汽车常见四杆机构
《汽车常见四杆机构》课件
空间四连杆机构
连杆在不同平面内运动的四连 杆机构，适用于复杂的空间运 动要求。
四连杆机构的应用
1
内燃机
汽车引擎中的连杆机构是四连杆机构的一种应用，用于将活塞运动转化为轴的旋 转运动。
2
工业机械
四连杆机构广泛应用于工业机械中，如压力机、切割机和冲机构可用于设计各种传动系统，如连杆传动、减速器和驱动机构等。
2 高效率
四连杆机构的传动效率通 常较高，可以实现较小的 能量损失。
3 可靠性强
四连杆机构的设计相对简 单，零件数量较少，因此 具有较高的可靠性。
四连杆机构的种类
双曲四连杆机构
由两个双曲线形成的四连杆机 构，具有独特的运动轨迹和传 动特性。
平面四连杆机构
所有连杆都在同一平面内运动 的四连杆机构，适用于平面运 动的场景。
四连杆机构的优缺点
优点
结构简单、可靠性高、传动效率较高。
缺点
局限于特定的运动轨迹和传动比，设计复杂度 较大。
四连杆机构的改进
为了克服四连杆机构的某些局限性，研究人员提出了一些改进方案，如使用可变长度连杆和曲线连杆等。 这些改进方案可以让四连杆机构具备更广泛的运动特性和传动能力。
总结和要点
• 四连杆机构是一种常见的运动机构，由四根连杆组成。 • 它具有高精度、高效率和高可靠性的特点。 • 四连杆机构可用于各种应用场景，如内燃机和工业机械。 • 它的优点包括结构简单、传动效率高，缺点是设计复杂度较大。 • 改进方案可以扩展其运动特性和传动能力。
《汽车常见四杆机构》 PPT课件
在汽车工程中，四连杆机构是一种常见的运动机构，它是由四根连杆连接而 成的。
四连杆机构的定义
四连杆机构是由四根连杆组成的机构，其形态和运动特性由连杆的长度和连 接方式决定。 通过适当的调节和布置连杆长度，可以实现不同的运动轨迹和传动比。
举例说明铰链四杆机构的应用
举例说明铰链四杆机构的应用
铰链四杆机构是一种常见的机械结构，它由四个连杆和若干个铰链连接而成。
这种结构常用于机械设备和工业机器人等领域，下面以几个具体的例子来说明其应用。
1. 汽车车门
汽车车门通常采用铰链四杆机构来实现打开和关闭。
在车门的上、下、前、后四个角落分别安装一个铰链四杆机构，通过机构的运动，车门可以实现向内、向外打开和关闭的功能。
2. 工业机器人
工业机器人通常需要进行各种精细的运动控制，铰链四杆机构在这方面具有较高的精度和可靠性。
例如，在焊接机器人中，铰链四杆机构可以实现焊枪的精准控制，从而保证焊接的质量和效率。
3. 飞机起落架
飞机起落架也是一个重要的应用领域。
由于飞行过程中需要经历各种复杂的环境和振动，所以起落架的设计需要考虑到安全、结构合理和可靠性等因素。
铰链四
杆机构的结构简单，重量轻，可以满足这些要求。
总之，铰链四杆机构是一种结构简单、可靠性较高的机械结构，广泛应用于各种机械设备和工业机器人中。
平面四杆机构的类型特点及应用概念
平面四杆机构的类型特点及应用概念平行四杆机构的特点是固定杆和活动杆平行且相等长度，其中两个固定连接点和两个活动连接点分别位于固定杆的两端和活动杆的两端。
它的运动可以实现平行移动，适用于汽车悬挂系统、工艺机械等领域。
正交四杆机构的特点是固定杆和活动杆相交且相等长度，其中两个固定连接点和两个活动连接点分别位于固定杆的两端和活动杆的两端。
它的运动可以实现直线运动，适用于推动机械、绞车等领域。
菱形四杆机构的特点是固定杆和活动杆两两相交且相等长度，其中两个固定连接点和两个活动连接点分别位于固定杆的两端和活动杆的两端。
它的运动可以实现平行移动和旋转运动，适用于啮合机构、制造机械等领域。
推动机构的特点是固定杆和活动杆两两平行且相等长度，其中两个固定连接点和两个活动连接点分别位于固定杆的两端和活动杆的两端。
