1.1 铰链四杆机构 课件 -2022-2023学年高一下学期（中职）《机械基础》（北京理工版）

第1章常用机构及其功能介绍 1.1 铰链四杆机构 1.2 凸轮机构 1.3 变速机构 1.4 步进运动机构 1.1 铰链四杆机构 通过本章的学习，使学生了解常用机构的种类及其功能，并且能在实际中进行运用。 1.对铰链四杆机构及其衍生形式有所了解，并对相关概念、知识有基础的了解。 2.深入理解铰链四杆机构的性质，并对其原理进行深入学习，能够独立画出简单的机构运动图。 3.在认知和理解的基础上能够在实践中体会简单机构的原理及作用。 下一页 返回 1.1 铰链四杆机构 1.1.1 铰链四杆机构的概念及构成 用四个转动副在构件间相连的平面四杆机构，称为图1-1(a)所示为一铰链四杆机构，由四根杆状的构件分别用铰链连接而成。图1-1(b)为铰链四杆机构的简图。平面铰链四杆机构，或者简称为铰链四杆机构。 在铰链四杆机构中，起固定作用的构件称为机架(又称为固定件、静件);机构中与机架用低副相连的构件称为连架杆;不与机架相连的构件称为连杆。图1-1中，构件4为机架，构件2为连杆，构件1和3为连架杆。连架杆按其运动特征可分成摇杆和曲柄两种。 摇杆:同机架用转动副相连但只绕该转动副轴线摆动的构件。 曲柄:同机架用转动副相连且绕该转动副轴线整圈旋转的构件。 上一页 下一页 返回 1.1 铰链四杆机构 1.1.2 铰链四杆机构的基本类型 1.曲柄摇杆机构的特点及构成 曲柄摇杆机构是具有一个曲柄和一个摇杆的铰链四杆机构。曲柄摇杆机构一般以曲柄为主动件作等速转动，摇杆为从动件作往复摆动。在图1-2所示的曲柄摇杆机构中，假定曲柄AB为主动件，并作逆时针等速转动。当曲柄AB的B端从B点回转到B点时，动件摇杆CD上的C端从C点摆动到C点，而当B端从 点回转到 点时，C端从C点顺时针摆动到q点。当B端继续从B2点回转到B点时，C端将从q点逆时针摆回到 点。 上一页 下一页 返回 1.1 铰链四杆机构 牛头刨床横向进给机构(图1-3 )，其传动方式采用了曲柄摇杆机构。曲柄摇杆机构工作时，齿轮1带动齿轮2并与齿轮2同轴的销盘3(相当于曲柄)一起转动，连杆4使带有棘爪的摇杆5绕D点摆动，与此同时棘爪推动棘轮6上的轮齿，使与棘轮同轴的丝杠7转动，从而完成工作台的横向运动。 上一页 下一页 返回 1.1 铰链四杆机构 曲柄摇杆机构在生产中的应用范围很广，图1-4是一些实际应用:(a)为雷达俯仰角度的摆动装置，(b)为颗式破碎机。它们在曲柄AB连续回转的同时，摇杆CD可以往复摆动，完成雷达天线的摆动俯仰、破碎矿石等动作。 在图1-5所示的脚踏砂轮机机构和图1-6所示的缝纫机踏板机构中，连杆BC随着踏板作往复摆动，驱动曲轴AB和带轮进行连续的回转。在曲柄摇杆机构中，当取摇杆为主动件时，可以使摇杆的往复摆动转换成从动件曲柄的整周回转运动。 上一页 下一页 返回 1.1 铰链四杆机构 2.双曲柄机构的特点及构成 一般而言，两连架杆均为曲柄的铰链四杆机构，称为双曲柄机构。如图1一所示的惯性筛中的铰链四杆机构就是双曲柄机构。当主动曲柄AB绕点A匀速回转转动 时，通过连杆BC带动从动曲柄CD绕D点变速回转一周并通过E点连接，使筛子作变速往复直线运动进行筛选工作。 上一页 下一页 返回 1.1 铰链四杆机构 如果在双曲柄机构中，两曲柄的长度相等，连杆与机架的长度也相等，那么可以称为平行双曲柄机构(图1-8 )。在机械中平行双曲柄机构的应用也很广泛，如图1-9所示的天平，它能保证天平盘1,2始终处于水平位置;图1-10所示的机车车轮联动装置也是平行双曲柄机的应用实例。 如果曲柄转向不同，称为反向平行双曲柄机构，可以简称为反向双曲柄机构，如图1-11所示。图1-12为车门启闭机构，它采用的就是反向双曲柄机构。 上一页 下一页 返回 1.1 铰链四杆机构 3.双摇杆机构的特点及构成 双摇杆机构是具有两个摇杆的铰链四杆机构。双摇杆机构的应用实例也很多:如图1-13所示的鹤式港口起重机中月刀为机架，AB和CD为摇杆，当摇杆AB摆动时，通过连杆CE将重物Q近似水平直线移动到虚线位置。图1-14所示的自卸载重汽车翻斗机构中，AD为机架，当液压缸输人液压油时，活塞杆向右伸出，使AB和CD向右摆动，从而使车斗倾斜卸下货物。 上一页 下一页 返回 1.1 铰链四杆机构 1.1.3 铰链四杆机构的性质 1.曲柄存在的条件 在铰链四杆机构中是否有作整圈旋转的构件，取决于各构件之间的长度关系，这就是所谓的曲柄存在条件。对曲柄存在条件的分析:在图1-15所示的曲柄摇杆机构中，假设曲柄AB、连杆BC,摇杆CD和机架AD四柄柄长之中取最短杆为机架时，则构成双曲柄机构。若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，则无曲柄存在，只能构成双摇杆机构。 上一页 下一页 返回 1.1 铰链