第三章-平面连杆机构讲解
- 格式:pptx
- 大小:1.04 MB
- 文档页数:41
第三章平面连杆机构平面连杆机构是由若干构件和低副组成的平面机构,又称平面低副机构。
这种机构可以实现预期的运动规律及位置、轨迹等要求。
平面连杆机构用于各种机械中,常与机器的工作部分相连,起执行和控制的作用,在工程实际中应用十分广泛。
平面连杆机构的主要优点有:1、低副为面接触,所以压强小,易润滑,磨损少,可以承受较大的载荷。
2、构件结构简单,便于加工,构件之间的接触是由构件本身的几何约束来保持的,故工作可靠。
3、在原动件等速连续运动的条件下,当各构件的相对长度不同时,可使从动件实现多种形式的运动,满足多种运动规律的要求。
其主要的缺点有:1、运动副中存在间隙,当构件数目较多时,从动件的运动累计误差较大。
2、不容易精确地实现复杂的运动规律,机构设计相对复杂。
3、连杆机构运动时产生的惯性力难以平衡,所以不适用于高速场合。
平面连杆机构是常用的低副机构,其中以由四个构件组成的平面四杆机构应用最广泛,而且是组成多杆机构的基础。
因此本章着重讨论平面四杆机构的基本形式及在实际中的应用,理解四杆机构的运动特性及设计平面四杆机构的基本设计方法。
3.1 平面连杆机构及其应用连杆机构有平面连杆机构和空间连杆机构。
其中,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。
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,在平面连杆机构中,结构最简单的且应用最广泛的是由四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件而组成。
故本章着重介绍平面四杆连杆机构。
3.1.1铰链四杆机构的类型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形式。
如图3-1所示。
图中固定不动的构件AD是机架;与机架相连的构件AB、CD称为连架杆;不与机架直接相连的构件BC称为连杆。
连架杆中,能作整周回转的构件称为曲柄,只能作往复摆动的构件称为摇杆。
图3-1 铰链四杆机构根据两连架杆中曲柄(或摇杆)的数目,铰链四杆机构可分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种基本形式。
`第三章平面连杆机构机构中的运动副全为低副,称机构为连杆机构。
根据机构中构件的相对运动情况,连杆机构可分为平面连杆机构、空间连杆机构和球面连杆机构。
本章讨论平面连杆机构。
根据平面连杆机构自由度的不同,又可将其分为单自由度、两自由度和三自由度平面连杆机构。
根据运动链的结构型式,可分为开式链和闭式链机构,本章讨论闭式链机构,开式链机构将在第8章中介绍。
对于闭式链机构,一般将机构中含有五个以上构件的平面连杆机构统称为平面多杆机构。
本章主要讨论单自由度平面四连杆机构,简要介绍平面多杆机构。
第一节平面四连杆机构的类型一、平面四连杆运动链表3-1 平面四连杆运动链类型平面四连杆机构是由四个构件通过四个低副构成的闭式链机构。
四个构件和四个低副只有一种基本闭式运动链型式。
四个低副可以是转动副也可以是移动副,组合后有表3-1所示的六种型式。
为叙述方便,用R表示转动副,P表示移动副,每种运动链可用运动链中运动副的类型和排列顺序来表示,如RRRR型等。
在RRRR、RRRP、RRPP和RPRP四种运动链中,只要指定某一构件为机架,就可得到自由度为1的平面四连杆机构。
将RRRR型机构称为平面铰链四杆机构,RRRP型机构称为含有一个移动副的平面四连杆机构,RRPP和RPRP型机构称为含有两个移动副的平面四连杆机构。
在RPPP和PPPP运动链中,运动链的公共约束为4,即4族机构,此时构成的机构的自由度为2,本书中不讨论。
在表3-1的第二列中,已列出了每种运动链可以取作为机架的特征构件的类型,第三列中列出了取不同运动副特征构件为机架得到的相应机构的名称。
如RRRR型运动链,取作为机架的构件运动副特征只有一种,即含有两个转动副的构件;对RRRP型运动链,取作机架的构件的运动副特征有两种可能性,即含有两个转动副的构件和含有一个转动副一个移动副的构件。
二、 平面铰链四杆机构图3-1 平面铰链四杆机构对表3-1中的平面铰链四杆运动链,取任一构件为机架,可得到如图3-1所示平面铰链四杆机构。