铰链四杆机构(四连杆的工作原理)

铰链四杆机构是一种常见的机械传动机构,它由四个铰链连接的杆件组成,可以实现直线运动或旋转运动。根据杆件的排列方式和运动形式,铰链四杆机构可以分为以下几种类型:

1.平面四杆机构:四个杆件在同一平面内运动,可以实现直线运动或旋转运动。

2.空间四杆机构:四个杆件在不同平面内运动,可以实现直线运动或旋转运动。

3.双曲四杆机构:四个杆件在同一平面内运动,可以实现双曲线形的运动轨迹。

4.摆线四杆机构:四个杆件在同一平面内运动,可以实现摆线形的运动轨迹。

5.梯形四杆机构:四个杆件在同一平面内运动,可以实现梯形形的运动轨迹。

6.转动四杆机构:四个杆件在同一平面内运动,可以实现旋转运动。

以上是常见的铰链四杆机构类型,不同类型的机构适用于不同的应用场景,可以根据具体需求选择合适的机构类型。

铰链四杆机构可按有无曲柄、摇杆,分为以下三种基本型式。

1、曲柄摇杆机构定62616964757a686964616fe78988e69d8331333264643730义:在铰链四杆机构中,若两连架杆之一为曲柄,另一个是摇杆,此机构称为曲柄摇杆机构。

应用:在曲柄摇杆机构中,当曲柄为主动件时,可将曲柄的连续回转运动转换成摇杆的往复摆动。

当摇杆为主动件时,可将摇杆的往复摆动转换成曲柄的连续回转运动,如缝纫机踏板机构。

2、双曲柄机构定义:铰链四杆机构中,若两连架杆均为曲柄时,此机构称为双曲柄机构。

在双曲机构中,如果两曲柄的长度不相等,主动曲柄等速回转一周,从动曲柄变速回转一周,如惯性筛。

如果两曲柄的长度相等,且连杆与机架的长度也相等,称为平行双曲柄机构。

这种机构运动的特点是两曲柄的角速度始终保持相等,在机器中应用也很广泛,如机车车轮联动机构。

3、双摇杆机构定义:铰链四杆机构中,若两连架杆均为摇杆时,此机构称为双摇杆机构。

在双摇杆机构中,两摇杆可分别为主动件,当主动摇杆摆动时,通过连杆带动从动摇杆作摆动运动。

如码头起重机中的双摇杆机构,当CD摇杆摆动时,连杆BC上悬挂重物的点M近似水平直线移动。

判定方法:杆长之和条件:最短杆与最长杆之和小于或等于其余两杆长度之和。

满足杆长之和条件:①最短杆为机架-----双曲柄机构;②最短杆的相邻杆为机架----曲柄摇杆机构;③最短杆的相对杆为机架-----双摇杆机构.不满足杆长之和条件:无论以哪个杆作机架,均为双摇杆机构

1、所有运动副均为转动副的四杆机构称为铰链四杆机构,铰链四杆机构可以通过演化成衍生平面四杆机构。所以它是平面四杆机构的基本形式。

2、选定其中一个构件作为机架之后,直接与机架链接的构件称为连架杆,不直接与机架连接的构件称为连杆,能够做整周回转的连架杆被称作曲柄,只能在某一角度范围内往复摆动的连架杆称为摇杆。如果以转动副连接的两个构件可以做整周相对转动,则称之为整转副,反之称之为摆转副。铰链四杆机构中,按照连架杆是否可以做整周转动,可以将其分为三种基本形式,即曲柄摇杆机构,双曲柄机构和双摇杆机构。

1、四连杆铰链机构的优点是制做方便简单,容易实现。缺点是占用空间大,容易损坏。

2、具有一个曲柄和一个摇杆的铰链四杆机构称为曲柄摇杆机构。通常,曲柄为主动件且等速转动,而摇杆为从动件作变速往返摆动,连杆作平面复合运动。曲柄摇杆机构中也有用摇杆作为主动构件,摇杆的往复摆动转换成曲柄的转动。曲柄摇杆机构是四杆机构最基本的形式。