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平面四杆机构的演化

铰链四杆机构可以演化为其他型式的四杆机构。演化的方式通常采用移动副取代转动副、变更机架、变更杆长和扩大回转副等途径。铰链四杆机构的演化不仅是为了满足运动方面的要求,还往往是为了改善受力状况以及满足结构设计的需要等。常见下面几种演化方式。

一、将转动副转化为移动副

这种方法是通过改变构件的形状和相对尺寸,把转动副转化为移动副,从而形成滑块机构。

二、取不同构件为机架

(1)低副的运动可逆性。用低副联接的两构件之间的相对运动关系,不因选取哪个构件为相对固定的构件而改变,这种特性称为低副的运动可逆性。

(2)选取不同构件为机架实现机构的演化。以低副运动的可逆性为基础,可提供选取不同构件作为机架实现机构的演化。

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曲柄滑块机构——曲柄导杆泵
 
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转动导杆机构
 
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转动导杆机构——转动泵
 
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曲柄摇块机构——摆动导杆泵

三、扩大转动副尺寸

曲柄滑块机构中当曲柄的尺寸很小时,由于结构和强度的需要,常通过扩大转动副的尺寸,将曲柄改作成为一个几何中心与回转中心不重合的圆盘,此圆盘称为偏心轮,这种机构称为偏心轮机构。

扩大转动副尺寸
 
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曲柄滑块机构演化为偏心轮机构的过程

曲柄滑块机构在生活和生产中应用广泛,如窗户支撑机构、冲床、装订机等。

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窗户支撑机构
 
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冲床主运动机构
 
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装订机主运动机构
 
微课
平面四杆机构的演化
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提示:

曲柄滑块机构、转动导杆机构、曲柄摇块机构、移动导杆机构。

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