汽車機械基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)平臺學(xué)銀在線/detail/241541013中國大學(xué)MOOC/course/WXIC-10023760033.13.23.33.4平面機構(gòu)的組成平面連桿機構(gòu)凸輪機構(gòu)其他常用機構(gòu)運動副及其分類、機構(gòu)運動簡圖的繪制、平面機構(gòu)的自由度平面連桿機構(gòu)概述、鉸鏈四桿機構(gòu)的基本形式及應(yīng)用、鉸鏈四桿機構(gòu)基本類型的判別、鉸鏈四桿機構(gòu)的演化、四桿機構(gòu)的基本特性凸輪機構(gòu)的應(yīng)用及分類、從動件常用運動規(guī)律、凸輪機構(gòu)的傳力特性間歇運動機構(gòu)、螺旋機構(gòu)項

目三

汽車常用機構(gòu)3.2平面連桿機構(gòu)能力目標(biāo)：能夠準(zhǔn)確分析常用四桿機構(gòu)的類型；能夠準(zhǔn)確分析常用四桿機構(gòu)及演化機構(gòu)的運動特點。

汽車前輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)是一個平面連桿機構(gòu)，由桿件和低副連接而成，能進行多種運動的變換以及實現(xiàn)一些比較簡單的運動規(guī)律和運動軌跡。

最簡單連桿機構(gòu)是由四個構(gòu)件組成，稱為四桿機構(gòu)。它應(yīng)用廣泛，是組成多桿機構(gòu)的基礎(chǔ)。

汽車前輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)是如何驅(qū)使前輪轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)轉(zhuǎn)向的？這個機構(gòu)由哪些構(gòu)件組成，是什么類型的機構(gòu)？3.2平面連桿機構(gòu)任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)分析一平面連桿機構(gòu)概述3.2平面連桿機構(gòu)1、連桿機構(gòu)－由若干剛性構(gòu)件用低副（轉(zhuǎn)動副、移動副）聯(lián)接而成的機構(gòu)稱為連桿機構(gòu)。一平面連桿機構(gòu)概述3.2平面連桿機構(gòu)2、連桿機構(gòu)可分為空間連桿機構(gòu)和平面連桿機構(gòu)。平面連桿機構(gòu)：所有構(gòu)件都在同一平面或相互平行的平面內(nèi)運動的機構(gòu)。3、鉸鏈四桿機構(gòu)－平面四桿機構(gòu)中的運動副都是轉(zhuǎn)動副。二鉸鏈四桿機構(gòu)的基本形式及應(yīng)用3.2平面連桿機構(gòu)連桿:不與機架相連的構(gòu)件

鉸鏈四桿機構(gòu)機架:固定不動的構(gòu)件連架桿:與機架相連的構(gòu)件搖桿:若連架桿可繞機架在小于一周的范圍內(nèi)作往復(fù)擺動，則稱為搖桿機架連桿A1B2C3D4連架桿連架桿曲柄:若連架桿可繞機架作整周轉(zhuǎn)動，則稱為曲柄3.2平面連桿機構(gòu)二鉸鏈四桿機構(gòu)的基本形式及應(yīng)用

1、曲柄搖桿機構(gòu)汽車雨刮器機構(gòu)鉸鏈四桿機構(gòu)：曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)和雙搖桿機構(gòu)。3.2平面連桿機構(gòu)二鉸鏈四桿機構(gòu)的基本形式及應(yīng)用

1、曲柄搖桿機構(gòu)雷達天線機構(gòu)縫紉機踏板機構(gòu)鉸鏈四桿機構(gòu)：曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)和雙搖桿機構(gòu)。3.2平面連桿機構(gòu)二鉸鏈四桿機構(gòu)的基本形式及應(yīng)用

1、曲柄搖桿機構(gòu)攪拌機機構(gòu)鉸鏈四桿機構(gòu)：曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)和雙搖桿機構(gòu)。3.2平面連桿機構(gòu)二鉸鏈四桿機構(gòu)的基本形式及應(yīng)用

2、雙曲柄機構(gòu)機車車輪3.2平面連桿機構(gòu)二鉸鏈四桿機構(gòu)的基本形式及應(yīng)用

2、雙曲柄機構(gòu)振動篩機構(gòu)不等雙曲柄機構(gòu)3.2平面連桿機構(gòu)二鉸鏈四桿機構(gòu)的基本形式及應(yīng)用

雙曲柄機構(gòu)特例：正平行四邊形機構(gòu)、反平行四邊形機構(gòu)特點：二曲柄等速正平行四邊形機構(gòu)反平行四邊形機構(gòu)特點：二曲柄轉(zhuǎn)向相反車門開閉機構(gòu)3.2平面連桿機構(gòu)二鉸鏈四桿機構(gòu)的基本形式及應(yīng)用

