（课件）机械设计基础模块.ppt

1、铰链四杆机构铰链四杆机构含有一个移动副的平面四杆机构含有一个移动副的平面四杆机构平面四杆机构的特性平面四杆机构的特性平面连杆机构的设计方法平面连杆机构的设计方法知识目标知识目标 1认知平面四杆机构的各种类型；2理解平面四杆机构的基本特性，了解这些特性在工程实际中的应用；3理解平面四杆机构的设计方法。技能目标技能目标 1能够根据机构要实现的运动，选择平面四杆机构的类型；2能够根据已设计的机构，分析其能实现的运动及特性；3给定行程速度变化系数或连杆位置，能够设计简单的平面四杆机构。铰链四杆机构是由转动副连接而成的封闭四杆系统（即四构件系统），其中一个杆固定。曲柄摇杆机构是铰链四杆机构 的一种形式。

2、曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构 若在铰链四杆机构的两个连架杆中，一个为曲柄，另一个为摇杆，则此四杆机构称为曲柄摇杆机构。曲柄摇杆机构的应用曲柄摇杆机构的应用搅拌机搅拌机飞剪飞剪 如果两个连架杆均为曲柄,都能作360整周转动,则该铰链四杆机构称为双曲柄机构。惯性筛惯性筛机车车轮联动机构机车车轮联动机构 两个连架杆均为摇杆的铰链四杆机构称为双摇杆机构。双摇杆机构双摇杆机构飞机起落架收放机构飞机起落架收放机构起重机起重机（1）当最短杆与最长杆的长度之和大于其他两杆的当最短杆与最长杆的长度之和大于其他两杆的长度之和时，只能是双摇杆机构长度之和时，只能是双摇杆机构（2）当最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他

3、当最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆的长度之和时：最短杆为机架时，为双曲柄两杆的长度之和时：最短杆为机架时，为双曲柄机构；最短杆相邻杆为机架时，为曲柄摇杆机构；机构；最短杆相邻杆为机架时，为曲柄摇杆机构；最短杆的对面杆为机架时，为双摇杆机构最短杆的对面杆为机架时，为双摇杆机构曲柄滑块机构曲柄滑块机构偏心轮机构的演化偏心轮机构的演化导杆机构的演化导杆机构的演化 1 1.摇块机构摇块机构曲柄摇块机构曲柄摇块机构自卸卡车翻斗机构自卸卡车翻斗机构 2 2.定块机构定块机构定定块块机机构构及及运运用用急回特性急回特性3、行程速比系数、行程速比系数 1 1.压力角和传动角压力角和传动角 2 2.死

4、点位置死点位置1）按照给定的运动规律按照给定的运动规律(位置、速度、加速度位置、速度、加速度)设计四杆机构，称为设计四杆机构，称为 位置设计位置设计。2）按照给定的点的按照给定的点的运动轨迹设计四杆机运动轨迹设计四杆机构，称为轨迹设计构，称为轨迹设计。1.曲柄摇杆机构设计曲柄摇杆机构设计2.曲柄滑块机构设计曲柄滑块机构设计 【例例】如图如图(a)所示，已知机构的长度比例尺为所示，已知机构的长度比例尺为l，铰链四杆机构中连杆铰链四杆机构中连杆 BC 的长度为的长度为l2，B 和和 C 分别为连杆上分别为连杆上的两个铰链，给定连杆的三个位置的两个铰链，给定连杆的三个位置 B1C1、B2C2 和和

5、B3C3，试，试设计该铰链四杆机构设计该铰链四杆机构。教教学学例例题题 解：解：设计要解决的问题就是确定连架杆与机架组成的固定铰链设计要解决的问题就是确定连架杆与机架组成的固定铰链中心中心 A 和和 D 的位置的位置,并求出机构中其余三个构件的长度并求出机构中其余三个构件的长度 l1、l3和和 l4。由于连杆上的两个铰链中心由于连杆上的两个铰链中心 B、C 的运动轨迹都是圆弧，的运动轨迹都是圆弧，它们的圆心就是两固定铰链中心它们的圆心就是两固定铰链中心 A 和和 D，圆弧的半径即为两，圆弧的半径即为两个连架杆的长度个连架杆的长度 l1 和和 l3，所以运用已知三点求圆心的方法即可，所以运用已知

6、三点求圆心的方法即可设计出所求的机构，而且作图过程比较简单。具体设计步骤如设计出所求的机构，而且作图过程比较简单。具体设计步骤如下。下。(1)(1)分别作分别作 B1与与 B2、B2 与与 B3 连线的中垂线连线的中垂线 b12 和和 b2323，其交点就是所要求的固定铰链中心其交点就是所要求的固定铰链中心 A。(2)(2)同理，作同理，作 C1与与 C2、C2 与与 C3 连线的中垂线连线的中垂线 c12 和和 c2323,其交点就是另一固定铰链中心其交点就是另一固定铰链中心D。(3)(3)连接连接 AB1C1D 即为所设计的铰链四杆机构在第一位置即为所设计的铰链四杆机构在第一位置时的运动简图，如图时的运动简图，如图(b)(b)所示。所示。(4)(4)根据作图时所取的长度比例尺根据作图时所取的长度比例尺 l 以及从图中量取的尺以及从图中量取的尺寸即可确定出构件的尺寸寸即可确定出构件的尺寸 l1、l3 和和 l4 4。连连杆杆曲曲线线