機械設計中必須掌握的鉸鏈四桿機構！

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

【機械cax360第180期】鉸鏈四桿機構是由轉動副連接四個構件而形成的機構。根據(jù)兩連接桿中曲柄(或搖桿)的數(shù)目,鉸鏈四桿機構可分為曲柄搖桿機構、雙曲柄機構和雙搖桿機構。

01 曲柄搖桿機構

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具有一個曲柄和一個搖桿的鉸鏈四桿機構稱為曲柄搖桿機構。通常,曲柄為主動件且等速轉動,而搖桿為從動件作變速往返擺動,連桿作平面復合運動。曲柄搖桿機構中也有用搖桿作為主動構件,搖桿的往復擺動轉換成曲柄的轉動。

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。應用例:牛頭刨床進給機構、雷達調整機構、縫紉機腳踏機構、復擺式腭式破碎機、鋼材輸送機等。

▲雷達天線俯仰角調整機構

當曲柄勻速轉動時,搖桿作變速擺動,而且往復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,我們把曲柄搖桿機構這種正、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、往復式運輸機等機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。

▲縫紉機腳踏機構

02 雙曲柄機構

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在鉸鏈四桿機構中,若兩連架桿均為曲柄,此四連桿機構稱為雙曲柄機構。

不等長雙曲柄機構:曲柄長度不等的雙曲柄機構。無死點位置,有急回特性。應用實例:慣性篩;

平行雙曲柄機構:連桿與機架的長度相等且兩曲柄長度相等、曲柄轉向相同的雙曲柄機構。有2個死點位置,無急回特性。應用實例:天平;

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

03 雙搖桿機構

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鉸鏈四桿機構中兩兩連架桿均為搖桿,稱為雙搖桿機構。機構中兩搖桿可以分別為主動件。當連桿與搖桿共線時,為機構的兩個極限位置。雙搖桿機構連桿上的轉動副都是周轉副,故連桿能相對于兩連架桿作整周回轉。

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;組成該周轉副的兩桿中必有一桿為最短桿。 在滿足桿長條件的四桿機構中,如果以最短桿為連桿(即圖中的AB桿,CD桿為機架),則該機構為雙搖桿機構。

雙搖桿機構的應用實例:電風扇搖頭機構,起重機機構;

▲港口起重吊車雙搖桿機構

04 鉸鏈四桿機構的演化

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曲柄滑塊機構:用曲柄和滑塊來實現(xiàn)轉動和移動相互轉換的平面連桿機構。

導桿機構:在導桿機構中,如果導桿能作整周轉動,則稱為回轉導桿機構。如果導桿僅能在某一角度范圍內往復擺動,則稱為擺動導桿機構。

搖塊機構:

曲柄移動導桿機構是具有一個曲柄和一個移動導桿的導桿機構。當輸入曲柄等速旋轉時,輸出導桿的位移呈簡諧運動規(guī)律。

最后,大家知道飛機起落架是哪種機構嗎?

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