3、雙搖桿機構(gòu)鑄造用大型造型機的翻箱機構(gòu)3.2平面連桿機構(gòu)二鉸鏈四桿機構(gòu)的基本形式及應(yīng)用

3、雙搖桿機構(gòu)汽車前輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)3.2平面連桿機構(gòu)三鉸鏈四桿機構(gòu)基本類型的判別1、曲柄存在的條件aabcbcd藍色三角形成立紅色三角形成立3.2平面連桿機構(gòu)三鉸鏈四桿機構(gòu)基本類型的判別最短桿與最長桿之和小于等于其它兩桿長度之和結(jié)論◆最短桿與最長桿之和小于等于其它兩桿長度之和◆最短桿是連架桿或機架當(dāng)最短桿為連架桿，則最短桿是曲柄當(dāng)最短桿為機架，則兩個連架桿均為曲柄。3.2平面連桿機構(gòu)三鉸鏈四桿機構(gòu)基本類型的判別2、鉸鏈四桿機構(gòu)基本類型的判別方法◆最短桿與最長桿之和小于等于其它兩桿長度之和時，取不同構(gòu)件為機架，則得不同的機構(gòu)：

②

若取最短構(gòu)件為機架ab(兩個連架桿均為曲柄)，則該機構(gòu)為雙曲柄機構(gòu)。

③

若取最短構(gòu)件為連桿dc(不存在曲柄)，則該機構(gòu)為雙搖桿機構(gòu)。

①

若取最短構(gòu)件為連架桿ad或bc(最短桿為曲柄)，則該機構(gòu)為曲柄搖桿機構(gòu)。acdb3.2平面連桿機構(gòu)三鉸鏈四桿機構(gòu)基本類型的判別◆最短桿與最長桿之和大于其它兩桿長度之和時，機構(gòu)中不存在曲柄，所以該機構(gòu)為雙搖桿機構(gòu)。acdb3.2平面連桿機構(gòu)三鉸鏈四桿機構(gòu)基本類型的判別請判斷下列機構(gòu)屬于何類型？練一練3012010090答：曲柄搖桿機構(gòu)1、70120150602、答：雙搖桿機構(gòu)3.2平面連桿機構(gòu)三鉸鏈四桿機構(gòu)基本類型的判別問題討論：下列機構(gòu)的曲柄存在條件abab+eaBbACa)aBbACeb)aBbACec)ab-ed)aCABb?想一想3Dr3.2平面連桿機構(gòu)四鉸鏈四桿機構(gòu)的演化1、曲柄滑塊機構(gòu)1B2C34AD鉸鏈四桿機構(gòu)曲線導(dǎo)軌曲柄滑塊機構(gòu)

變3構(gòu)件形狀r

e01B24AC31B24AC3對心式曲柄滑塊機構(gòu)偏置式曲柄滑塊機構(gòu)1B2C4A3.2平面連桿機構(gòu)四鉸鏈四桿機構(gòu)的演化2、搖塊機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)2作機架3B2C曲柄搖塊機構(gòu)液壓動作筒車箱舉升機構(gòu)A41A41B2C33.2平面連桿機構(gòu)四鉸鏈四桿機構(gòu)的演化3、定塊機構(gòu)A41B2C3曲柄滑塊機構(gòu)3定塊機構(gòu)1BA21BA21BA2手動唧筒機構(gòu)3作機架1B24AC3應(yīng)用3.2平面連桿機構(gòu)四鉸鏈四桿機構(gòu)的演化4、導(dǎo)桿機構(gòu)A41B2C3１作機架A41B2C3導(dǎo)桿機構(gòu)舉例：牛頭刨床刨刀驅(qū)動機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)3.2平面連桿機構(gòu)五四桿機構(gòu)的基本特性θ：極位夾角Ψ：搖桿擺角

當(dāng)機構(gòu)從動件處于兩極限位置時，主動件曲柄在兩相應(yīng)位置AB和AB所夾的銳角θ，稱為極位夾角。1.極位夾角3.2平面連桿機構(gòu)五四桿機構(gòu)的基本特性2.急回特性及行程速度變化系數(shù)時間：轉(zhuǎn)角：運動：從動件c的平均角速度：急回運動：當(dāng)曲柄等速回轉(zhuǎn)的情況下，通常把從動件往復(fù)運動速度快慢不同的運動稱為急回運動。主動件a時間：轉(zhuǎn)角：運動：從動件c3.2平面連桿機構(gòu)五四桿機構(gòu)的基本特性行程速比系數(shù)K通常把從動件往復(fù)運動平均速度的比值(大于1)稱為行程速比系數(shù)，用K表示。3.2平面連桿機構(gòu)五四桿機構(gòu)的基本特性分析：K=180o+θ180o-θ觀察？θ=0o，k=?，表示？k=1，無急回特性？θ≠0o，k=?，表示？K>1，有急回特性？θ↗，k如何變化，表示？k↗，急回特性愈顯著3.2平面連桿機構(gòu)五四桿機構(gòu)的基本特性判斷1.曲柄搖桿機構(gòu)中，搖桿兩極限位置的夾角稱為極位夾角。（）2.平面連桿機構(gòu)急回特性可以縮短非生產(chǎn)時間，提高工作效率。3.機構(gòu)工作件的空回行程平均速度大于工作行程平均速度的特性稱為急回特性。4.曲柄搖桿機構(gòu)中，以曲柄為主動件，搖桿為從動件，一定具有急回特性。×√（）（）（）×√練一練3.2平面連桿機構(gòu)五四桿機構(gòu)的基本特性選擇1.有急回特性的平面連桿機構(gòu)的行程速比系數(shù)k為多少？2.圖示曲柄搖滑塊機構(gòu)，該機構(gòu)的行程速比系數(shù)k為多少？A）k=1B）k>1C）k≥1D）k<1（）（）A）k=1B）k>1C）k=0D）k<1BA練一練aBbACa)3.2平面連桿機構(gòu)五四桿機構(gòu)的基本特性計算如圖所示，θ=30°，該機構(gòu)的急回特性系數(shù)k為多少？C2ωB1BB2CC1ADφ1φ2θψ工作行程空回行程θ解：k=180o+θ180o-θ=180o+30o180o-30o=1.4練一練3.2平面連桿機構(gòu)五四桿機構(gòu)的基本特性aBbACa)aBbACeb)aBbACec)

