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铰链四杆机构的基本形式及应用在汽车机械基础一书中的探讨

时间:2023-08-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:铰链四杆机构是指连接构件间,都是作回转运动的平面四杆机构。按两连架杆是曲柄还是摇杆的不同,可将铰链四杆机构分为以下三种形式。图6-2 雷达天线俯仰角调整机构图6-3 缝纫机脚踏板机构2.双曲柄机构两连架杆均为曲柄的铰链四杆机构,称为双曲柄机构。图6-4 惯性筛机构在双曲柄机构中,若相对的两杆长度分别相等,则称为平行四边形机构。图6-6所示的机车驱动轮连动机构是正平行双曲柄机构的应用实例。

铰链四杆机构的基本形式及应用在汽车机械基础一书中的探讨

铰链四杆机构是指连接构件间,都是作回转运动的平面四杆机构。如图6-1所示,构件4固定不动,称为机架;构件1和3与机架相连,并绕A、D作定轴转动,称为连架杆,其中能绕机架作360°转动的连架杆称为曲柄,只能在一定角度内作摆动的连架杆称为摇杆;构件2与机架相对,称为连杆,一般而言,连杆的运动状态较为复杂。

按两连架杆是曲柄还是摇杆的不同,可将铰链四杆机构分为以下三种形式。

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图6-1 四杆机构

1.曲柄摇杆机构

两连架杆中一个为曲柄另一个为摇杆的铰链四杆机构,称为曲柄摇杆机构。曲柄摇杆机构主要用以实现将曲柄的匀速转动变成摇杆的摆动,如图6-2所示的雷达天线俯仰角调整机构;或是将摇杆的往复摆动变成曲柄的整周转动,如图6-3所示的缝纫机脚踏板机构。

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图6-2 雷达天线俯仰角调整机构

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图6-3 缝纫机脚踏板机构

2.双曲柄机构

两连架杆均为曲柄的铰链四杆机构,称为双曲柄机构。双曲柄机构中,通常主动曲柄作匀速转动,从动曲柄作同向变速转动。如图6-4所示的惯性筛机构,当曲柄AB作匀速转动时,曲柄CD作变速转动,通过构件CF使筛子产生变速直线运动,筛子内的物料因惯性而来回抖动从而达到筛选的目的。

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图6-4 惯性筛机构

在双曲柄机构中,若相对的两杆长度分别相等,则称为平行四边形机构。它有如图6-5a所示的正平行双曲柄机构和如图6-5b所示的反平行双曲柄机构两种形式。前者的运动特点是两曲柄的转向相同且角速度相等,连杆作平动;后者的运动特点是两曲柄的转向相反且角速度不等。图6-6所示的机车驱动轮连动机构是正平行双曲柄机构的应用实例。图6-7所示为车门启闭机构,是反平行双曲柄机构的一个应用,它使两扇车门朝相反的方向转动,从而保证两扇门能同时开启或关闭。

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图6-5 平行双曲柄机构

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图6-6 机车驱动轮连动机构

在正平行双曲柄机构中,当各构件共线时,可能出现从动曲柄与主动曲柄转向相反的现象,即运动不梯形;当汽车转弯时,两摇杆摆过不同的角度,使两前轮转动轴线汇交于后轮轴线上的O点,以确保车辆转弯的每一瞬时,四个轮子与地面之间均绕O点作纯滚动,如图6-8所示。

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图6-7 车门启闭机构

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图6-8 汽车前轮转向机构

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