汽車機(jī)械基礎(chǔ)項(xiàng)目1汽車常用機(jī)構(gòu)認(rèn)知任務(wù)1.2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)制作汽車風(fēng)窗刮水器汽車前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)汽車車門啟閉機(jī)構(gòu)【任務(wù)描述】不同的平面四桿機(jī)構(gòu)具有不同的工作原理。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)是平面四桿機(jī)構(gòu)中基本的形式。要掌握不同平面四桿機(jī)構(gòu)的工作原理，會(huì)制作平面四桿機(jī)構(gòu)，必須要學(xué)習(xí)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)相關(guān)知識(shí)。一、平面連桿機(jī)構(gòu)

平面連桿機(jī)構(gòu)是由一些剛性構(gòu)件用回轉(zhuǎn)副和移動(dòng)副相互連接而組成的機(jī)構(gòu)。平面連桿機(jī)構(gòu)能進(jìn)行多種運(yùn)動(dòng)的變換及實(shí)現(xiàn)一些簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和運(yùn)動(dòng)軌跡。運(yùn)動(dòng)副都是低副，是面接觸，不易磨損，使用壽命長(zhǎng)。

低副的接觸表面是圓柱面和平面，易于加工，成本較低。

低副中存在間隙，將不可避免地引起機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)誤差。

數(shù)目較多的低副會(huì)引起運(yùn)動(dòng)累積誤差，降低運(yùn)動(dòng)精度。

低副不容易精確地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

在各種運(yùn)動(dòng)精度要求不高、運(yùn)動(dòng)規(guī)律不復(fù)雜的機(jī)械和儀器中獲得廣泛使用。

優(yōu)點(diǎn)：

缺點(diǎn)：

應(yīng)用范圍：

鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)：全部用回轉(zhuǎn)副相連的平面四桿機(jī)構(gòu)，簡(jiǎn)稱鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。由四個(gè)構(gòu)件組成的平面連桿機(jī)構(gòu)稱為平面四桿機(jī)構(gòu)。平面四桿機(jī)構(gòu)

鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)

滑塊四桿機(jī)構(gòu)：凡含有移動(dòng)副的平面四桿機(jī)構(gòu)，簡(jiǎn)稱滑塊四桿機(jī)構(gòu)。

滑塊四桿機(jī)構(gòu)連架桿：與機(jī)架相連的構(gòu)件1、3連桿：不與機(jī)架相連的構(gòu)件2機(jī)架：機(jī)構(gòu)固定不動(dòng)的構(gòu)件4曲柄：作整周轉(zhuǎn)動(dòng)的連架桿1搖桿：作往復(fù)擺動(dòng)的連架桿31.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的組成1234鉸鏈2.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型（1）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（2）雙曲柄機(jī)構(gòu)（3）雙搖桿機(jī)構(gòu)曲柄連桿搖桿連架桿連架桿機(jī)架（1）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)主要用途：改變運(yùn)動(dòng)形式。

應(yīng)用：雷達(dá)天線俯仰機(jī)構(gòu)將轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)閿[動(dòng)！應(yīng)用：縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)將擺動(dòng)變?yōu)檗D(zhuǎn)動(dòng)！應(yīng)用：攪拌機(jī)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)所需的運(yùn)動(dòng)軌跡！應(yīng)用：汽車風(fēng)窗刮水器（2）雙曲柄機(jī)構(gòu)主要用途：改變運(yùn)動(dòng)速度。

應(yīng)用：慣性篩機(jī)構(gòu)改變運(yùn)動(dòng)速度！

雙曲柄機(jī)構(gòu)中有兩種特殊機(jī)構(gòu)：正平行雙曲柄機(jī)構(gòu)和反平行雙曲柄機(jī)構(gòu)。

反平行雙曲柄機(jī)構(gòu)：兩曲柄轉(zhuǎn)向相反，角速度不等。

正平行雙曲柄機(jī)構(gòu)：兩曲柄轉(zhuǎn)向相同，角速度始終相等。應(yīng)用：機(jī)車車輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)被聯(lián)動(dòng)的各輪與主動(dòng)輪作相同的運(yùn)動(dòng)！應(yīng)用：汽車車門啟閉機(jī)構(gòu)（3）雙搖桿機(jī)構(gòu)主要用途：改變

