機(jī)械設(shè)計中必須掌握的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)！

2017-03-15  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)

【機(jī)械cax360第180期】鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)是由轉(zhuǎn)動副連接四個構(gòu)件而形成的機(jī)構(gòu)。根據(jù)兩連接桿中曲柄(或搖桿)的數(shù)目,鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)可分為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)。

01 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)

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具有一個曲柄和一個搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)稱為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。通常,曲柄為主動件且等速轉(zhuǎn)動,而搖桿為從動件作變速往返擺動,連桿作平面復(fù)合運動。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中也有用搖桿作為主動構(gòu)件,搖桿的往復(fù)擺動轉(zhuǎn)換成曲柄的轉(zhuǎn)動。

兩個連架桿中,一為曲柄,一為搖桿。通常曲柄主動,搖桿從動,但也有搖桿主動的情況。應(yīng)用例:牛頭刨床進(jìn)給機(jī)構(gòu)、雷達(dá)調(diào)整機(jī)構(gòu)、縫紉機(jī)腳踏機(jī)構(gòu)、復(fù)擺式腭式破碎機(jī)、鋼材輸送機(jī)等。

▲雷達(dá)天線俯仰角調(diào)整機(jī)構(gòu)

當(dāng)曲柄勻速轉(zhuǎn)動時,搖桿作變速擺動,而且往復(fù)擺動的平均速度是不同的。若將平均速度小的行程作為工作行程(正行程),將平均速度大的行程作為非工作行程(反行程),那么,我們把曲柄搖桿機(jī)構(gòu)這種正、反行程平均速度不等的特性稱為急回特性。急回特性很有用,牛頭刨床、往復(fù)式運輸機(jī)等機(jī)械就常常利用急回特性來縮短非生產(chǎn)時間,提高生產(chǎn)率。

▲縫紉機(jī)腳踏機(jī)構(gòu)

02 雙曲柄機(jī)構(gòu)

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在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中,若兩連架桿均為曲柄,此四連桿機(jī)構(gòu)稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)。

不等長雙曲柄機(jī)構(gòu):曲柄長度不等的雙曲柄機(jī)構(gòu)。無死點位置,有急回特性。應(yīng)用實例:慣性篩;

平行雙曲柄機(jī)構(gòu):連桿與機(jī)架的長度相等且兩曲柄長度相等、曲柄轉(zhuǎn)向相同的雙曲柄機(jī)構(gòu)。有2個死點位置,無急回特性。應(yīng)用實例:天平;

反向雙曲柄機(jī)構(gòu):連桿與機(jī)架的長度相等且兩曲柄長度相等、曲柄轉(zhuǎn)向相反的雙曲柄機(jī)構(gòu)。無死點位置,無急回特性。雙曲柄的回轉(zhuǎn)方向相反,角速度不等。應(yīng)用實例:汽車門啟閉系統(tǒng);

03 雙搖桿機(jī)構(gòu)

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鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中兩兩連架桿均為搖桿,稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)中兩搖桿可以分別為主動件。當(dāng)連桿與搖桿共線時,為機(jī)構(gòu)的兩個極限位置。雙搖桿機(jī)構(gòu)連桿上的轉(zhuǎn)動副都是周轉(zhuǎn)副,故連桿能相對于兩連架桿作整周回轉(zhuǎn)。

最長桿長度+最短桿長度 ≤ 其他兩桿長度之和,此條件稱為桿長條件;組成該周轉(zhuǎn)副的兩桿中必有一桿為最短桿。 在滿足桿長條件的四桿機(jī)構(gòu)中,如果以最短桿為連桿(即圖中的AB桿,CD桿為機(jī)架),則該機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)。

雙搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實例:電風(fēng)扇搖頭機(jī)構(gòu),起重機(jī)機(jī)構(gòu);

▲港口起重吊車雙搖桿機(jī)構(gòu)

04 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化

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曲柄滑塊機(jī)構(gòu):用曲柄和滑塊來實現(xiàn)轉(zhuǎn)動和移動相互轉(zhuǎn)換的平面連桿機(jī)構(gòu)。

導(dǎo)桿機(jī)構(gòu):在導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中,如果導(dǎo)桿能作整周轉(zhuǎn)動,則稱為回轉(zhuǎn)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。如果導(dǎo)桿僅能在某一角度范圍內(nèi)往復(fù)擺動,則稱為擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。

搖塊機(jī)構(gòu):

曲柄移動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)是具有一個曲柄和一個移動導(dǎo)桿的導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。當(dāng)輸入曲柄等速旋轉(zhuǎn)時,輸出導(dǎo)桿的位移呈簡諧運動規(guī)律。

最后,大家知道飛機(jī)起落架是哪種機(jī)構(gòu)嗎?

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機(jī)械cax360原創(chuàng)內(nèi)容

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