平面连杆机构教案 下载本文

授课题目:第3章 平面连杆机构

3.1铰链四杆机构的基本类型和应用

3.2铰链四杆机构中曲柄存在的条件及其基本类型的判别 3.3铰链四杆机构的演化 授课方式 理论课√ 讨论课□ 实验课□ 习题课□ 其他□ (请打√) 教学大纲要求:

铰链四杆机构的基本类型和应用;铰链四杆机构的演化;曲柄存在的条件。 教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次): 掌握铰链四杆机构的基本类型; 掌握曲柄存在的条件; 掌握铰链四杆机构的演化方法。 教学重点及难点:

重点:铰链四杆机构的演化;曲柄存在的条件。 难点:曲柄存在的条件。

作业、讨论题、思考题:综合题3-1

课时 2 安排 课后总结分析:

总结铰链四杆机构的演化结果;曲柄存在的条件。

教 学内 容 第3章 平面连杆机构 一、基本概念 连杆机构:是由若干个刚性构件通过低副联接而组成的机构,所以又称为低副机构。 平面连杆机构:所有的构件都在同一平面或平行平面内运动的连杆机构。 四杆机构:是平面连杆机构中应用最广泛、结构最简单而且最具代表性的平面低副机构。 二、平面连杆机构的特点 1、优点 1)适用于传递较大的动力,常用于动力机械。 2)依靠运动副元素的几何形面保持构件间的相互接触,且易于制造,易于保证所要求的制造精度 3) 能够实现多种运动轨迹曲线和运动规律,工程上常用来作为直接完成某种轨迹要求的执行机构 2、缺点 1)不宜于传递高速运动。 2)可能产生较大的运动累积误差。 3.1 铰链四杆机构的基本类型和应用 构件之间的连接全部是转动副的四杆机构,称为铰链四杆机构。 备注 如图3—1所示为一铰链四杆机构。固定不动的杆4为机架。与机架相连的杆1和杆3称为连架杆,其中能作整周回转的称为曲柄,只能在小于360o的一定范围内摆动的则称为摇杆。连接两连架杆的杆2称为连杆。 图3—1 对于铰链四杆机构,按照其连架杆是曲柄还是摇杆,可分为以下三种型式:曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。 3.1.1 曲柄摇杆机构 两连架杆中一个为曲柄,另一个为摇杆的铰链四杆机构,称为曲柄摇杆机构。 如图3—2所示的雷达天线俯仰机构和图3—3所示的缝纫机踏板机构。 BCBCAAD D 图3—2 雷达天线俯仰机构 图3—3 缝纫机踏板机构 3.1.2 双曲柄机构 两个连架杆都是曲柄的铰链四杆机构,称为双曲柄机构。如图3—4所示的惯性筛的四杆机构就属于这种机构。 6C14A5E2B3D 图3—4 当双曲柄机构中的四个杆件满足相对两杆平行且长度相等时,称为平行双曲柄机构或平行四边形机构。它的运动特点是:两曲柄则以相同的角速度同向转动,而连杆作平移运动。 如图3—5所示的火车联动机构和图3—6所示的摄影平台升降机构。 DCBADCFEAB 图3—5 火车联动机构 图3—6 摄影平台升降机构 如果从动曲柄的转向发生反转,则该机构称为反平行四边形机构。车门开闭机构,就利用反平行四边形机构的两曲柄转向相反的特性,使两车门同时打开或关闭,如图3—7所示。 E1F1CA1BB1EF23DC1 图3—7 3.1.3 双摇杆机构 两个连架杆都是摇杆的铰链四杆机构,称为双摇杆机构。如图3—8所示的飞机起落架和图3—9所示的汽车、拖拉机等的前轮转向机构。 D3C’B’CBEPAβBAB1CC1DE’1β≠δδ2 图3—8 图3—9 3.2 铰链四杆机构中曲柄存在的条件及其基本类型的判别 如图3—10所示的机构ABCD,设构件1、2、3、4的长度分别为a、b、c、d,且a