曲柄回转中心到导槽中心线之间的距离e称为偏距。当e≠0时,称为偏置曲柄滑块机构 (offset slide-.crank mechanism),如图4-l6a所示:当e=0时,称为对心曲柄滑块机构(centric slide-crank mechanism),如图4-l6b所示。冲床、内燃机、空压机等机器中广泛应用曲柄滑块机 构。 (b) 图4-16曲柄滑块机构 4.3.2取不同构件为机架 这种方法是通过取不同的构件为机架,得到不同的四杆机构。 1.变化铰链四杆机构的机架 以低副相连接的两构件之间的相对运动关系,不因选取其中哪一个构件为机架而改变,这 性质称低副运动的可逆性。 如图417a所示的曲柄摇杆机构,运动副A、B为整转副,运动副C、D为摆转副。根据低 副运动的可逆性,若选构件1为机架,则得双曲柄机构,如图417b所示:若选构件2为机架, 则得另一个曲柄摇杆机构,如图417c所示:若选构件3为机架,则得双摇杆机构,如图417 所示。 c 2 2 2 B 3 2 1 3 3 D A 4 D A 4 D (a) (b) (e) (d) 图417曲柄摇杆机构的演化 2.变化单移动副机构的机架 如图4-18a所示的对心曲柄滑块机构,若选机构中不同构件为机架时,便可以得到具有一个 移动副的不同的四杆机构。 如图418b所示,当取构件1为机架时,构件2、4就成为连架杆,它们分别以B、A为回转 中心作整周转动,而构件3则以构件4为导轨沿其相对移动。由于构件4是滑块3的导轨,故又 称构件4为导杆(guide bar),若导杆作整周转动,则称该机构为转动导杆机构(rotating guide-bar mechanism):若导杆做非整周转动,则称该机构为摆动导杆(swing guide-bar mechanism)。图 419阳所示的小型侧床中的ABC部分即为转动导杆机构:图41%所示牛头刨床的导杆机构AB( 即为摆动导杆机构
58 曲柄回转中心到导槽中心线之间的距离 e 称为偏距。当 e 0 时,称为偏置曲柄滑块机构 (offset slide-crank mechanism),如图 4-16a 所示;当 e = 0 时,称为对心曲柄滑块机构(centric slide-crank mechanism),如图 4-16b 所示。冲床、内燃机、空压机等机器中广泛应用曲柄滑块机 构。 (a) (b) 图 4-16 曲柄滑块机构 4.3.2 取不同构件为机架 这种方法是通过取不同的构件为机架,得到不同的四杆机构。 1.变化铰链四杆机构的机架 以低副相连接的两构件之间的相对运动关系,不因选取其中哪一个构件为机架而改变,这一 性质称低副运动的可逆性。 如图 4-17a 所示的曲柄摇杆机构,运动副 A、B 为整转副,运动副 C、D 为摆转副。根据低 副运动的可逆性,若选构件 1 为机架,则得双曲柄机构,如图 4-17b 所示;若选构件 2 为机架, 则得另一个曲柄摇杆机构,如图 4-17c 所示;若选构件 3 为机架,则得双摇杆机构,如图 4-17d 所示。 (a) (b) (c) (d) 图 4-17 曲柄摇杆机构的演化 2.变化单移动副机构的机架 如图 4-18a 所示的对心曲柄滑块机构,若选机构中不同构件为机架时,便可以得到具有一个 移动副的不同的四杆机构。 如图 4-18b 所示,当取构件 1 为机架时,构件 2、4 就成为连架杆,它们分别以 B、A 为回转 中心作整周转动,而构件 3 则以构件 4 为导轨沿其相对移动。由于构件 4 是滑块 3 的导轨,故又 称构件 4 为导杆(guide bar),若导杆作整周转动,则称该机构为转动导杆机构(rotating guide-bar mechanism);若导杆做非整周转动,则称该机构为摆动导杆(swing guide-bar mechanism)。图 4-19a 所示的小型刨床中的 ABC 部分即为转动导杆机构;图 4-19b 所示牛头刨床的导杆机构 ABC 即为摆动导杆机构
如图4-18c所示,当取构件2为机架时,构件1和滑块3与机架相连,构件1作整周回转运 动,而滑块3仅能绕机架上的铰链点摆动,故称其为曲柄摇块机构(crank and swing slider mechanism)。图419c所示的自卸汽车卸料机构即为曲柄摇块机构。 如图4-18所示,当取滑块3为机架,构件2和4与机架相连,构件4沿机架移动,这时机 构就演变成为移动导杆机构(translating guide-.bar mechanism)。图41u所示的手压抽水机即为 移动导杆机构。 a)曲柄滑块机构 (6)转动导杆机构 (c)曲柄摇块机构 (d)移动导杆机 图418曲柄滑块机构的演化 (a)小型刨床 (b)牛头创床 6出 (©)自卸汽车卸料机构 (d)手压抽水机 图419曲柄滑块演化机构示例 3.变化双移动副机构的机架 对干具有两个移动剧的四杆机构,取不同构件为机架村,也口得到不同形式的四杆机构 如图4-20a所示的具有两个移动副的四杆机构中,取滑块2作为机架时,从动件4的位移与 原动件1的转角(构件1与构件2导轨方向的夹角)的正弦成正比关系,故称之为正弦机构 (scotch--yoke mechanism)。这种机构在印刷机械、纺织机械、机床及仪表中均得到广泛应用, 9
