9.3铰链四杆机构的运动特性与演化（课件）-《汽车机械基础》同步教学（高教版）

第3节 铰链四杆机构的运动特性与演化 一、曲柄摇杆机构的两个运动特性 如图9-21所示的曲柄摇杆机构，当曲柄作匀速转动时，摇杆来回摆动的速度不相等。摆动回来的速度快，摆动过去的速度慢，摇杆快速摆回的特性称为急回特性。 1．急回特性 （1）运动特性分析 设曲柄AB为主动件，以等角速度 作顺时针转动；摇杆CD为执行件，向右摆动为工作行程，向左摆动为返回行程。 （2）工程应用 第一种情况是工作慢速前进、快速返回，以利于切削、冲压等工作的进行，如图9-22所示刨床的切削加工，具有急回特性，有利提高生产率。 第二种情况是正、反行程均在工作，无急回要求，如图9-23所示印染中布匹的定折机构，这时K=1。 第三种情况：某些要求快进慢退的机构，如用于矿山破碎矿石的颚式破碎机，要求颚板快进慢退，使被破碎的矿石能及时退出颚板，避免矿石破碎过细，这时K<1 。 （1） 压力角与传动角 在图9-25所示的曲柄摇杆机构中，主动件曲柄经连杆传递到从动件摇杆上C点的力F，与受力点运动速度vc之间所夹的锐角 ，为该机构在该位置的压力角。压力角 的余角 称为传动角。 结论：压力角α和传动角γ 在机构运动过程中是变化的。 2. 传力特性 （2） 死点位置 在图9-21所示的曲柄摇杆机构中，如果取摇杆作为主动件，曲柄作为从动件，当摇杆在左、右两个极限位置时，连杆与曲柄共线，通过连杆施加于曲柄的作用力正好经过曲柄的转动中心，AB1C1或AB2C2共同在一条直线上，连杆对曲柄A点的推动力矩为零，无法使曲柄转动，出现顶死现象，使整个机构处于静止状态，机构的这种位置称为死点位置。 结论：为了使机构可以顺利地通过死点，可以在曲柄上安装飞轮，利用转动惯性轮闯过死点位置，或用错位的方法来克服死点位置。 死点位置对运动产生不利的效果，但是也可以利用死点位置来满足工程上一些特殊的用途： 如图9-26所示的飞机起落架、折叠式家具的固定、夹具等机构中，利用死点位置可以得到可靠的工作状态。 如图9-27所示的拉铆机，是利用两手柄向内靠拢使ABC和A′B′C′ 接近成为直线时，运动的速度极芯降低，但可获得极大的增力效果，使拉杆产生很大的向下拉力来拉断并固定铆钉的。 分析图1-20所示的B6065型牛头刨床结构示意图，说明其主体机构运动过程。 在曲柄滑块机构中，如果曲柄的长度较短，常用偏心轮轴作为曲柄，取偏心轮的几何中心和轮轴上任一点作为曲柄的两个转动副，成为图1-22所示的偏心轮机构。采用偏心轮轴的优点是增大了曲柄的强度，决了结构空间狭小的问题。 二、铰链四杆机构的演化 1.曲柄滑块机构 当摇杆的长度为无限长时，摇杆的左、右极限位置的夹角将变成零，摇杆的摇动变成了滑动，曲柄摇杆机构将转化成曲柄滑块机构。 分类：曲柄滑块机构按曲柄转动中心与滑块是否在同一条直线上，分为对心曲柄滑块机构和偏心曲柄滑块机构两种，如图9-29所示。 二、铰链四杆机构的演化 2.摆动导杆机构 在曲柄摇杆机构中，如果曲柄的长度较短，常用一个偏心轮作为曲柄，取偏心轮的几何中心和轮上任意点分别作为曲柄的两个转动副，则成为偏心轮机构。 此外，随着取曲柄滑块机构中不同的杆件作为机架，可以演化成多种带有一个移动副的四杆机构，如牛头刨床上的导杆机构、图9-31所示的汽车吊车起吊时的曲柄摇块机构、直动滑块机构等。 小结： 1.平面四杆机构的运动特性。 2.铰链四杆机构的演化形式。 谢 谢 $$