它的运动可以实现直线运动，适用于传动机构、物料输送机械等领域。
平面四杆机构的应用非常广泛。
它可以用于制造机械、工艺机械、汽车悬挂系统、绞车、传动机构、物料输送机械等领域。
在制造机械中，平面四杆机构常用于构建精密机床，如铣床、钻床等。
在工艺机械中，平面四杆机构常用于构建织机、纺机等。
在汽车悬挂系统中，平面四杆机构可以实现汽车悬挂系统的运动，提高汽车悬挂性能。
在绞车中，平面四杆机构可以用于提升和绞丝等工作。
在传动机构中，平面四杆机构可以用于实现直线传动和转动传动。
在物料输送机械中，平面四杆机构可以用于实现物料的输送和分拨。
总之，平面四杆机构具有多种类型和特点，适用于多个领域的应用。
它可以实现复杂的运动轨迹，广泛应用于制造机械、工艺机械、汽车悬挂系统、绞车、传动机构、物料输送机械等领域。
四杆机构的设计步骤和方法
温馨小提示：本文主要介绍的是关于四杆机构的设计步骤和方法的文章，文章是由本店铺通过查阅资料，经过精心整理撰写而成。
文章的内容不一定符合大家的期望需求，还请各位根据自己的需求进行下载。
本文档下载后可以根据自己的实际情况进行任意改写，从而已达到各位的需求。
愿本篇四杆机构的设计步骤和方法能真实确切的帮助各位。
本店铺将会继续努力、改进、创新，给大家提供更加优质符合大家需求的文档。
感谢支持！(Thank you for downloading and checking it out!)阅读本篇文章之前，本店铺提供大纲预览服务，我们可以先预览文章的大纲部分，快速了解本篇的主体内容，然后根据您的需求进行文档的查看与下载。
四杆机构的设计步骤和方法（大纲）一、四杆机构概述1.1四杆机构简介1.2四杆机构的应用领域二、四杆机构设计步骤2.1确定设计目标2.2分析四杆机构类型2.3确定机构参数2.4选择合适的材料2.5计算运动与动力参数2.6进行仿真分析与优化三、四杆机构设计方法3.1几何法3.1.1尺度法3.1.2位置法3.2解析法3.2.1矩阵法3.2.2微分方程法3.3计算机辅助设计方法3.3.1CAD软件3.3.2仿真软件四、四杆机构设计实例4.1曲柄摇杆机构设计实例4.2双曲柄机构设计实例4.3双摇杆机构设计实例五、四杆机构设计注意事项5.1运动副间隙的考虑5.2刚度与强度的校核5.3疲劳寿命分析5.4安全系数的选择六、四杆机构设计总结与展望6.1设计成果总结6.2存在问题与改进方向6.3未来发展趋势与应用前景一、四杆机构概述以下是对四杆机构设计步骤和方法中的四杆机构概述部分的撰写：1.1 四杆机构简介四杆机构是由四个杆件组成的机械系统，它们通过关节连接在一起。
这四个杆件分别是：曲柄、连杆、摇杆和机架。
四杆机构根据其结构特点和运动特性，可以分为多种类型，如直动四杆机构、摆动四杆机构、转动四杆机构等。
四杆机构在工程应用中具有广泛的应用前景，其设计和研究在机械工程领域具有重要意义。
平面铰链四杆机构分类
平面铰链四杆机构分类1. 介绍平面铰链四杆机构是一种常见的机械结构，由四个杆件和若干个铰链连接而成。
它具有简单、可靠、可控性好等特点，在机械设计中得到广泛应用。
本文将对平面铰链四杆机构进行分类，并介绍每种分类的特点和应用。
2. 分类2.1 单自由度四杆机构单自由度四杆机构是指只有一个活动连接件（也称为驱动件）的四杆机构。
这种机构可以实现一个自由度的运动，常见的有曲柄滑块机构和双曲柄滑块机构。
2.1.1 曲柄滑块机构曲柄滑块机构由一个旋转的曲柄和一个直线运动的滑块组成。
通过改变曲柄的旋转角度，可以实现滑块的往复直线运动。
曲柄滑块机构广泛应用于发动机、压力机等领域。
2.1.2 双曲柄滑块机构双曲柄滑块机构是指两个曲柄与一个滑块组成的机构。
与曲柄滑块机构相比，双曲柄滑块机构可以实现更复杂的运动轨迹，具有更广泛的应用。
