平面四杆机构毕业设计说明书

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1、 本科毕业设计说明书（论文）本科毕业设计说明书（论文） 第 1 页 共 41 页 1 1 绪论绪论 1.1 1.1 课题背景课题背景 平面连杆机构在重型机械、纺织机械、食品机械、包装机械、农业机械中都有 广泛的应用。但是要在尽可能短的时间内设计出一个满足多种性能要求的机构却不 是一件很容易的事情。过去人们已建立了一些四杆机构的设计方法，然而这些方法 与工程设计的要求还有一段距离，常常花费很多时间却只得到一个不可行的设计方 案。因为机构的运动性能如急回特性K，压力角，从动件的摆角，极位夹角与 构件尺寸有关，本身的这些运动性能之间也都相互影响，比如，四杆机构中，从动 件急回特性K完全取决于极位夹角

2、的作用。 本篇论文主要研究工程中应用比较多的、曲柄摇杆机构的传动角，极位 夹角与机构尺寸之间的关系，然后运用工程分析软件 ADAMS 针对机构进行运动学 分析，从而能给出设计平面四杆机构时为保证有较好的特性时，选取构件尺寸的建 议。进而为工程应用提供依据。 1.1.2 2 平面四杆机构的基本型式平面四杆机构的基本型式 平面四杆机构可分为铰链四杆机构和含有移动副的四杆机构。其中只有转动副 的平面四杆机构称为铰链四杆机构 1。 在铰链四杆机构中，能作整周回转的称为曲柄，只能在一定角度范围内摆动的 称为摇杆。由于曲柄和摇杆长度的不同，又可以将铰链四杆机构分为曲柄摇杆机 构、双曲柄机构和双摇杆机构 2

3、。 平面四杆机构最基本的型式为图1-1所示的曲柄摇杆机构。图1-1中，AD为机 架，AB和DC为连架杆。其中构件AB能绕其固定铰链中心A作整周转动而称为曲柄。构 件DC只能绕其固定铰链中心D在一定范围内往复摆动而称为摇杆。构件BC不与机架直 接相联而仅仅连接两连架杆AB和DC，因而称为连杆。连杆机构正是因为连杆的存在 而得名 3。 本科毕业设计说明书（论文）本科毕业设计说明书（论文） 第 2 页 共 41 页 图1.1 曲柄摇杆机构 两连架杆均为曲柄的铰链四杆机构称为双曲柄机构 4。图 1-2 中，AD 为机架， AB 和 DC 为曲柄。其中构件 AB、DC 能绕其固定铰链中心 A、D 作整周

4、转动而称为曲 柄。若两对边构件长度相等且平行，则称为正平行四边形机构。 图1.2 双曲柄机构 两连架杆均为摇杆的铰链四杆机构称为双摇杆机构 5。如图 1-3 中，AD 为机 架，构件 AB、DC 只能绕其固定铰链中心 A、D 在一定范围内往复摆动而称为摇杆。 图1.3 双摇杆机构 1.1.3 3 平面四杆机构的平面四杆机构的演化演化 1. 回转副演化成移动副 本科毕业设计说明书（论文）本科毕业设计说明书（论文） 第 3 页 共 41 页 下图 1-4 表示了曲柄摇杆机构先演化为曲柄滑块机构过程。在实际中，曲柄滑 块机构在金属切削机床、内燃机和空气压缩机等各种机械中得到了广泛的应用。 图 1.4 移动副的演化过程 2. 取不同的构件为机架 铰链四杆机构的三种基本型式，可看作是由曲柄摇杆机构改变机架而得到的， 如图 1-5 所示。 图 1.5 曲柄摇杆机构的演化过程 对于曲柄滑块机构，若选取不同构件为机架，同样也可以得到不同型式的机 构，如图 1-6 所示。 曲柄滑块机构 导杆机构 摇块机构 直动