2.汽车常见四杆机构

§1.构件常识§2.汽车常见四杆机构§3.内燃机配气机构§4.驻车制动锁止机构学习目标：1.了解铰链四杆机构的概念2.掌握铰链四杆机构的基本类型3.熟悉平面四杆机构的性质4.了解铰链四杆机构的演化5.具有分析汽车常见四杆机构运动的能力1.平面连杆机构:构件间全部由低副连接而成的机构。2.平面四杆机构:由4个构件组成的平面连杆机构。主要包括铰链四杆机构和滑块四杆机构两大类。一、概述二、铰链四杆机构1.铰链四杆机构是将四个构件用四个转动副组成的机构。铰链的结构和简化画法a）外观b）组成c）简化画法①如果连架杆能绕A或D点作整周的连续旋转，则此杆称为曲柄，②如果不能作整周的连续旋转，只能来回摇摆一个角度，则此杆称为摇杆。三、铰链四杆机构的类型：铰链四杆机构的两个连架杆，一杆为曲柄，另一杆为摇杆。1.曲柄摇杆机构缝纫机踏板雷达天线机构汽车刮水器牛头刨床的进给机构a）机床外观b）进给机构简图2双曲柄机构在四杆机构中的两个连架杆都是曲柄。例如：惯性筛、门等。平行双曲柄机构和反向双曲柄机构a）平行双曲柄机构b）反向双曲柄机构机车主动轮联动装置a）结构示意b）机构简图在四杆机构中，如果两个臂均为摇杆，则此机构称为双摇杆机构。3双摇杆机构双摇杆机构起重机a）结构示意b）机构简图1、曲柄存在的条件：1）连架杆与机架中必有一杆是最短杆；2）最短杆与最长杆之和小于或等于其他两杆长度之和。四、铰链四杆机构中曲柄存在的条件：2、曲柄存在时，则：1）取与最短杆相邻的杆为机架时，此机构为曲柄摇杆机构；2）取最短杆为机架时，此机构为双曲柄机构；3）取与最短杆相对的杆为机架时，此机构为双摇杆机构；最短杆与最长杆之和大于其他两杆长度之和无曲柄存在，为双摇杆机构，可取任意为机架铰链四杆机构基本形式的判别ａ＋ｄ≤ｂ＋ｃａ＋ｄ＞ｂ＋ｃ双曲柄机构曲柄摇杆机构双摇杆机构双摇杆机构最短杆固定与最短杆相邻的杆固定与最短杆相对的杆固定任意杆固定注：ａ—最短杆长度；ｄ—最长杆长度；ｂ、ｃ—其余两杆长度。1.曲柄滑块机构曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构演变而来。右图的动画是演变过程的示意图五、铰链四杆机构的演化2.曲柄滑块机构有以下两种形式：•图示的滑块中心移动轨迹通过曲柄中心时，没有急回特性，滑块行程是曲柄长度的两倍。•图示的滑块中心移动轨迹不通过曲柄中心时，存在急回特性，滑块行程不是曲柄长度的两倍曲柄滑块机构应用实例•下左图所示的自动送料装置，是以曲柄为主动件的曲柄滑块机构。下右图所示的内燃机是以滑块为主动件的曲柄滑块机构。2.导杆机构、摇块机构和定块机构曲柄滑块机构的演变14a为曲柄滑块机构:若改杆1为机架则演化为b导杆机构（4为导杆，2为主动件，滑块既沿4移动又随4一起绕A转动或摆动）。若改杆2为机架，则演化为c曲柄摇块机构它能将曲柄的整周转动转换为摇块的往复摆动。若以滑块3为机架，曲柄滑块机构则演化成了d直动导杆机构（杆1为原动件，杆2可绕铰链C往复摆动，杆4在固定滑块的导槽中直线移动，杆1则作平面复合运动）。转动导杆机构摆动导杆机构实例－牛头刨床自动翻斗机构六、平面四杆机构的性质曲柄等速转动时，摇杆往复摆动的平均速度不相同，这种运动称为曲柄摇杆机构的急回运动。1.急回特性机件的急回特性常用行程比系数K表示：K====①当⊙=0时，K=1：机件无急回特性；②当⊙＞0时，K＞1：机件有急回特性。（K越大急回特性越明显）•压力角α:作用于从动件上的力与其作用点C对速度方向之间所夹的锐角。•传动角γ:压力角的余角称为。2．压力角和传动角若连杆2为二力构件在机件运动过程中，传动角γ是不断变化的；γ=90°-α，γ越大，α越小，机件的动力性能越好。注意3.死点位置(1)死点的概念在曲柄摇杆机构中，当摇杆为主动件时，当连杆与从动曲柄共线时，此时主动件CD通过连杆作用于从动曲柄AB上的力恰好通过其回转中心，所以出现了不能使构件AB转动的顶死现象，机构的这种位置称为死点位置或死点。(2)死点的缺陷对于传动机构，存在死点位置是一个缺陷:从动件曲柄可能产生不确定情况可能顺时针旋转、可能逆时针旋转（3）解决死点的措施①利用系统的惯性；②利用特殊机构。例：对于连续运转的机器，可采用装飞轮(flywheel)加大惯性的方法，利用从动件的惯性闯过死点。如：缝纫机角踏板机构中，从动曲柄轴上安装了兼有飞轮作用的大带轮，可利用惯性通过死点。(4)死点的利用在工程中也常常应用死点位置实现工作要求。如快速夹具、飞机起落架等。在机轮放下时，连杆BC杆与从动杆CD杆成一直线，机构处于死点位置，使降落更加安全可靠。①飞机起落架；②工件夹紧机构工件被夹紧后，土黄色构件与分红色从动构件成一直线，即机构在工件反力的作用下处于死点，可保证在加工时，工件不会松脱。练习•1、铰链四杆机构的基本形式有哪几种？•2、下列机构中具有急回特性的是（）。A、曲柄摇杆机构B、双曲柄机构C、双摇杆机构D、对心曲柄滑块机构曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构A当曲柄为主动件时，可能存在急回特性3、在曲柄摇杆机构中，曲柄和连杆共线的位置就是止点位置。（）不对，当摇杆为主动件时才存在止点位置。•4、图示筛子应用的是？A、曲柄摇杆机构B、双曲柄机构C、双摇杆机构D、平行四边形机构•5、缝纫机应用的是（），起重吊车机构应用的是（），手压抽水机应用的是（）。A、曲柄摇杆机构B、双曲柄机构C、双摇杆机构D、移动导杆机构AACD任务实施：分析汽车前轮转向机构