项目二 任务二 认识平面四杆机构（课件）《汽修机械基础》同步精品课堂（机械工业出版社）

项目二 认识汽车常用机构 汽修机械基础 同步精品课堂——中职专业课 任务二 认识平面四杆机构 1 知识目标 1. 了解平面机构的运动条件及组成; 2. 掌握四杆机构的类型、特点及判别方法; 能力目标 能判断四杆机构的类型，说出不同机构的组成及应用。 情感目标 培养职业素养，加强职业道德教育。 三维目标 任务描述 01 常见的汽车刮水器,就是通过一组刮水片在风窗玻璃平面上往复运动进行刮水的,是平面四杆机构的综合应用实例。那么它是如何工作的呢? 知识准备 02 一、认识平面四杆机构 若机构中所有构件都在同一平面或相互平行的平面内运动,则称该机构为平面机构,否则称为空间机构。 1. 平面机构的运动条件 机构要实现预期的运动传递和变换,必须使其运动具有可能性和确定性。平面连杆机构中最常用的是四杆机构,它的构件数目最少且能转换运动。 2. 铰链四杆机构的组成 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, 四杆机构：具有四个构件（包括机架）的机构 平面铰链四杆机构（铰链四杆机构）： 构件间以四个转动副相连的平面四杆机构 名称 定义 机架 铰链四杆机构中固定不动的构件(又称固定件、静件) 连杆 不与机架相连的构件 连架杆 机构中与机架用低副相连的构件。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周旋转的构件 铰链四杆机构的组成 3. 铰链四杆机构的特点 1)结构简单、易于制造、成本低廉、承载能力大。 2)可实现多样化的运动规律。 3)可实现远距离的运动和动力的传递,以及特殊的运动轨迹。 4)只能近似地满足给定的运动规律和轨迹要求,且设计比较复杂。 5)运动构件产生的惯性力难以平衡,高速时会引起较大的振动,因此常用于速度较低的场合。 二、铰链四杆机构的类型 1．曲柄摇杆机构 曲柄摇杆机构：铰链四杆机构的两个连架杆中，其中一个是曲柄，另一个是摇杆 (1)曲柄摇杆机构的两个重要特征 1）急回特性   2）死点 在曲柄摇杆机构中,若以摇杆为主动件,当摇杆在两极限位置时,连杆与从动件曲柄共线,机构的传动角为零,这时主动件通过连杆作用于从动件上的力恰好通过其回转中心,出现不能使构件转动的“顶死”现象。 内燃机上的飞轮 死点位置将使机构的从动件出现卡死或运动不确定现象 在曲柄上安装了一个飞轮，以增加曲柄的惯性，从而克服死点位置 利用了死点的自锁性 折叠桌腿的收放机构 飞机起落架机构 (2)曲柄摇杆机构的应用 缝纫机踏板机构 人骑自行车 刮水器机构 雷达 2．双曲柄机构 双曲柄机构：两连架杆均为曲柄的铰链四杆机构称为双曲柄机构。 惯性筛机构 蒸汽机火车曲柄机构 类型： 平行双曲柄机构 连杆与机架的长度相等且两个曲柄长度相等，曲柄转向相同的双曲柄机构。 反向双曲柄机构 连杆与机架的长度相等且两个曲柄长度相等，曲柄转向相反的双曲柄机构。 双曲柄机构的应用： 惯性筛 汽车车门启闭 天平 3．双摇杆机构 双摇杆机构：铰链四杆机构中两连架杆均为摇杆。 机构两极限位置： B1C1D C2B2A 飞机起落架机构 三、铰链四杆机构的判别 曲柄存在的条件 在铰链四杆机构中有的连架杆能做整周转动而成为曲柄,有的则不能,这主要取决于机构中各杆的长度关系以及机架的确定。 曲柄存在的条件为： 1.最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。 2.最短杆为机架或连架杆。 根据曲柄存在的条件,可以得到以下推论: 1 取最短杆为机架,此机构为双曲柄机构,如图2-29a所示。 2 取与最短杆相邻杆为机架,此机构为曲柄摇杆机构,如图2-29b、d所示。 3 取最短杆对面杆为机架,此机构为双摇杆机构,如图2-29c所示。 四、铰链四杆机构的演化 （1）曲柄滑块机构 曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。当扩大转动副，使转动副变成移动副时，就变成了曲柄滑块机构。 曲柄滑块机构 曲柄滑块机构的演化 曲柄滑块机构的应用： 活塞（即滑块）的往复直线运动通过连杆转换成曲轴（即曲柄）的旋转运动 机构简图 运动分析 应用实例 曲轴（即曲柄）的旋转运动转换成冲压头（即滑块）的上下往复直线运动，完成对工件的压力加工 内燃机气缸（曲柄滑块机构） 冲压机（曲柄滑块机构） 偏心轮机构 颚式破碎机 偏心轮机构 1-偏心轮3-连杆3-滑块4-机架 （2）导杆机构 导杆是机构中与另一运动构件组成移动副的构件。连架杆中至少有一个构件为导杆的平面四杆机构称为导杆机构。 主动件AB 作等速回转，从动件导杆BC 作往复摆动，带动滑枕作往复直线运动 机构简图 运动分析 应用实例 扳动手柄1，可以使活塞杆（杆3）在唧筒（杆4）内上下移动，从而完成抽水的动作 。 导杆机构的应用： （3）摇块机构 导杆是机构中与另一运动构件组成移动副的构件。连架杆中至少有一个构件为导杆的平面四杆机构称为导杆机构。 自卸汽车卸料机构 （4）定块机构 导杆是机构中与另一运动构件组成移动副的构件。连架杆中至少有一个构件为导杆的平面四杆机构称为导杆机构。 手动抽水机构 实施任务 03 1 选择一种四杆机构，说明其运动形式，并举例。 2 根据曲柄存在的条件判断铰链四杆机构的类型。 3 说明铰链四杆机构的演化形式。 布置任务 小组讨论 任务要求： 1 能够清晰表达自己的观点说明四杆机构的运动特点。 2 能运用条件判断铰链四杆的类型。 3 说明四杆机构向其它机构进行演化的方式。 课堂小结 04 作业布置 05 观察生活中健身器材，思考一下它们是四杆机构。 拓展 任务 感谢观看 $$