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平面连杆机构

2017-06-10  Ican366

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2.1.1 平面连杆机构的基本型式

    连杆机构是由若干个刚性构件用低副联接所组成。

    平面连杆机构 若各运动构件均在相互平行的平面内运动,则称为平面连杆机构。

    空间连杆机构 若各运动构件不都在相互平行的平面内运动,则称为空间连杆机构。

    平面连杆机构较空间连杆机构应用更为广泛,故着重介绍平面连杆机构。

    在平面连杆机构中,结构最简单的且应用最广泛的是由4个构件所组成的平面四杆机构,其它多杆机构可看成在此基础上依次增加杆组而组成。

    ●下面介绍平面四杆机构的基本型式及其演化。

    铰链四杆机构 所有运动副均为转动副的四杆机构称为铰链四杆机构。它是平面四杆机构的基本型式。
此机构中,包括以下几部分:

    机架--构件4连架杆--直接与机架相连的构件13连杆--不直接与机架相连的构件2

    其中:连架杆1曲柄  (能做整周回转的连架杆);连架杆3摇杆  ( 仅能在某一角度范围内往复摆动的连架杆)。转动副AB 如果以转动副相连的两构件能作整周相对转动,则称此转动副为整转副。转动副CD如果以转动副相连的两构件不能作整周相对转动,则称此转动副为摆转副。

    在铰链四杆机构中,按连架杆能否作整周转动,可将四杆机构分为3种基本型式。

    ●曲柄摇杆机构

    定义 在铰链四杆机构中,若两连架杆中有一个为曲柄,另一个为摇杆,则称为曲柄摇杆机构。

    实例

    1)缝纫机踏板机构

    2)搅拌器机构

 

双曲柄机构

    定义  在铰链四杆机构中,若两连架杆均为曲柄,称为双曲柄机构。

    传动特点  当主动曲柄连续等速转动时,从动曲柄一般不等速转动。

    实例

     惯性筛机构

双曲柄机构中有两种特殊机构:平行四边形机构和反平行四边形机构 

    平行四边形机构

    定义  在双曲柄机构中,若两对边构件长度相等且平行,则称为平行四边形机构。

    传动特点  主动曲柄和从动曲柄均以相同角速度转动。

    位置不确定问题

    平行四边形机构有一个位置不确定问题,如图示。

解快方法:

    1)加惯性轮 利用惯性维持从动曲柄转向不变。

    2)加虚约束 通过虚约束保持平行四边形,如机车车轮联动的平行四边形机构

    反四边形机构

    定义 两曲柄长度相同,而连杆与机架不平行的铰链四杆机构,称为反平行四边形机构。如图示。

汽车车门开闭机构即为其应用实例。

双摇杆机构

    定义 在铰链四杆机构中,若两连架杆均为摇杆,则称为双摇杆机构。

    实例 鹤式起重机中的四杆机构即为双摇杆机构。

    当主动摇杆摆动时,从动摇杆也随之摆动,位于连杆延长线上的重物悬挂点将沿近似水平直线移动。

    双摇杆机构中有一种特殊机构:

    等腰梯形机构   在双摇杆机构,如果两摇杆长度相等,则称为等腰梯形机构。

    实例 

    汽车前轮转向机构中的四杆机构

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平面铰链四杆机构平面铰链四杆机构

平面连杆机构及其设计

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