双曲柄滑块机构常用于绘图仪、印刷机等设备中。
2.2 多自由度四杆机构多自由度四杆机构是指有多个活动连接件（驱动件）的四杆机构。
这种机构可以实现多个自由度的运动，常见的有平行四杆机构和串联四杆机构。
2.2.1 平行四杆机构平行四杆机构是指由两个平行排列的驱动件和两个平行排列的从动件组成的机构。
它可以实现平面内任意点的直线运动，并且具有较高的精度和刚性。
平行四杆机构广泛应用于工业生产线上，用于传输、装配等工作。
2.2.2 串联四杆机构串联四杆机构是指由一个驱动件和三个从动件组成的机构。
它可以实现复杂的运动轨迹，并且具有较高的自由度。
串联四杆机构常用于医疗器械、机器人等领域，用于实现复杂的运动任务。
3. 应用3.1 工业生产线平面铰链四杆机构在工业生产线上广泛应用。
曲柄滑块机构常用于压力机、冲床等设备中，用于实现往复运动；平行四杆机构常用于传输线上，用于实现物料的输送和装配。
3.2 机器人平面铰链四杆机构在机器人领域也有着重要的应用。
串联四杆机构可以用于实现机器人的手臂运动，使其能够完成复杂的操作任务；双曲柄滑块机构可以被应用在机器人的关节传动中。
写出汽车常用的机构及其应用
汽车中常用的机构包括：
1. 曲柄连杆机构：用于将活塞的往复运动转化为旋转运动，驱动汽车的车轮。
2. 配气机构：用于控制发动机的进气和排气，保证燃烧过程的正常进行。
3. 传动机构：用于将发动机的动力传递到车轮，实现汽车的行驶。
4. 转向机构：用于控制汽车的行驶方向。
5. 制动机构：用于使汽车减速或停止。
6. 悬挂机构：用于缓冲和减少路面冲击，提高汽车的行驶舒适性和稳定性。
这些机构在汽车的设计和制造中起着重要的作用，它们的性能和可靠性直接影响着汽车的性能和安全性。
铰链四杆机构类型的判定
铰链四杆机构类型的判定1. 什么是铰链四杆机构？铰链四杆机构是一种常见的机械传动装置，由四个连杆通过铰链连接而成。
它主要用于将旋转运动转化为直线运动或者将直线运动转化为旋转运动。
铰链四杆机构由以下几个部分组成：•固定基座：提供支撑和固定机构的作用。
•两个连接杆：连接在基座上，通过铰链与其他连杆相连。
•输入连杆：通过铰链与基座和输出连杆相连。
•输出连杆：通过铰链与输入连杆相连，完成运动转换。
2. 铰链四杆机构的分类根据铰链四杆机构的结构和特点，可以将其分为以下三种类型：（1）平面平行四杆机构平面平行四杆机构中，输入连杆和输出连杆均为平行，并且位于同一平面上。
这种机构常用于需要保持物体水平移动的场合。
汽车后轮悬挂系统中的独立悬挂就是一种典型的平面平行四杆机构。
（2）空间平行四杆机构空间平行四杆机构与平面平行四杆机构相比，多了一个维度的自由度，可以在三维空间内进行运动。
输入连杆和输出连杆仍然是平行的，但它们不再位于同一平面上。
这种机构常用于需要进行复杂直线运动的场合。
（3）球面四杆机构球面四杆机构中，输入连杆和输出连杆不再是平行的，而是相交于一个固定点。
这种机构常用于需要将旋转运动转化为其他运动形式的场合。
汽车发动机中的曲轴连杆机构就是一种典型的球面四杆机构。
3. 铰链四杆机构类型的判定方法判定铰链四杆机构的类型可以通过以下步骤进行：（1）确定基座和铰链根据实际情况确定基座和铰链的位置。
基座通常是固定不动的，而铰链则连接各个连杆以实现运动传递。
（2）绘制连杆图根据已知信息，在纸上绘制出各个连杆的位置和长度。
可以使用CAD软件或者手工绘制。
（3）确定输入连杆和输出连杆根据机构的功能需求，确定哪根连杆是输入连杆，哪根连杆是输出连杆。
输入连杆通常与动力源相连，输出连杆则负责传递运动。
（4）判断平行关系通过观察绘制的连杆图，判断输入连杆和输出连杆是否平行。
