傳動角是指連桿BC與從動件CD之間所夾的銳角。γ與α互余。   大多數(shù)機(jī)構(gòu)在運(yùn)動過程中，傳動角是變化的。為保證機(jī)構(gòu)具有良好的傳動性能，一般規(guī)定機(jī)構(gòu)的最小傳動角γmin≥40o，在傳遞較大力矩時(shí)，應(yīng)使γmin≥50o。    在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)ABCD中，當(dāng)∠BCD為銳角時(shí)，γ=∠BCD；當(dāng)∠BCD為鈍角時(shí)，γ=180o-∠BCD 死點(diǎn)：搖桿CD為主動件。當(dāng)機(jī)構(gòu)處于連桿與從動曲柄共線的兩個位置時(shí)，出現(xiàn)了傳動角γ=0o，壓力角α=90o的情況。主動件CD通過連桿作用于從動件AB的力恰好通過其回轉(zhuǎn)中心，不能使AB桿轉(zhuǎn)動，機(jī)構(gòu)此位置稱為死點(diǎn) 飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu) 在機(jī)輪放下時(shí)，連桿BC桿與從動桿CD桿成一直線，機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置，使降落更加安全可靠。 工件夾緊機(jī)構(gòu) 工件被夾緊后，土黃色構(gòu)件與分紅色從動構(gòu)件成一直線，即機(jī)構(gòu)在工件反力的作用下處于死點(diǎn)，可保證在加工時(shí)，工件不會松脫 3   連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 已知：搖桿長度CD ，擺角φ，行程速比系數(shù)K 要求：設(shè)計(jì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 解：1、計(jì)算極位夾角θ           θ=180（K-1）/ （K+1） 2、任取一點(diǎn)D為搖桿固定鉸鏈中心，作等腰三角形C1C2D，兩腰長度等于CD，∠C1DC2=φ                                        3、以C1C2為一條邊，分別作∠O C1C2=∠OC2C1=90°_θ。以O(shè)為圓心，OC1為半徑作圓β 4、連接并延長C1D，交圓β于G點(diǎn)，連接并延長C2D，交圓β于F點(diǎn)。 圓弧C1F和GC2上任意一點(diǎn)A到C1和C2的連線的夾角∠C1AC2都等于極位夾角θ。曲柄軸心A點(diǎn)可在這兩段圓弧上選取 注意：曲柄軸心A不能在FG圓弧上選取，否則機(jī)構(gòu)不滿運(yùn)動連續(xù)性要求。 在C1F和GC2兩段圓弧上選取A點(diǎn)時(shí)，當(dāng)A點(diǎn)越靠近F(或G)點(diǎn)時(shí)，機(jī)構(gòu)最小傳動角將隨之減小。 5、A點(diǎn)選定后，四桿機(jī)構(gòu)尺寸即確定。設(shè)曲柄長度為a，連桿長度為b,則 AC1=b-a AC2=b+a 所以：a=(AC2-AC1)/2        b=(AC1+AC2)/2 2）對于給定行程速比系數(shù)K和滑塊行程H時(shí),可以用同樣方法求出曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 2) 對于擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu),由于其導(dǎo)桿的擺角φ 剛好等于其極位夾角θ,因此,只要給定曲柄長度LAB (或給定機(jī)架長度LAC)和行程速比系數(shù)K就可以由右圖求得機(jī)構(gòu). 7 Y0 x& Y! F+ Q ) d3 P2 f! Z9 P* X ; O" K: ]( B! |4 d$ f8 X3 E

mark91189

很詳細(xì)~謝謝

Michael0576

平行四邊形機(jī)構(gòu)的雙曲柄機(jī)構(gòu)   不存在‘死點(diǎn)’的吧

richardyangzhou

給力！！！

sammer

houbaomin0620 發(fā)表于 2013-12-19 16:35
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% D6 o0 g; x7 `: D3 \關(guān)于機(jī)械原理力的運(yùn)動圖，可以查看該網(wǎng)站，不錯。
2 {# m9 s7 C: g2 fhttp://jdy.taru.edu.cn/jpkc/jxjgmxk/ElcHome/index.html

richardyangzhou

機(jī)械原理里面的//？？

月yueniao

看看！謝謝！

阿強(qiáng)加油

很好啊，和我們書上講的差不多

linfeng163

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