平面四桿機構(gòu)任務(wù)1分析平面四桿機構(gòu)的類型任務(wù)2掌握平面四桿機構(gòu)的運動特點1.了解鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型及運動特性；2.掌握鉸鏈四桿機構(gòu)基本類型的判別方法；3.了解鉸鏈四桿機構(gòu)的演化形式。

平面四桿機構(gòu)任務(wù)1分析平面四桿機構(gòu)的類型任務(wù)1分析平面四桿機構(gòu)的類型任務(wù)引入圖3-2-1a所示為汽車車窗刮水器實物圖，圖3-2-1b所示為其機構(gòu)運動簡圖。各桿件長度已知，AB=210mm、BC=350mm、CD=330mm、AD=280mm。當(dāng)刮水器工作時，通過CD桿的延長部分往復(fù)擺動實現(xiàn)刮窗動作。那么，刮水器機構(gòu)采用了哪種類型的運動機構(gòu)？這種機構(gòu)有何特點？各構(gòu)件之間又是如何實現(xiàn)運動的？任務(wù)分析圖3-2-1b所示的刮水器機構(gòu)是由AB、BC、CD、AD

四個構(gòu)件通過鉸鏈相互連接而組成的鉸鏈四桿機構(gòu)。鉸鏈四桿機構(gòu)是最基本、最常見的形式，那么鉸鏈四桿機構(gòu)還有哪些基本形式?圖3-2-1a所示刮水器機構(gòu)屬于哪種基本形式?如何判斷?它們的特點是什么?在機械傳動中的具體應(yīng)用又如何呢?下面就來學(xué)習(xí)鉸鏈四桿機構(gòu)的相關(guān)知識。任務(wù)1分析平面四桿機構(gòu)的類型一、鉸鏈四桿機構(gòu)的組成

在圖3-2-2所示的鉸鏈四桿機構(gòu)中，固定不動的構(gòu)件AD稱為機架。不與機架相連的構(gòu)件BC稱為連桿。與機架以鉸鏈(低副)相連的構(gòu)件AB和CD稱為連架桿。連架桿按其運動特征可分為曲柄和搖桿兩種。

曲柄:能繞其回轉(zhuǎn)中心做整周轉(zhuǎn)動的連架桿。

搖桿:僅能在小于360°的某一角度內(nèi)擺動的連架桿。相關(guān)知識任務(wù)1分析平面四桿機構(gòu)的類型二、鉸鏈四桿機構(gòu)的分類及應(yīng)用在鉸鏈四桿機構(gòu)中，根據(jù)連架桿運動形式的不同，可分為以下三種類型:曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)和雙搖桿機構(gòu)。1.曲柄搖桿機構(gòu)：鉸鏈四桿機構(gòu)的兩個連架桿中，其中一個是曲柄，另一個是搖桿的稱為曲柄搖桿機構(gòu)。2.雙曲柄機構(gòu)：鉸鏈四桿機構(gòu)中兩個連架桿均為曲柄的稱為雙曲柄機構(gòu)。3.雙搖桿機構(gòu)：鉸鏈四桿機構(gòu)中兩個連架桿均為搖桿的稱為雙搖桿機構(gòu)。任務(wù)1分析平面四桿機構(gòu)的類型三、鉸鏈四桿機構(gòu)三種類型的判別方法若鉸鏈四桿機構(gòu)中最短桿件與最長桿件長度之和小于或等于其余兩桿件長度之和時，則鉸鏈四桿機構(gòu)3種類型的判別方法見表3-2-4。若鉸鏈四桿機構(gòu)中最短桿件與最長桿件長度之和大于其余兩桿件長度之和時，則無論以哪一桿件為機架，均為雙搖桿機構(gòu)。任務(wù)1分析平面四桿機構(gòu)的類型任務(wù)1分析平面四桿機構(gòu)的類型任務(wù)實施在圖3-2-1所示的刮水器機構(gòu)中，主動桿件AB

做勻速轉(zhuǎn)動，由連桿BC帶動從動桿件CD

往復(fù)擺動，由已知條件可判斷:最短桿AB=210mm，最長桿BC=350mm因為210+350<330+280即AB+BC<CD+AD又因為該機構(gòu)以AD桿為機架，那么最短桿的鄰邊為機架，所以判斷此機構(gòu)為曲柄搖桿機構(gòu)。由此可以看出，鉸鏈四桿機構(gòu)基本類型不僅取決于機構(gòu)中各構(gòu)件相對長度之間的關(guān)系，還與選定哪個構(gòu)件作為機架有關(guān)。任務(wù)1分析平面四桿機構(gòu)的類型一、曲柄滑塊機構(gòu)知識鏈接圖3-2-4所示為曲柄滑塊機構(gòu)，當(dāng)曲柄AB旋轉(zhuǎn)時，通過連桿BC帶動滑塊C做往復(fù)直線運動，不難看出它是將圖3-2-5所示曲柄搖桿機構(gòu)中的搖桿CD轉(zhuǎn)化為滑塊而形成的一種演化機構(gòu)。任務(wù)1分析平面四桿機構(gòu)的類型二、導(dǎo)桿機構(gòu)知識鏈接機構(gòu)中與另一運動構(gòu)件組成移動副的構(gòu)件稱為導(dǎo)桿，連架桿中至少有一個構(gòu)件為導(dǎo)桿的平面四桿機構(gòu)稱為導(dǎo)桿機構(gòu)。導(dǎo)桿機構(gòu)中的轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu)(LBC>LAB)、擺動導(dǎo)桿機構(gòu)(LBC<LAB)、曲柄搖塊機構(gòu)和移動導(dǎo)桿機構(gòu)，都可以看做是在曲柄滑塊機構(gòu)中選取不同構(gòu)件為機架演化而成，圖3-2-6表示了曲柄滑塊機構(gòu)向?qū)U機構(gòu)的演化關(guān)系。任務(wù)1分析平面四桿機構(gòu)的類型知識鏈接任務(wù)1分析平面四桿機構(gòu)的類型