如果它们平行且位于同一平面上，则为平面平行四杆机构；如果它们平行但不在同一平面上，则为空间平行四杆机构。
平面铰链四杆机构分类
平面铰链四杆机构分类一、引言平面铰链四杆机构是一种常见的机械传动结构，由四个杆件通过铰链连接而成。
它具有简单、可靠、刚性好等优点，在机械领域有着广泛的应用。
本文将对平面铰链四杆机构进行分类和分析，以期更好地了解和应用这一机构。
二、分类平面铰链四杆机构可以根据其杆件的链接关系和机构的运动方式进行分类。
2.1 根据杆件链接关系分类•对称四杆机构：四个杆件两两对称连接，形成一个对称的结构。
常见的具有对称结构的平面铰链四杆机构有平行四杆机构和梯形四杆机构。
•非对称四杆机构：四个杆件之间没有对称关系，形成一个非对称的结构。
常见的非对称平面铰链四杆机构有双曲线四杆机构和椭圆四杆机构。
2.2 根据机构的运动方式分类•旋转运动四杆机构：机构中至少有一个连杆可以绕铰链进行旋转运动。
例如，摇杆机构和滑块机构都属于旋转运动四杆机构。
•平动运动四杆机构：杆件只能以平动的方式运动，不能绕铰链进行旋转运动。
典型的平动运动四杆机构有单滑块机构和双滑块机构。
三、对称四杆机构3.1 平行四杆机构四杆机构中的两个杆件平行于彼此，并且与另外两个杆件相互垂直。
平行四杆机构有两组平行链接的杆件，因此具有对称的结构。
其机构特点是：•杆件a和b平行，杆件c和d平行；•杆件a和d通过铰链连接，形成了机构的链接框架；•杆件b和c通过其他的铰链连接。
3.2 梯形四杆机构四杆机构中的两个杆件不平行，而是呈现出梯形的形状。
梯形四杆机构同样具有对称结构，其机构特点是：•杆件a和b不平行，杆件c和d不平行；•杆件a和d通过铰链连接，形成了机构的链接框架；•杆件b和c通过其他的铰链连接。
四、非对称四杆机构4.1 双曲线四杆机构四杆机构中的杆件连接形成一个双曲线的形状，因此称为双曲线四杆机构。
其机构特点是：•杆件a和b彼此相交，杆件c和d彼此相交；•杆件a和d通过铰链连接，形成了机构的链接框架；•杆件b和c通过其他的铰链连接。
4.2 椭圆四杆机构四杆机构中的杆件连接形成一个椭圆的形状，因此称为椭圆四杆机构。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
小结：本次课主要内容 10′ 目标测试题目 1、什么叫二力杆？ 2、在曲柄连杆机构工作过程中活塞的加速度变化规律是怎样的？
课题
2.1 曲柄连杆机构 时
课型
理论课
班级
10高管班 间
2
导
1、
学
了解定轴转动刚体上点的速度和加速度； 清楚往复惯性力与离心力的概念； 知道往复惯性力与离心力对机构产生的影响 往复惯性力与离心力对机构产生的影响 往复惯性力与离心力对机构产生的影响
讲授、讨论、提问、自学、多媒体 法手段 导 学 过 程 设 计
教
师
活 动
学
生
活 动
时间
2.2 转向传动机构 1、功用 汽车转向传动机构是将转向器输出的力 和运动传给车轮（转向节） ，并使左右车 10′ 轮按照一定关系进行偏转的机构 听课 2、汽车的转向原理
ctgα = ctgβ + B / L
如图2-26a
3、几种转向传动机构 等腰梯形机构 （如图2-26b、c、d 所示） 分析转向传动机构的工作原 理 15′
教
师
活
动
学
生
活
动
时间
4、汽车的前窗挂水控制机构，如图2-27 5、车门起闭机构 如图2-28 （自学） 10′ 结合以上的例子讨论车门起 2.3 四杆机构的特性 1、急回特性 1）急回特性的概念 2）极位夹角的概念 如图2-29 如图2-29 15′ 3）影响机构的急回特性的因素 一方面取决于从动件是否存在正、反行程 分析讨论机构的急回特性和 的极限位置，另一方面则取决于极位夹角 闭机构工作过程
