机械设计第2章平面连杆机构

14 第二章 平面连杆机构 案例导入：通过雷达天线、汽车雨刮器、搅拌机等实际应用的机构分析引入四杆机构的概念，介绍四杆机构的组成、基本形式和工作特性。 第一节 铰链四杆机构 一、铰链四杆机构的组成和基本形式 1.铰链四杆机构的组成 如图 1-14 所示，铰链四杆机构是由转动副将各构件的头尾联接起的封闭四杆系统，并使其中一个构件固定而组成。被固定件 4 称为机架，与机架直接铰接的两个构件 1 和3 称为连架杆，不直接与机架铰接的构件 2 称为连杆。连架杆如果能作整圈运动就称为曲柄，否则就称为摇杆。 2.铰链四杆机构的类型 铰链四杆机构根据其两个连架杆的运动形式的不同，可以分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种基本形式。 (1)曲柄摇杆机构。在铰链四杆机构中，如果有一个连架杆做循环的整周运动而另一连架杆作摇动，则该机构称为曲柄摇杆机构。如图 2-1所示曲柄摇杆机构，是雷达天线调整机构的原理图，机构由构件 AB、BC、固连有天线的 CD 及机架 DA 组成，构件 AB 可作整圈的转动，成曲柄；天线3 作为机构的另一连架杆可作一定范围的摆动，成摇杆；随着曲柄的缓缓转动，天线仰角得到改变。如图 2-2所示汽车刮雨器，随着电动机带着曲柄 AB 转动，刮雨胶与摇杆CD 一起摆动，完成刮雨功能。如图 2-3 所示搅拌器，随电动机带曲柄 AB 转动，搅拌爪与连杆一起作往复的摆动，爪端点 E作轨迹为椭圆的运动，实现搅拌功能。 (2)双曲柄机构。在铰链四杆机构中，两个连架杆均能做整周的运动，则该机构称为双曲柄机构。如图 2-4 所示惯性筛的 图 2-1 雷达天线调整机构 图 2-2 汽车雨刮器 图 2-3 搅拌机 图 2-4 惯性筛工作机构 15 工作机构原理，是双曲柄机构的应用实例。由于从动曲柄3 与主动曲柄1 的长度不同，故当主动曲柄1 匀速回转一周时，从动曲柄3 作变速回转一周，机构利用这一特点使筛子6 作加速往复运动，提高了工作性能。当两曲柄的长度相等且平行布置时，成了平行双曲柄机构，如图2-5a）所示为正平行双曲柄机构，其特点是两曲柄转向相同和转速相等及连杆作平动，因而应用广泛。火车驱动轮联动机构利用了同向等速的特点；路灯检修车的载人升斗利用了平动的特点，如图2-6a、b)所示。如图2-5b)为逆平行双曲柄机构，具有两曲柄反向不等速的特点，车门的启闭机构利用了两曲柄反向转动的特点，如图2-6c)所示。 (3)双摇杆机构。两根连架杆均只能在不足一周的范围内运动...