第3章　平面連桿機(jī)構(gòu)

教學(xué)目標(biāo)：

本章主要介紹平面四桿機(jī)構(gòu)的基本形式、特性及其運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)的方法等。

本章重點(diǎn)是平面四桿機(jī)構(gòu)的基本形式、應(yīng)用、特性及其設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)。

通過本章的學(xué)習(xí)，要求讀者掌握四桿機(jī)構(gòu)的基本形式；熟悉曲柄存在的條件、壓力角、傳動(dòng)角、死點(diǎn)位置、極限位置、極位夾角、行程速比系數(shù)等基本概念，并能繪圖表示；了解四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問題，掌握設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本方法。

教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：

◆　平面四桿機(jī)構(gòu)的基本形式、應(yīng)用和演化

◆　平面四桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)特性

◆　曲柄存在條件

◆　平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)

案例導(dǎo)入：

圖3.1所示為汽車前輪的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)汽車在轉(zhuǎn)彎時(shí)，四個(gè)車輪都能在地面上近似于純滾動(dòng)，從而保證了汽車轉(zhuǎn)彎平穩(wěn)，同時(shí)減少輪胎因滑動(dòng)造成的磨損，當(dāng)汽車直行時(shí)，兩個(gè)前輪相互平行，機(jī)構(gòu)呈等腰梯形ABCD，兩個(gè)搖桿AB和CD與兩個(gè)前輪軸固聯(lián)在一起。當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，兩個(gè)前輪軸線轉(zhuǎn)過的角度β和δ的大小是不相等的。造成汽車的兩個(gè)前輪軸線相交，且其交點(diǎn)近似落在后輪軸線延長線上的某一點(diǎn)Р，Р點(diǎn)即為汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)中心，這使得汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，四個(gè)車輪都能在地面上近似于純滾動(dòng)，從而保證了汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的平穩(wěn)性，減少了輪胎因滑動(dòng)造成的磨損。

該機(jī)構(gòu)屬于平面四桿機(jī)構(gòu)。角度β和δ存在著一定的函數(shù)關(guān)系，所以保證角度β和δ的函數(shù)關(guān)系是設(shè)計(jì)該平面四桿機(jī)構(gòu)的主要目標(biāo)，而這種函數(shù)關(guān)系直接與該機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件的相對(duì)長度有關(guān)。因此，必須掌握四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，才能設(shè)計(jì)出滿足汽車行駛性能的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。

所以本章將主要討論鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型、工作特性、傳力特性和四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)。