平面四桿機構(gòu)任務(wù)1分析平面四桿機構(gòu)的類型任務(wù)2掌握平面四桿機構(gòu)的運動特點1.掌握急回特性及相關(guān)參數(shù)的概念；2.了解死點的概念；3.掌握用圖解法設(shè)計擺動導(dǎo)桿機構(gòu)的方法。

平面四桿機構(gòu)任務(wù)2

掌握平面四桿機構(gòu)的運動特點任務(wù)2掌握平面四桿機構(gòu)的運動特點任務(wù)引入圖3-2-7所示為牛頭刨床示意圖，圖3-2-8所示為牛頭刨床主體機構(gòu)運動簡圖。電動機通過帶傳動使小齒輪帶動大齒輪(曲柄)轉(zhuǎn)動，大齒輪的側(cè)面利用銷軸裝有滑塊，當(dāng)滑塊隨大齒輪轉(zhuǎn)動時，導(dǎo)桿做往復(fù)擺動，使刨頭做往復(fù)直線移動，從而使刨刀產(chǎn)生刨削動作。試設(shè)計一個能實現(xiàn)牛頭刨床刨削動作的運動機構(gòu)。任務(wù)分析牛頭刨床是由床身、曲柄(即大齒輪)、滑塊、導(dǎo)桿和刨刀等構(gòu)件組成的擺動導(dǎo)桿機構(gòu)。刨頭切削運動時，刨頭左行時刨刀進行切削，要求刨頭的速度較低且平穩(wěn)，以提高切削質(zhì)量。刨頭右行時，刨刀不工作，要求刨頭的速度較高，以提高生產(chǎn)率。如何設(shè)計一個能縮短非切削時間且提高工作效率的牛頭刨床擺動導(dǎo)桿機構(gòu)?下面就來學(xué)習(xí)用圖解法設(shè)計牛頭刨床擺動導(dǎo)桿機構(gòu)的相關(guān)知識。任務(wù)2掌握平面四桿機構(gòu)的運動特點一、急回特性

急回特性是平面連桿機構(gòu)具有的運動特性之一，如圖3-2-9所示。急回特性的相關(guān)參數(shù)和定義見表3-2-7。相關(guān)知識任務(wù)2掌握平面四桿機構(gòu)的運動特點任務(wù)2掌握平面四桿機構(gòu)的運動特點一、急回特性由分析可知：極位夾角θ越大，K

值越大，急回運動的性質(zhì)也越顯著，但機構(gòu)運動的平穩(wěn)性也越差。因此，在設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)其工作要求，恰當(dāng)?shù)剡x擇K值，在一般機械中1＜K＜2。任務(wù)2掌握平面四桿機構(gòu)的運動特點二、死點位置表3-2-1所示的縫紉機踏板機構(gòu)中，踏板CD（即搖桿，為主動件）做往復(fù)擺動時連桿BC與曲柄AB在兩處出現(xiàn)共線(見圖3-2-10)，致使曲柄AB不轉(zhuǎn)動或出現(xiàn)倒轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，機構(gòu)的這種狀態(tài)位置稱為死點位置。1.死點位置的概念任務(wù)2掌握平面四桿機構(gòu)的運動特點二、死點位置死點位置會使機構(gòu)的從動件出現(xiàn)卡死或運動不確定現(xiàn)象，出現(xiàn)死點對傳動機構(gòu)來說是一種缺陷，這種缺陷可以利用回轉(zhuǎn)機構(gòu)的慣性或添加輔助機構(gòu)來克服。2.死點的危害及克服方法家用縫紉機的腳踏機構(gòu)就是利用帶輪的慣性作用使機構(gòu)能通過死點位置，從而連續(xù)正常運轉(zhuǎn)。任務(wù)2掌握平面四桿機構(gòu)的運動特點二、死點位置工程上有時也利用機構(gòu)死點位置的性質(zhì)來實現(xiàn)某些特殊要求。圖3-2-11所示為飛機起落架機構(gòu)，當(dāng)飛機著陸時機輪5雖受力很大，但因搖桿1和連桿2共線，機構(gòu)處于死點位置，機輪5不能折回，從而提高了起落架的工作可靠性。3.死點位置的利用任務(wù)2掌握平面四桿機構(gòu)的運動特點任務(wù)實施已知機架長度AD

和行程速比系數(shù)K，設(shè)計牛頭刨床擺動導(dǎo)桿機構(gòu)。設(shè)計步驟如下(見圖3—2—12)。1.計算極位夾角θ。2.計算導(dǎo)桿擺角φ。在擺動導(dǎo)桿機構(gòu)中，極位夾角θ與導(dǎo)桿擺角φ相等。3.