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四导杆机构

四导杆机构动画演示

四导杆机构

四导杆机构

四导杆机构是一种由四个刚性构件通过低副链接组成的机构,所有运动构件都在同一平面内运动。四导杆机构在机械工程中具有广泛的应用,其基本形式和衍生形式各有特点和应用场景。以下将详细介绍四导杆机构的结构、类型以及其主要特性:

  1. 基本概念:四导杆机构是由四个刚性构件用低副链接组成,并且所有运动构件均在同一平面内运动的机构。这种机构能够将一个构件的旋转运动转换为另一个构件的旋转或往复运动。
  2. 主要类型:铰链四杆机构是四导杆机构的基本形式,所有运动副均为转动副。在此基础上,根据连架杆能否做整周转动,可以分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。
  3. 曲柄摇杆机构:该机构有一个曲柄和一个摇杆,其中曲柄能做整周回转,而摇杆仅能在某一角度范围内往复摆动。这种机构通常应用于牛头刨床进给机构、雷达调整机构和缝纫机脚踏机构等设备。
  4. 双曲柄机构:当铰链四杆机构的两个连架杆均能做整周转动时,称为双曲柄机构。这种机构的主动曲柄连续等速转动时,从动曲柄通常做不等速转动。如果两对边构件长度相等且平行,则形成平行四边形机构,此时主动曲柄和从动曲柄以相同角速度转动,连杆做平动。
  5. 双摇杆机构:当铰链四杆机构的两个连架杆都不能做整周转动,只能往复摆动时,称为双摇杆机构。这种机构的特点是两个摇杆都可以作为主动件,并且连杆上的转动副都是周转副,使连杆能够相对于两连架杆作整周回转。
  6. 急回特性:在曲柄摇杆机构中,当摇杆位于两个极限位置时,曲柄所对应的两个位置夹角称为极位夹角。这一特性使得正行程和反行程的平均速度不同,广泛应用于需要缩短非生产时间的场合,如牛头刨床和往复式运输机。
  7. 演化形式:四导杆机构可以通过多种方式演化成衍生平面四杆机构,包括转动副演化成移动副(如曲柄滑块机构)、选取不同构件作为机架(如转动导杆机构)以及变换构件的形态等方式。
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