平面连杆机构本章要求：本章要求： 了解平面连杆机构的特点了解平面连杆机构的特点 掌握铰链四杆机构的组成与分类、基本性质掌握铰链四杆机构的组成与分类、基本性质 了解铰链四杆机构的演化方式。了解铰链四杆机构的演化方式。本章重点：本章重点： 1 1、铰链四杆机构的组成与分类、铰链四杆机构的组成与分类 2 2、铰链四杆机构的基本性质铰链四杆机构的基本性质 1优讲课堂1.什么是铰链四杆机构？机构间用四个转动副相连的平面四杆机构，称为平面铰链四杆机构，简称铰链四杆机构。2.铰链四杆机构是由那几个构件组成的？连架杆连架杆1 1机架机架4 4连架杆连架杆3 3连杆连杆2 24 4机架机架1,31,3连架杆连架杆 定轴转动定轴转动2 2连杆连杆平面运动平面运动组成：组成：固定不动固定不动作整周转动作整周转动曲柄曲柄作往复摆动作往复摆动摇杆摇杆2优讲课堂曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构3.铰链四杆机构有几种基本类型，分别是什么？3优讲课堂曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构3.铰链四杆机构有几种基本类型，分别是什么？4优讲课堂铰链四杆机构的分类（1 1）曲柄摇杆机构）曲柄摇杆机构在两连架杆中，一个为曲柄，另一个为摇杆。在两连架杆中，一个为曲柄，另一个为摇杆。一般一般 曲柄主动，作等速回转（画出轨迹圆）曲柄主动，作等速回转（画出轨迹圆） 摇杆从动，作变速往复摆动摇杆从动，作变速往复摆动也可摇杆主动也可摇杆主动, ,曲柄从动曲柄从动点击播放动画点击播放动画5优讲课堂(2).(2).双曲柄机构双曲柄机构两连杆架均为曲柄的四杆机构两连杆架均为曲柄的四杆机构曲柄曲柄原动件，等速转动原动件，等速转动曲柄曲柄从动件，变速转动从动件，变速转动连杆架连杆架铰链四杆机构的分类点击播放动画点击播放动画6优讲课堂铰链四杆机构的分类（3）双摇杆机构两连杆架均为摇杆的四杆机构两连杆架均为摇杆的四杆机构点击播放动画点击播放动画7优讲课堂铰链四杆机构的基本性质一、铰链四杆机构曲柄存在条件图图1-13 曲柄摇杆机构中的几何关系曲柄摇杆机构中的几何关系 8优讲课堂结论：（1 1）曲柄是机构中的最短杆）曲柄是机构中的最短杆（2 2）最最短短杆杆与与最最长长杆杆的的长长度度之之和和小小于于或或等等于于其其余余两两杆长度之和杆长度之和杆长之和条件。杆长之和条件。 9优讲课堂以最短杆的相邻构件为机架，此机构为曲柄摇杆机构；以最短杆的相邻构件为机架，此机构为曲柄摇杆机构；且：且：1 12 2）如果：）如果：l lminmin+ +l lmaxmax其它两杆长度之和其它两杆长度之和 满足曲柄存在的条件（满足曲柄存在的条件（满足杆长和条件满足杆长和条件）1 1）如果：）如果： l lminmin+ +l lmaxmax其它两杆长度之和其它两杆长度之和不满足曲柄存在的条件，不满足曲柄存在的条件， 则不论选哪个构件为机架，都为双摇杆机构。则不论选哪个构件为机架，都为双摇杆机构。2 2以最短杆为机架，则此机构为双曲柄机构；以最短杆为机架，则此机构为双曲柄机构；以最短杆的对边为机架，此机构为双摇杆机构。以最短杆的对边为机架，此机构为双摇杆机构。3 3铰链四杆机构中有一个曲柄的条件：铰链四杆机构中有一个曲柄的条件：（1 1）曲柄为最短连架杆）曲柄为最短连架杆（2 2）最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和）最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和杆长之和条件。杆长之和条件。 如何判断铰链四杆机构的类型如何判断铰链四杆机构的类型10优讲课堂 lmin=l1, l2, l3, lmax= l4lmin+ lmaxl2+l3考察固定构件双摇杆机构双曲柄机构曲柄摇杆机构双摇杆机构是 否 固定lmin相邻杆 固定lmin杆 固定lmin的对面杆判断铰链四杆机构的类型11优讲课堂例1：根据图1中所注明的尺寸判断下列铰链四杆机构的类型。1）2）3） 4）解：1）407060+55，固定构件是最短杆的相邻杆 由机构类型判别条件知该机构为曲柄摇杆机构。 2）40+7060+55固定构件是最短杆该机构为双曲柄机构3）40+7060+55，固定构件是最短杆的相邻杆该机构为曲柄摇杆机构4）40+7060+55，固定构件是最短杆的对面杆该机构为双摇杆机构分析：找出最短杆、最长杆然后根据机构类型判别条件求解。12优讲课堂作业练习册P25 第22题练习册P27 第30题13优讲课堂二、急回特性二、急回特性1.基本概念：基本概念：极位：极位：摇杆摆动的极限位置摇杆摆动的极限位置。摆角（摆角（）：）：摇杆两极限位置间的夹角，用摇杆两极限位置间的夹角，用表示表示。极位夹角（极位夹角（）：）：摇杆处于左、右两极限位置时，摇杆处于左、右两极限位置时，曲柄两位置所夹的锐角曲柄两位置所夹的锐角。急回特性：急回特性：曲柄摇杆机构中，曲柄虽作等速运动，曲柄摇杆机构中，曲柄虽作等速运动，而摇杆摆动时空回行程的平均速度却大于工作行而摇杆摆动时空回行程的平均速度却大于工作行程的平均速度程的平均速度2.公式：急回特性系数公式：急回特性系数K180/180180 14优讲课堂三、死点位置三、死点位置1.概念：在曲柄摇杆机构中，取摇杆为主动件，曲柄概念：在曲柄摇杆机构中，取摇杆为主动件，曲柄为从动件，连杆与曲柄会出现两次共线，这两个位置为从动件，连杆与曲柄会出现两次共线，这两个位置就是死点位置。就是死点位置。2.特点：无论在摇杆上施加多大的力，均不能使从动特点：无论在摇杆上施加多大的力，均不能使从动件曲柄转动，且转向不能确定。件曲柄转动，且转向不能确定。15优讲课堂例2：在下图所示的铰链四杆机构中，已知lAB=25mm, lBC=55mm, lCD=40mm, lAD=50mm.试求：1）问该机构是否有曲柄？如有，指明哪个是曲柄。2）该机构是否有摇杆？若有，用作图法求出摇杆的摆角范围。3）以AB为主动件时，该机构有无急回运动？用作图法求解极位夹角，并计算行程速度变化系数K。16优讲课堂分析：利用类型判别条件及急回特性的原因求解。解：1）lmin+lmax=lAB+ lBC=80mm 其它两杆之和lAD+ lCD=90mm即 lmin+lmax其它两杆之和，且连架杆为lmin。 该机构为曲柄摇杆机构。有曲柄，即AB杆为曲柄。 2）该机构为曲柄摇杆机构，故有摇杆。 由作图量得摆角范围：90。 3) 有急回特性，且30，故 K=180+/180-=1.417优讲课堂