铰链四杆机构(汽车机械基础教案).ppt

识别汽车常用机构;制作一个铰链四杆机构

材料：四个不同长度的纸条

长度分别是306080100(mm)

;一、铰链四杆机构的根本形式及应用

铰链四杆机构是有四个杆件通过铰链连接而成的传动机构，简称四杆机构。如图6-1所示。;一、铰链四杆机构的根本形式及应用

铰链四杆机构中各构件名称

机架：机构的固定构件，如杆4。

连杆：不直接与机架连接的构件，如杆2。

连架杆：与机架用转动副相连接的构件，

如杆1、3。

连架杆可分为：

曲柄：能绕机架作整周转动的连架杆，如杆1；

摇杆：只能绕机架作小于360°的某一角度摆动

的连架杆，如3。;一、铰链四杆机构的根本形式及应用

铰链四杆机构是有四个杆件通过铰链连接而成的传动机构，简称四杆机构。如图6-1所示。;按两连架杆是曲柄还是摇杆的不同，可将铰链四杆机构分为以下三种形式。

1．曲柄摇杆机构

两连架杆中一个为曲柄另一个为摇杆的铰链四杆机构，称为曲柄摇杆机构。曲柄摇杆机构主要用以实现将曲柄的匀速转动变成摇杆的摆动，如图6-2所示的雷达天线俯仰角调整机构；或是将摇杆的往复摆动变成曲柄的整周转动，如图6-3所示的缝纫机脚踏板机构。;2．双曲柄机构

两连架杆均为曲柄的铰链四杆机构，称为双曲柄机构。双曲柄机构中，通常主动曲柄作匀速转动，从动曲柄作同向变速转动。如图6-4所示的惯性筛机构，当曲柄AB作匀速转动时，曲柄CD作变速转动，通过构件CF使筛子产生变速直线运动，筛子内的物料因惯性而来回抖动，从而到达筛选的目的。;在双曲柄机构中，假设相对的两杆长度分别相等，那么称为平行四边形机构。它有如图6-5a所示的正平行双曲柄机构和如图6-5b所示的反平行双曲柄机构两种形式。前者的运动特点是两曲柄的转向相同且角速度相等，连杆作平动；后者的运动特点是两曲柄的转向相反且角速度不等。;图6-6所示的机车驱动轮联动机构是正平行双曲柄机构的应用实例。图6-7所示为车门启闭机构，是反平行双曲柄机构的一个应用，它使两扇车门朝相反的方向转动，从而保证两扇门能同时开启或关闭。

在正平行???曲柄机构中，当各构件共线时，可能出现从动曲柄与主动曲柄转向相反的现象，即运动不梯形；当汽车转弯时，两摇杆摆过不同的角度，使两前轮转动轴线汇交于后轮轴线上的O点，以确保车辆转弯的每一瞬时，四个轮子与地面之间均绕O点作纯滚动。;二、其他形式的四杆机构及应用

1．曲柄滑块机构

在如图6-9所示的汽车发动机活塞一连杆机构中，将曲轴的回转运动转化为活塞的往复运动，或是将活塞的往复运动转化为曲轴的回转运动。;2．导杆机构

假设将图6-9所示的曲柄滑块机构的构件作为机架，那么曲柄滑块机构就演化为导杆机构，连架杆对滑块的运动起导向作用，称为导杆，它包括转动导杆机构和摆动导杆机构两种形式。如图6-10所示，导杆均能绕机架作整周转动，称为转动导杆机构。如图

6-11所示，导杆4只能在某一角度内

摆动，称为摆动导杆机构。导杆机构

具有很好的传力性能，常用于插床、

牛头刨床和送料装置等机器中。;3．摇块机构：

假设将图6-9所示曲柄滑块机构的构件作为机架，那么曲柄滑块机构就演化为如图6-12所示的摇块机构。构件l作整周转动，滑块3只能绕机架往复摆动。这种机构常用于摆缸式原动机和气、液压驱动装置中，如图6-13所示的自动货车翻斗机构。;4．定块机构：

假设将图6-9所示曲柄滑块机构的滑块作为机架，那么曲柄滑块机构就演化为如图6-14所示的定块机构。这种机构常用于抽油泵和手摇抽水唧筒〔图6-15〕。;三、平面四杆机构的特性参数*

1．铰链四杆机构存在曲柄的条件

有无曲柄的存在必须满足以下两个条件：

1〕最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。

2〕最短杆为机架或连架杆。

根据以上条件，我们可得进行铰链四杆机构根本类型的判别，方法如下：

1〕当最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和时：

①假设最短杆为连架杆，那么机构为曲柄摇杆机构；

②假设最短杆为机架，那么机构为双曲柄机构；

③假设最短杆为连杆，那么机构为双摇杆机构。

2〕当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时，那么不管取何杆为机架，机构均为双摇杆机构。;四、平面多杆机构简介*

如图6-20所示的手动冲床机构就是由双摇杆机构ABCD和滑块机构DCEG组成，这两个四杆机构共有一个机架，实际上只有六个构件，称为六杆机构。