擺角。應(yīng)用：港口起重機(jī)應(yīng)用：飛機(jī)起落架雙搖桿機(jī)構(gòu)有一種特殊機(jī)構(gòu)：等腰梯形機(jī)構(gòu)（兩搖桿長(zhǎng)度相等）。

等腰梯形機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩個(gè)搖桿AB與CD的擺角不等，使其與機(jī)架AD所夾的角度也不相同。應(yīng)用：汽車前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)最長(zhǎng)桿最短桿a.若最短桿為連架桿，該機(jī)構(gòu)一定是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；b.若最短桿為機(jī)架，該機(jī)構(gòu)一定是雙曲柄機(jī)構(gòu)；c.若最短桿為連桿，該機(jī)構(gòu)一定是雙搖桿機(jī)構(gòu)。①

當(dāng)最短桿+最長(zhǎng)桿≤其余兩桿之和。②

當(dāng)最短桿+最長(zhǎng)桿＞其余兩桿之和。不論取哪一桿為機(jī)架，均為雙搖桿機(jī)構(gòu)。二、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類型的判別③

當(dāng)構(gòu)件的長(zhǎng)度具有特殊的關(guān)系，如不相鄰的桿長(zhǎng)度兩兩分別相等。不論取哪一桿為機(jī)架，均為雙曲柄機(jī)構(gòu)。最長(zhǎng)桿最短桿綜上，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件是：①最短桿與最長(zhǎng)桿的長(zhǎng)度之和≤其他兩桿長(zhǎng)度之和；②連架桿和機(jī)架中必有一桿是最短桿。

最短桿AB與最長(zhǎng)桿BC之和與其他兩桿之和的關(guān)系為：例1-5圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，桿AB長(zhǎng)L1=70mm，桿BC長(zhǎng)L2=160mm，桿CD長(zhǎng)L3=120mm，桿AD長(zhǎng)L4=170mm，試判斷其類型。解：L1+L4=240mm又因?yàn)樽疃虠UAB為連架桿，所以，該鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。L2+L3=280mmL1+L4

＜L2+

L3三、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本性質(zhì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)急回特性曲柄搖桿右極限:連桿與曲柄拉伸共線左極限:連桿與曲柄重疊共線正行程（推程、慢行程）：曲柄轉(zhuǎn)過：180o

；反行程（回程、快行程）：曲柄轉(zhuǎn)過：180o

。

極位夾角

：從動(dòng)件處于兩極限位置時(shí)，曲柄在對(duì)應(yīng)位置所夾的銳角。1.急回特性行程速比系數(shù)K：有效分力

Ft

Fcos

Fsin

有害分力

Fn

Fsin

Fcos

壓力角

—作用在從動(dòng)件上的力的方向與受力點(diǎn)的絕對(duì)速度之間所夾銳角。

傳動(dòng)角

—壓力角的余角。2.壓力角與傳動(dòng)角

角越大，F(xiàn)t越大，F(xiàn)n越小，對(duì)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)越有利。連桿機(jī)構(gòu)中，常用傳動(dòng)角的大小及變化情況來衡量機(jī)構(gòu)傳力性能的優(yōu)劣。

不管在主動(dòng)件上作用多大的驅(qū)動(dòng)力，都不能在從動(dòng)件上產(chǎn)生有效分力的機(jī)構(gòu)位置，稱為機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置。連桿與曲柄在兩個(gè)共線位置時(shí)，主動(dòng)件搖桿通過連桿作用于從動(dòng)件曲柄上的力F通過其回轉(zhuǎn)中心，

0°，曲柄不能轉(zhuǎn)動(dòng)。3.死點(diǎn)位置死點(diǎn)位置有其不利的一面，也有其有利的一面。死點(diǎn)位置有其不利的一面，也有其有利的一面。1.曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中一個(gè)回轉(zhuǎn)副轉(zhuǎn)化為移動(dòng)副。四、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化形式對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)

偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)

應(yīng)用：內(nèi)燃機(jī)中的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)2.曲柄搖塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，當(dāng)將連桿改為機(jī)架時(shí)，就演化成曲柄搖塊機(jī)構(gòu)。

應(yīng)用：自卸車