平面連桿機構(gòu)及其設(shè)計

1、第4章平面連桿機構(gòu)及其設(shè)計教學目標：平面連桿機構(gòu)是由一些簡稱“桿”的構(gòu)件通過平面低副相互連接而成，故又稱平面低副機構(gòu)。平面連桿機構(gòu)被廣泛地應(yīng)用，近年來，隨著電子計算機應(yīng)用的普及，設(shè)計方法的不斷改進，平面連桿機構(gòu)的應(yīng)用范圍還在進一步擴大。本章的教學將使讀者了解平面連桿機構(gòu)的基本形式及其演化過程；對平面四桿機構(gòu)的一些基本知識(包括曲柄存在的條件、急回運動及行程速比系數(shù)、傳動角及死點、運動的連續(xù)性等)有明確的概念；能按已知連桿三位置、兩連架桿

2、三對應(yīng)位置、行程速比系數(shù)等要求設(shè)計平面四桿機構(gòu)。教學重點和難點：?平面四桿機構(gòu)的一些基本知識；?按已知連桿三位置、兩連架桿三對應(yīng)位置、行程速比系數(shù)等要求設(shè)計平面四桿機構(gòu)。案例導入：我們知道，用三根木條釘成的木框是穩(wěn)定的，即使把釘子換成轉(zhuǎn)動副(鉸鏈)，三角形也不會運動。而用四根木條釘成的木框是不穩(wěn)固的，如果把釘子換成鉸鏈，四邊形即可以運動了。依此類推，五邊形等也都是可以運動的(圖41)。因此我們說：三角形是不能運動的最基本圖形，而四邊形是

3、能運動的最基本圖形。把四邊形各頂點裝上鉸鏈，把一邊作為機架，即構(gòu)成平面四桿機構(gòu)。因此，四桿機構(gòu)是最基本的連桿機構(gòu)。復雜的多桿機構(gòu)(多邊形)也可由其組成。通過本章的學習，讀者將了解這種最基本機構(gòu)的特性，認識這類機構(gòu)千變?nèi)f化的應(yīng)用并掌握其設(shè)計方法。圖41三角形和四桿機構(gòu)4.1鉸鏈四桿機構(gòu)的基本形式及應(yīng)用連桿機構(gòu)的優(yōu)點是運動副為面接觸，壓強較小、磨損較輕、便于潤滑，故可承受較大載荷；低副幾何形狀簡單，加工方便；能實現(xiàn)軌跡較復雜的運動，因此，平

4、面連桿機構(gòu)在各種機器及儀器中得到廣泛應(yīng)用。其缺點是運動副的制造誤差會使誤差累積較大，致使慣第4章平面連桿機構(gòu)及其設(shè)計圖45平行四邊形機構(gòu)圖46高空作業(yè)車升降機構(gòu)圖47汽車車門啟閉機構(gòu)4.1.3雙搖桿機構(gòu)兩連架桿都是搖桿的鉸鏈四桿機構(gòu)稱為雙搖桿機構(gòu)。圖48所示的鶴式起重機就采用了這種機構(gòu)。在該機構(gòu)中，構(gòu)件1和3都是搖桿，當搖桿1擺動時，連桿2上懸掛貨物的E點便在近似的水平直線上移動，可避免由于貨物的升降引起能量消耗。在雙搖桿機構(gòu)中，若兩搖