第02章-平面连杆机构分析与设计

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Theory of Machines& Mechanisms

第2章平面连杆机构

分析与设计

作者：郭卫东樊文贵王家俊

科学出版社高等教育出版中心

第2章

平面连杆机构分析与设计

平面连杆机构的类型与应用

平面连杆机构的工作特性

平面机构的运动分析平面机构的设计

2.1 平面连杆机构的类型与应用

2.1.1平面连杆机构的特点

2.1 平面连杆机构的类型与应用

2.1.1平面连杆机构的特点

1）可传递较大的动力；

2）加工制造比较容易，易获得较高的精度；3）连杆机构中构建运动形式具有多样性；4）可以实现不同的运动规律和运动要求；

5）连杆曲线形式多样，可用来满足不同轨迹的设计要求；

6）主要缺点是，惯性力和惯性力矩不易平衡，因此不适用于高速传动。

2.1 平面连杆机构的类型与应用

2.1.2平面四杆机构的基本形式

1）曲柄摇杆机构

特征：曲柄＋摇杆

作用：将曲柄的整周回转转变为摇杆的往复摆动

。

雷达天线操纵机构曲柄摇杆机构

2.1 平面连杆机构的类型与应用

2.1.2平面四杆机构的基本形式

2）双曲柄机构

特征：两个曲柄

作用：将等速回转转变为等速或变速回转

。

双曲柄机构

双曲柄机构

2.1 平面连杆机构的类型与应用

2.1.2平面四杆机构的基本形式

在双曲柄机构中，若两对机构的长度相等且平行，则称为平行四边形机构。

2.1 平面连杆机构的类型与应用

2.1.2平面四杆机构的基本形式

在双曲柄机构中，若两对机构的长度相等但不平行，则称为反平行四

边形机构。

2.1 平面连杆机构的类型与应用

2.1.2平面四杆机构的基本形式

3）双摇杆机构

特征：两个摇杆

双摇杆机构

在双摇杆机构中，当两摇杆的长度相等时，则称为等腰梯形机构。

2.1 平面连杆机构的类型与应用

2.1.3 平面四杆机构的演化形式与应用

四杆机构的演化型式（11分钟）

2.1 平面连杆机构的类型与应用

2.1.3 平面四杆机构的演化形式与应用1.将转动副转换成移动副

曲柄摇杆机构

偏心曲柄滑块机构

正弦机构

对心曲柄滑块机构

2.1 平面连杆机构的类型与应用

2.1.3 平面四杆机构的演化形式与应用2.选取不同的构架为机架

4为机架1为机架2为机架3为机架

曲柄滑块机构回转导杆机构摇块机构移动导杆机构

2.1 平面连杆机构的类型与应用

2.1.3 平面四杆机构的演化形式与应用3.扩大转动副的尺寸

将转动副B的半径加大。当其半径大于曲柄长时，曲柄变成偏心轮曲柄滑块机构就演化成偏心轮机构了

。

，

2.1 平面连杆机构的类型与应用

2.1.3 平面四杆机构的演化形式与应用4.变换构件的形态

曲柄摇块机构摆动导杆机构

将低副两运动副元素的包容关系进行逆换，不影响两构件之间的相对运动。

第2章

平面连杆机构分析与设计

平面连杆机构的类型与应用

平面连杆机构的工作特性

平面机构的运动分析平面机构的设计

2.2 平面连杆机构的工作特性

2.2.1运动特性

1）存在曲柄的几何条件1.d >a

最长杆与最短杆的长度之和小于或等于其他两杆长度之和。

最短杆是连架杆。

UB1C1D中

a+d≤b+c

b≤(d a)+cUB2C2D中

c≤(d a)+b

a+b≤c+d

a+c≤b+d a+

d≤b+c

a≤c

a≤b a≤d