机械基础与液压传动教学课件作者沈卓项目五.ppt

项目五 常用机构 任务1 平面连杆机构 任务2 凸轮机构 任务3 间歇运动机构 任务1 平面连杆机构 活动情景 观察缝纫机踏板机构的工作过程。 任务要求 绘制缝纫机踏板机构的构成简图，分析其组成及运动特点。 任务引领 (1)缝纫机踏板机构主要由儿个构件组成?各构件之间通过什么方式相互连接? (2)缝纫机踏板机构的各构件都呈现出什么样的运动规律? (3)缝纫机踏板机构为什么有时踩不动? (4)你还在什么场合见过类似的结构? 任务1 平面连杆机构 归纳总结 观察发现，缝纫机踏板机构主要由四个构件通过销轴连接而成。一个固定不动的，对其他构件起支承作用的构件4，称为机架;两个绕机架转动或摆动的构件1,3，称为连架杆;还有一个与机架相对应，对两个连架杆起连接作用的可动构件2，称为连杆。在缝纫机的两个连架杆中，一个可以绕机架做整周连续转动的构件，称为曲柄;另一个仅能做往复摆动(脚踏板)的构件，称为摇杆，如图5-1所示。 1.铰链四杆机构的类型及应用 铰链四杆机构的基本形式 四个构件都用转动副(铰链)连接的四杆机构，称为铰链四杆机构，如图5-2所示。铰链四杆机构按两连架杆的运动形式，分为三种基本形式:曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。 任务1 平面连杆机构 (1)曲柄摇杆机构。铰链四杆机构的两连架杆中，如果一个是曲柄，另一个是摇杆，则称为曲柄摇杆机构，如图5-3所示。曲柄摇杆机构的运动特点是:改变传动形式，可将曲柄的回转运动转变为摇杆的摆动(如图5-4所示的雷达天线)，或将摆动转变为回转运动(如图5-1所示的缝纫机踏板机构)，或实现所需的运动轨迹(如图5一5所示的搅拌器)。 (2)双曲柄机构。铰链四杆机构的两个连架杆均为曲柄时，称为双曲柄机构，如图5-6所示。双曲柄机构的运动特点是:当主动曲柄做匀速转动时，从动曲柄做周期性的变速转动，以满足机器的工作要求(如图5-7所示的惯性筛)。 任务1 平面连杆机构 双曲柄机构中，当两曲柄长度相等，连杆与机架的长度也相等时，称为平行双曲柄机构(平行四边形机构)。其中，若两个曲柄长度相等且转向相同称为正平行四边形机构，如图5-8所示的机车车轮联动机构，就是正平行四边形机构的具体应用。它能保证被联动的各轮与主动轮作相同的运动。 此外，还有反平行四边形机构。如公共汽车车门启闭机构，如图5一9所示。 (3)双摇杆机构。铰链四杆机构的两个连架杆均为摇杆时，称为双摇杆机构(如图5-10所示)。图5-11所示的港口起重机、图5-12所示的飞机起落架、图5-13所示的可逆式座椅以及电风扇摇头机构等，都是双摇杆机构的应用实例。 任务1 平面连杆机构 2.铰链四杆机构类型的判别 由上可见，铰链四杆机构三种基本形式的主要区别，就在于连架杆是否为曲柄。而机构是否有曲柄存在，则取决于机构中各构件的相对长度以及最短构件所处的位置。对于铰链四杆机构，可按下述方法判别其类型。 (1)当铰链四杆机构中最长构件的长度Lmax与最短构件的长度Lmin之和，小于或等于其他构件长度Lˊ、L之和(即Lmax十Lmin≤Lˊ+L)时: ①若最短构件为连架杆，则该机构一定是曲柄摇杆机构(图5-14(a)). ②若最短构件为机架，则该机构一定是双曲柄机构(图5-14(b) ③若最短构件为连杆，则该机构一定是双摇杆机构(图5-14(c) 任务1 平面连杆机构 (2)当铰链四杆机构中最长构件的长度Lmax与最短构件的长度Lmin之和，大于其他两构件长度Lˊ、L和(即Lmax十LminLˊ+L)时:不论取哪个构件为机架，都无曲柄存在，机构只能是双摇杆机构。 3.铰链四杆机构的演化 1)曲柄滑块机构 若将图5-3曲柄摇杆机构中的摇杆CD变成滑块，并将导路变为直线，则成为图5-15所示的曲柄滑块机构。当滑块的移动导路中线通过曲柄转动中心时，称为对心式曲柄滑块机构，如图5-15所示;当滑块的移动导路中线与曲柄转动中心有一定距离时，称为偏置式曲柄滑块机构，如图5-16所示，其距离为偏心距e。曲柄滑块机构在自动送料机构、冲孔钳和内燃机等机构中得到厂广泛的应用。 任务1 平面连杆机构 图5-17所示自动送料的装置，当曲柄AB转动时，通过连杆BC使活塞作往复移动。曲柄每转一周，滑块则往复一次，即推出一个工件，实现自动送料。 当曲柄滑块或曲柄摇杆机构中的曲柄较短时，往往由于结构、工艺和强度方面的需要，须将转动副B的半径增大超过曲柄长l，使曲柄成为绕A点转动的偏心轮，即成为偏心轮机构，如图5-18所示。 2)导杆机构 如图5-19所示，曲柄滑块机构如取构件2为机架，构件3为原动件，则当构件3作圆周转动时，导杆1也做整周回转(其条件为l2≤l3)，此机构称为转动导杆机构。例如，简易刨床的主运动就利用厂这种机构(图5-20) o 任务1 平面连杆机构 如图5-21所示，当l2