59 如图 4-18c 所示,当取构件 2 为机架时,构件 1 和滑块 3 与机架相连,构件 1 作整周回转运 动,而滑块 3 仅能绕机架上的铰链点摆动,故称其为曲柄摇块机构(crank and swing slider mechanism)。图 4-19c 所示的自卸汽车卸料机构即为曲柄摇块机构。 如图 4-18d 所示,当取滑块 3 为机架,构件 2 和 4 与机架相连,构件 4 沿机架移动,这时机 构就演变成为移动导杆机构(translating guide-bar mechanism)。图 4-19d 所示的手压抽水机即为 移动导杆机构。 (a)曲柄滑块机构 (b)转动导杆机构 (c)曲柄摇块机构 (d)移动导杆机构 图 4-18 曲柄滑块机构的演化 (a)小型刨床 (b)牛头刨床 (c)自卸汽车卸料机构 (d)手压抽水机 图 4-19 曲柄滑块演化机构示例 3.变化双移动副机构的机架 对于具有两个移动副的四杆机构,取不同构件为机架时,也可得到不同形式的四杆机构。 如图 4-20a 所示的具有两个移动副的四杆机构中,取滑块 2 作为机架时,从动件 4 的位移与 原动件 1 的转角(构件 1 与构件 2 导轨方向的夹角)的正弦成正比关系,故称之为正弦机构 (scotch-yoke mechanism)。这种机构在印刷机械、纺织机械、机床及仪表中均得到广泛应用
例如机床变速箱操纵机构、缝纫机中针杆机构。 如图4-2Ob所示若取构件3作为机架,则演化成双滑块机构(double--slider mechanism)。运 动时,构件1上除A、B点及中点外,所有点的运动轨迹都是椭圆,故常应用它作椭圆仪。 如图420c所示若取构件1为机架,则演化成双转块机构(double-swing-.slider mechanism) 它常用作两距离很小的平行轴的联轴器,如十字滑块联轴器。 B外2 B可2 1 4 4 (a)正弦机构 (b)双滑块机构 (c)双转块机构 图420含有两个移动副的四杆机构 4.3.3扩大转动副尺寸 如图4-21a所示的曲柄滑块机构,当曲柄的尺寸很小时,由于结构和强度的需要,扩大转动 副B的半径,使之超过曲柄AB的长度,则机构演化成如图4-2lb所示的偏心轮机构(eccentric mechanism)。图421c所示滑块内置式偏心轮机构则可以认为是为了改善图4-21b所示移动副D 的受力情况,将滑块尺寸扩大,使之超过整个偏心轮机构的尺寸演化所得。偏心轮机构在冲床、 剪板机、锻压设备和柱塞油泵等机器中被广泛采用。 (b) (c) 图4-21通过扩大转动副尺寸实现曲柄滑块机构的演化 4.4平面四杆机构的基本工作特性 平面连杆机构具有传递运动和动力的功能,前者称为平面连杆机构的运动特性,后者称为平
60 例如机床变速箱操纵机构、缝纫机中针杆机构。 如图 4-20b 所示若取构件 3 作为机架,则演化成双滑块机构(double-slider mechanism)。运 动时,构件 1 上除 A、B 点及中点外,所有点的运动轨迹都是椭圆,故常应用它作椭圆仪。 如图 4-20c 所示若取构件 1 为机架,则演化成双转块机构(double- swing-slider mechanism), 它常用作两距离很小的平行轴的联轴器,如十字滑块联轴器。 (a) 正弦机构 (b)双滑块机构 (c)双转块机构 图 4-20 含有两个移动副的四杆机构 4.3.3 扩大转动副尺寸 如图 4-21a 所示的曲柄滑块机构,当曲柄的尺寸很小时,由于结构和强度的需要,扩大转动 副 B 的半径,使之超过曲柄 AB 的长度,则机构演化成如图 4-21b 所示的偏心轮机构(eccentric mechanism)。图 4-21c 所示滑块内置式偏心轮机构则可以认为是为了改善图 4-21b 所示移动副 D 的受力情况,将滑块尺寸扩大,使之超过整个偏心轮机构的尺寸演化所得。偏心轮机构在冲床、 剪板机、锻压设备和柱塞油泵等机器中被广泛采用。 (a) (b) (c) 图 4-21 通过扩大转动副尺寸实现曲柄滑块机构的演化 4.4 平面四杆机构的基本工作特性 平面连杆机构具有传递运动和动力的功能,前者称为平面连杆机构的运动特性,后者称为平