＝0a+bC2b-aC1

a+bC2b-aC1

d)aCABbC2C2

問題討論：下列機構(gòu)有無急回特性，若有，標(biāo)出極位夾角

。想一想3.2平面連桿機構(gòu)五四桿機構(gòu)的基本特性3、壓力角和傳動角壓力角：力F的作用線與力作用點絕對速度V所夾的銳角α稱為壓力角。傳動角：壓力角的余角γ稱為傳動角在其它條件不變的情況下壓力角α越大，作功W越大3.2平面連桿機構(gòu)五四桿機構(gòu)的基本特性

所以壓力角是機構(gòu)傳力性能的一個重要指標(biāo)，它是力的利用率大小的衡量指標(biāo)。壓力角越小，傳動角越大，機構(gòu)傳力性能越好。

ABCDabcd

FtFnF

在圖示鉸鏈四桿機構(gòu)中，設(shè)AB桿為原動件，如不計各構(gòu)件質(zhì)量和運動副中的摩擦，連桿BC為二力桿件，它作用于從動件CD上的力F是沿BC方向的。Ft為有效分力，F(xiàn)n為有害分力。壓力角

越小，有效分力越大。3.2平面連桿機構(gòu)五四桿機構(gòu)的基本特性ABCDabcdFFtFn曲柄搖桿機構(gòu)的壓力角3.2平面連桿機構(gòu)五四桿機構(gòu)的基本特性曲柄搖桿機構(gòu)的壓力角對一般機械αmax≤50o或γmin≥40o對大功率機械αmax≤40o或γmin≥50o

max

minaBbACeb)aBbACa)Ab

b

min

min

d)aCABb00;900.e)e)00;900.五四桿機構(gòu)的基本特性問題討論：標(biāo)出下列機構(gòu)在圖示位置的壓力角

．傳動

及最小傳動角min.想一想4、機構(gòu)的死點位置死點位置B2C24ABCD231=00=00B1C1

死點：機構(gòu)運動時出現(xiàn)傳動角=00的位置。BACB1C１=00C2B2=00五四桿機構(gòu)的基本特性4、機構(gòu)的死點位置死點位置3.2平面連桿機構(gòu)五四桿機構(gòu)的基本特性曲柄搖桿機構(gòu)（曲柄為主動件）的死點無死點存在3.2平面連桿機構(gòu)五四桿機構(gòu)的基本特性曲柄搖桿機構(gòu)（搖桿為主動件）的死點AB與BC共線時或者機構(gòu)有死點存在3.2平面連桿機構(gòu)五四桿機構(gòu)的基本特性曲柄滑塊機構(gòu)（曲柄為主動件）的死點無死點存在3.2平面連桿機構(gòu)五四桿機構(gòu)的基本特性曲柄滑塊機構(gòu)（滑塊為主動件）的死點有死點存在3.2平面連桿機構(gòu)五四桿機構(gòu)的基本特性避免死點位置的危害火車輪加虛約束的平行四邊形機構(gòu)3.2平面連桿機構(gòu)五四桿機構(gòu)的基本特性避免死點位置的危害加虛約束的平行四邊形機構(gòu)3.2平面連桿機構(gòu)五四桿機構(gòu)的基本特性飛機起落架機構(gòu)=00折疊家具機構(gòu)=00死點的利用3.2平面連桿機構(gòu)1、平面連桿機構(gòu)的概念及特點

連桿機構(gòu)——平面連桿機構(gòu)——平面四桿機構(gòu)——鉸鏈四桿機構(gòu)總結(jié)2、鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型曲柄搖桿機構(gòu)雙曲柄機構(gòu)雙搖桿機構(gòu)3.2平面連桿機構(gòu)lmin+lmax≤l1+l2①最短桿為連架桿—曲柄搖桿機構(gòu)②最短桿為機架—雙曲柄機構(gòu)③最短桿為連