平面连杆机构是由若干个刚性构件通过低副(主要是转动副和移动副)连接而成,所有构件的运动平面相互平行,因此也被称为平面低副机构。
低副连接的优点:接触面为面接触,压强小、耐磨损、易于润滑,且构件形状简单、加工方便、工作可靠。
平面连杆机构,尤其是铰链四杆机构,根据其两连架杆(与机架相连的杆)的运动形式,可分为三种基本类型。
①曲柄摇杆机构是指一个连架杆能作整周回转(曲柄),另一个只能往复摆动(摇杆),例如雷达天线的俯仰角调整机构。
②双曲柄机构的两个连架杆均为曲柄,常用于惯性筛等设备。
③双摇杆机构的两个连架杆均为摇杆,汽车前轮转向机构即为一例。
机构类型的判定取决于各杆长度关系和机架的选择,其核心是曲柄存在条件:最短杆与最长杆长度之和必须小于或等于其余两杆长度之和,且曲柄必须与最短杆相连。
平面连杆机构设计主要围绕三类基本问题展开:
第一类是实现构件给定位置,即引导某构件按规定顺序经过若干预定位置。
第二类是实现已知运动规律,要求主、从动件满足若干组对应位置或速度关系,例如设计具有急回特性的机构以提高工作效率。
第三类是实现已知运动轨迹,要求机构连杆上某点能沿给定轨迹运动。设计时还需兼顾传动角、压力角、死点位置等传力特性和运动连续性要求。
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