连杆机构的分析与综合2版(曹惟庆等著)思维导图

缝纫机的脚踏机构
火车车轮联动装置
第二节 平面四杆机构的基本性质
想一想 练一练 请问摆动导杆机构、对心曲柄滑块机构以哪个构件为
原动件时，机构存在死点位置？
第三节 连杆机构的运动设计
平面四杆机构的设计，主要考虑给定的运动条件，确 定机构运动简图。有时为了使设计可靠、合理，还应考虑 几何条件和动力条件。
案例导入
问题：（1）各构件的长度如何才能保证实现相关的运动？ （2）该机构在工作时，出现卡死现象如何处理？
缝纫机踏板机构
第十章 连杆机构
1
平面四杆机构的基本形式及其应用
2
平面四杆机构的基本性质
4
连杆机构的运动设计
第一节 平面四杆机构的基本形式及 其应用
1 铰链四杆机构 2 曲柄滑块机构 3 案例分析 4 课堂练习
t1 t2
1 2
180 180
或 180 K 1 K 1
第二节 平面四杆机构的基本性质
极位夹角为： 180 K 1
K 1
讨论：a、θ>0º→K>1→此时机构具有急回特性，θ↑ → K↑ →急
回特性越显著。 b、θ=0º→K=1，此时机构无急回特性。
第二节 平面四杆机构的基本性质
想一想 练一练 试确定下列不同机构以曲柄为原动件时的极限位置？
曲柄：若能绕机架作整周转动的连架杆则称为曲柄。 摇杆：只能绕着机架在一定范围内摆动的连架杆。 （4）连杆：不直接与机架相连的构件。
第一节 平面四杆机构的基本形式及 其应用
铰链四杆机构按是否存在曲柄可分为三类： 1、曲柄摇杆机构
（1）概念：铰链四杆机构的两个连架杆中，若一个是 曲柄，另一个是摇杆，则称为曲柄摇杆机构。
复习：平面机构的概念

E C
E C
A
B
A
B+
D
D
D
在F=1的前提下，六杆、八杆机构均可分解为由一系列的 四杆机构组成。
3. 低副机构具有运动 可逆性
运动可逆性：两 构件上任一重合点， 其相对运动轨迹是相 同的，亦即，不论哪 一个构件固定，另一 构件上一点的运动轨 迹都是相同的。
M(M1,M2)
1
2
轨迹线
1 M1
M2 2
A
LAB ≤ 120
3. 设AB为之间杆
即 110 + 60 ≤ LAB + 70
100 ≤ LAB
所以AB杆的取值范围为：
LAB ≤ 20，100 ≤ LAB ≤ 120
C 70
60
110
D
2. 推广 (1) 推广到曲柄滑块机构 a. 对心式
a + LAD∞ ≤ b + LCD∞
a≤b
b. 偏置式
M(M1,M2)
1 M1点轨迹线——摆线
2 M2点轨迹线——渐开线
一、基本类型 1. 构件及运动副名称 构件名称：连架杆——与机架连接的构件
曲柄——作整周回转的连架杆 摇杆——作来回摆动的连架杆 连杆——未与机架连接 的构件 机架 运动副名称： 回转副(又称铰链) 移动副
(avi)
2. 基本 类型
改变运动副类型 移动导杆机构
B A
改变运动副类型 C
C
∞
定为机架 改变机架
θ
双滑块机构
改变构件 相对尺寸 正弦机构
2. 扩大铰链副
B A
C D
B A
C D
B AA
C D
偏心轮机构

2C
1
3
A
ф
4
D
H
正切机构
H
精选ppt
B
2
ф
1
A
l1
4 3
D
正弦机构
34
2 A1
3
4
D
精选ppt
35
五、偏心轮机构：扩大转动副
扩大转动副 B的半径
使之超过曲 柄的长度
杆1变为圆盘，其几何 中心为B，运动时，圆盘绕 偏心A转动，故称为偏心 轮。 A 、B之间的距离称
为偏心距e，即为曲柄的长
度。
精选ppt
K = v2/v1 =（C2C1/t2）/ （C1C2/t1 ） = t1/t2 = 1/2 =（180°+θ）/（180°-θ）
式中θ为摇杆处于两极限位置时，对应的曲柄所 夹的锐角，称为极限夹角（ C2AC1） 。
极位夹角θ越大，K值越大，急回运动的性质 越显著。
极限夹角计算公式：
θ=180°（K-1）/（K+1）
v1 =C⌒1C2/t1 v2 =C⌒1C2/t2
v1<v2
1
B2
它表明摇杆具
A
D
有急回运动特性。
B1
2
曲柄转角 1=180°+θ, C1C2 慢行程
2=180°-θ C2C1 快行程
∵ 1>2 , ∴ t >t , 1精选ppt 2
8
急回运动特性可用行程速度变化系数：（或行程 速比系数）K表示：
精选ppt
9
连杆机构输出件具有急回特 性的条件：
1）原动件等角速整周转动； 2）输出件具有正、反行程的往复运动； 3）极位夹角θ>0。

第二章 平面连杆机构
2. 急回特性
51
原动件作匀速转动，从动件作往复运动的机构， 从动件在返回行程中的平均速度大于工作行程的平均 速度的特性，称为急回特性。
第二章 平面连杆机构 ―急回性能”分析
C1 极位夹角 B 1 1
2
C v1
52 C2
v2
3

B2
1

摆角
D
A
B1
2
4
设：曲柄以ω1顺时针等角速转动 当曲柄AB与连杆BC两次共线时，输出件CD处于两极限位置。 曲柄转角
21
第二章 平面连杆机构
港口起重机
22
选择连杆上合适的点，轨迹为近似的水平直线
第二章 平面连杆机构
汽车转向机构---等腰梯形机构
23
第二章 平面连杆机构
24
二、平面四杆机构的其他形式
1.通过改变构件的形状和几何尺寸来演化四杆机构
例如：曲柄滑快机构的演化
第二章 平面连杆机构
具体的演化过程如下：
最长杆与 最短杆的 长度之和 ≤其他两 杆长度之 和
40
B
C D
A
将以上三式两两相加，得： l1 ≤ l2 , l1 ≤ l3 , l1 ≤ l4
l2
B’
C’ l 2
C” D D
l1即AB为最短杆
l1
A A l1
l3
l3
l l - l1 l4 4 4
第二章 平面连杆机构
整转副的概念：相对转动360度的转动副。 此时，铰链A为整转副。
第二章 平面连杆机构
（2）若构件2为机架时—曲柄摇块机构 翻斗车
33
第二章 平面连杆机构
（3）若取构件3为机架—定块机构或直动滑杆机构 抽水唧筒