平面连杆机构

这是一篇关于平面连杆机构思维导图，平面连杆机构是一种常见的传动机构，由若干构件（两个以上）用低副（转动副、移动副）连接组成，广泛应用于各种机械、仪表和各种机电产品中。

平面连杆机构

平面连杆机构及其传动特点

优点

1、机构中所有运动副都是低副，两运动副元素为面接触，压强小、磨损小、承载能力大、便于润滑。

2、 运动副元素为平面或圆柱面，制造简单，成本较低，并能获得较高的精度。

3、结构简单、设计方便，易于实现多种运动规律和运动轨迹的要求。

缺点

1、机构的惯性力和惯性力矩不容易得到平衡，不适宜用于高速转动。

2、对于多杆机构，随着构件和运动副数目的增加，累计误差较大，传动精度不高。

平面连杆机构的基本形式及其应用

曲柄：能整周回旋的称为曲柄。

摇杆：只能在一定范围内往复摆动的称为摇杆。

最基本形式-铰链四杆机构

曲柄摇杆机构：两连架杆中一个为曲柄，另一个为摇杆。

图示：

应用：

双曲柄机构：两个连架杆均为曲柄。

图示：

应用：

双摇杆机构：两连架杆均为摇杆。

图示：

应用：

平面连杆机构的演化

改变相对杆长，转动副演化为移动副。

改变构件的。形状和相对尺寸

选取不同构件为机架

变化铰链四杆机构的机架。

变化单移动副四杆机构的机架。

变化双移动副四杆机构的机架。

平面连杆机构有曲柄的条件及运动特性

有曲柄的条件

最短杆为连架杆，为曲柄摇杆机构。

最短杆是连架杆或机架。

最短杆为连架杆为曲柄摇杆机构。

最短杆为机架为双曲柄机构。

最短杆为连杆，为双摇杆机构。

不存在曲柄，无论以何构件为机架，均为双摇杆机构。

对于曲柄滑块机构杆AB（长度为a）成为曲柄的条件-a为最短杆，且a+e≤b(e 为偏距)-最短杆为连架杆。

急回特性

极位夹角

摇杆处在两个极位时，曲柄所在的两个位置之间所夹的锐角ɵ称为极位夹角摇杆两极位的夹角称为摇杆的摆角。

急回特性

在曲柄等速回转的情况下，摇杆往复摆动的速度快慢不同的运动特性称为急回特性。

行程速度变化系数

从动件往复摆动时快速行程与慢速行程平均速度的比值k

若ɵ≠0,则k>1,即v2>v1,有急回特性 若ɵ=0,则k=1,即v2=v1,无急回特性 k=v2/v1=ɸ/t2/ɸ/t1=ɸ1/ɸ2=180⁰+ɵ/180⁰-ɵ

对心曲柄滑块机构,ɵ=0,k=1,无急回特性

偏置曲柄滑块机构,ɵ≠0,有急回特性

死点

曲柄摇杆中,摇杆为主动件，曲柄为从动件。当连杆与从动件曲柄共线时，摇杆通过连杆作用于从动曲柄上的驱动力正好通过其运动中心，不能使曲柄转动，此时机构出现"卡死现象"，机构所处的这种位置称为死点位置。

克服措施

利用惯性通过死点:采用安装飞轮加大转动惯量,利用从动惯性闯过四点。

机构错位排列:利用两种以上机构错位排列的方法，使各组机构的死点相互错开。

平面连杆机构设计简介

基本问题

实现连杆给定位置的设计

实现预定运动规律的设计

实现预定运动轨迹的设计

设计方法

图解法

解析法

实验法

图解法设计四杆机构

按给定的行程速比系数k设计四杆机构

曲柄摇杆机构

曲柄滑块位置

摆动导杆机构

按给定连杆的两个或三个位置设计四杆机构

p39

p46

p45