平面四桿機(jī)構(gòu)課件.ppt

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機(jī)械基礎(chǔ),平面連桿機(jī)構(gòu),4-1平面連桿機(jī)構(gòu),定義：若干個(gè)剛性構(gòu)件用平面低副聯(lián)接而成的機(jī)構(gòu),也可稱為平面低副機(jī)構(gòu)。,優(yōu)點(diǎn)：1.能夠?qū)崿F(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)形式的轉(zhuǎn)換，也可以實(shí)現(xiàn)各種預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)軌跡，容易滿足生產(chǎn)中各種動(dòng)作要求；2.構(gòu)件間接觸面上的比壓小、易潤(rùn)滑、磨損輕、適用于傳遞較大載荷的場(chǎng)合；3.機(jī)構(gòu)中運(yùn)動(dòng)副的元素形狀簡(jiǎn)單、易于加工制造和保證精度。,缺點(diǎn)：1.只能近似地滿足給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和軌跡要求，且設(shè)計(jì)比較復(fù)雜；2.運(yùn)動(dòng)構(gòu)件產(chǎn)生的慣性力難以平衡，高速時(shí)會(huì)引起較大的振動(dòng)，因此常用于速度較低的場(chǎng)合。,命名:根據(jù)所含有構(gòu)件的數(shù)目。如四桿機(jī)構(gòu)，多桿機(jī)構(gòu)(五桿機(jī)構(gòu)、六桿機(jī)構(gòu))。本章主要研究平面四桿機(jī)構(gòu)的類型、基本性質(zhì)和設(shè)計(jì)方法。,一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及應(yīng)用,所有運(yùn)動(dòng)副均為轉(zhuǎn)動(dòng)副的平面四桿機(jī)構(gòu)稱為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，其它型式的平面四桿機(jī)構(gòu)都可以看成是在它的基礎(chǔ)上演化而成的。,4-1平面連桿機(jī)構(gòu),1、基本概念,固定不動(dòng)的構(gòu)件為機(jī)架；與機(jī)架相聯(lián)的構(gòu)件為連架桿，連架桿中，能繞機(jī)架的固定鉸鏈作整周轉(zhuǎn)動(dòng)的稱為曲柄能在一定角度范圍內(nèi)往復(fù)擺動(dòng)的稱為搖桿；聯(lián)接兩連架桿且不與機(jī)架直接相聯(lián)的構(gòu)件稱為連桿。,4-1平面連桿機(jī)構(gòu),根據(jù)兩個(gè)連架桿能否成為曲柄，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)可分為三種基本形式：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)。,（1）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)-連架桿一個(gè)為曲柄，一個(gè)為搖桿特點(diǎn)是：既能將曲柄的整周轉(zhuǎn)動(dòng)變換為搖桿的往復(fù)擺動(dòng)，又能將搖桿的往復(fù)擺動(dòng)變換為曲柄的連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。,例如：攪拌機(jī)、雷達(dá)俯仰天線等。,4-1平面連桿機(jī)構(gòu),2、基本形式：按照連架桿的不同分,,4-1平面連桿機(jī)構(gòu),特點(diǎn)：急回特性,（1）輸出件CD的兩極限位置,極位夾角θ：,當(dāng)搖桿處于兩極限位置時(shí)，對(duì)應(yīng)的曲柄位置線所夾的銳角。,4-1平面連桿機(jī)構(gòu),,,,,,曲柄轉(zhuǎn)角,對(duì)應(yīng)的時(shí)間,搖桿點(diǎn)C的平均速度,4-1平面連桿機(jī)構(gòu),輸出件的行程速度變化系數(shù)K：,從動(dòng)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(jī)構(gòu)具有急回特性的條件：,（1）原動(dòng)件作等速整周轉(zhuǎn)動(dòng)；,（2）輸出件作往復(fù)運(yùn)動(dòng)；,（3）,4-1平面連桿機(jī)構(gòu),特點(diǎn)：死點(diǎn)位置,曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中取搖桿為主動(dòng)件時(shí)，當(dāng)曲柄與連桿共線時(shí)，連桿對(duì)從動(dòng)件曲柄的作用力通過轉(zhuǎn)動(dòng)中心A，傳動(dòng)角為零，力矩為零，稱為死點(diǎn)位置。,4-1平面連桿機(jī)構(gòu),當(dāng)工件被夾緊后，BCD成一直線，機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置，即使工件的反力很大，夾具也不會(huì)自動(dòng)松脫，該例為利用死點(diǎn)位置的自鎖特性來實(shí)現(xiàn)工作要求的。,死點(diǎn)的利用：,4-1平面連桿機(jī)構(gòu),思考：在現(xiàn)實(shí)生活中還有沒有死點(diǎn)位置的利用？能看出下圖中的死點(diǎn)位置嗎？,4-1平面連桿機(jī)構(gòu),（2）雙曲柄機(jī)構(gòu)-連架桿均為曲柄特點(diǎn)是：能將等角速度轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹芷谛缘淖兘撬俣绒D(zhuǎn)動(dòng)。,例如：慣性篩、挖掘機(jī)（平行四邊形機(jī)構(gòu)）、車門啟閉機(jī)構(gòu)（反平行四邊形機(jī)構(gòu)）等。,4-1平面連桿機(jī)構(gòu),（3）雙搖桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是：兩個(gè)連架桿均為搖桿。,例如：起重機(jī)、電風(fēng)扇搖頭機(jī)構(gòu)等。,4-1平面連桿機(jī)構(gòu),二、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類型的判別-取決語桿件的長(zhǎng)度和機(jī)架的選取,鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件,1.桿長(zhǎng)和條件最短桿與最長(zhǎng)桿的長(zhǎng)度之和，小于或等于其他兩桿長(zhǎng)度之和；2.最短桿條件連架桿和機(jī)架中必有一個(gè)是最短桿。,,4-1平面連桿機(jī)構(gòu),4-1平面連桿機(jī)構(gòu),練習(xí)：判斷下面四桿機(jī)構(gòu)是什么機(jī)構(gòu),,4-1平面連桿機(jī)構(gòu),三、制作鉸鏈四桿機(jī)構(gòu),1、分組：4人為一組，共五組；2、要求：每人做鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)2個(gè)，一個(gè)為滿足桿長(zhǎng)和條件，一個(gè)為不滿足桿長(zhǎng)和條件；每組派一位學(xué)生上臺(tái)演示，用自己所做的機(jī)構(gòu)演示出曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)（組內(nèi)學(xué)生要自評(píng)）；3、準(zhǔn)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(yīng)尺寸的紙條，長(zhǎng)度和寬度自定，并在紙條上注明尺寸；（2）按相應(yīng)順序用釘子連接做成鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)；（3）用手按住一個(gè)桿件作機(jī)架，能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)。,,4-1平面連桿機(jī)構(gòu),評(píng)價(jià)：制作完畢后，組內(nèi)先自評(píng)，讓最好的上臺(tái)演示，教師再進(jìn)行評(píng)價(jià)。,作業(yè)：書本87頁第1、3、5、8，手工鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)上交,ThankYou!,