教 师
活
动
学
生 活
动
时间
2.1.2 机构的运动分析 1、活塞（点）的位移 20′ 2、活塞（点）的速度 速度是描述点的运动快慢和方向的物理 量 3、活塞（点）的加速度 点的加速度是描述点的速度大小和方向 随时间变化的物理量 15′ 4、转动方程、角速度、角加速度 1）转动方程 2）角速度 角速度是用于描述刚体转动快慢和转动 方向的物理量 3）角加速度 对各物理量进行定性的分析 角加速度是用于描述角速度变化快慢的 物理量 10′ 图2-19 活塞的加速度变化规律是怎 样的？ 通过对活塞-连杆-曲轴机构 的运动分析了解其运动特点
教 师
活
动
学
生 活
动
Байду номын сангаас时间
②法向加速度 2. 1.3 机构的动力学分析 1、往复惯性力 1）概念 对照图2-24的受力分析结合 2）变化规律 曲柄连杆机构的工作原理分 3）结论 析往复惯性力的变化规律 往复惯性力使曲柄连杆机构的各零件和 10′ 所有轴颈承受周期性的附加载荷，加快轴 承的磨损；未被平衡的变化着的惯性力传 到气缸体后，还会引起发动机的振动 2、离心力 由以上分析一起得出总结 1）概念 图2-24 15′ 2）受力分析 3）结论 离心力使连杆大头的轴瓦和曲柄销、曲轴 主轴颈及其轴承受到又一附加载荷，增加 对照受力分析讨论离心力对 它们的变形和磨损 机构有哪些影响？ 10′ 2. 1.4 活塞-连杆-曲轴的几何关系 小结：本次课主要内容 10′ 目标测试题目 1、 为保证活塞-连杆-曲轴机构的正常运转， 它们之间的几何关系应该是怎样的？ 2、往复惯性力的存在对曲柄连杆机构有什么影响？ 图2-24 20′
θ
什么因素有关？ 图2-30、图2-31 20′
2、压力角与传动角 4）概念 图2-32
5）压力角、传动角对对机构工作的影响 3、止点位置 1）概念 图2-34
2）止点位置在机构中的运用 15′ 知道止点位置对机构工作的 影响 小结：本次课主要内容 5′ 目标测试题目 1、试描述配气机构的工作过程 2、试描述凸轮机构的几个角度与配气的关系。
2、
目
3、
标 重点 难点 教学方
讲授、讨论、提问、自学、多媒体 法手段 导 学 过 程 设 计
教
师
活 动
学
生
活 动
时间
2.1.2 机构的运动分析 1、定轴转动刚体上点的速度和加速度 1）速度
(m / s) 60 刚体上各点的线速度与其半径成正比，点
v = Rω =
πDn
10′ 听课
离转轴距离越远，则其线速度越大 2）加速度 定性的分析影响刚体转动的 ①切向加速度 速度和加速度的因素 15′
课题
2.2 转向传动机构、2.3四杆机构的特性 时
课型
理论课
班级
10高管班 间
2
导
4、
学
知道汽车转向传动机构的功用和工作原理； 知道汽车的前窗挂水控制机构、车门起闭机构的工作原理； 知道四杆机构的基本特性。 转向传动机构的功用和工作原理；四杆机构的基本特性 四杆机构的基本特性
5、
目
6、
标 重点 难点 教学方
学
生
活 动
时间
2.1.1 机构的受力分析
1、 连杆的受力
1) 受力情况 2) 二力杆
2、 曲轴的受力
如图2-13 如图2-14 根据连杆、 曲轴的工作情况进 行受力分析 20′
1）受力分析
如图2-15
2）平面任意力系 ① 平面任意力系的简化 对照图理解二力杆、 平面任意 ② 平面任意力系的平衡条件 力系的概念 主矢为零、主矩为零 15’
课题
2.1 曲柄连杆机构 时
课型
理论课
班级
10高管班 间
2
导
1、
学
了解受力分析相关的概念； 清楚连杆、曲轴的受力情况； 能简单分析曲柄连杆机构的运动特性 连杆、曲轴的受力情况 曲柄连杆机构的运动特性
2、
目
3、
标 重点 难点 教学方
讲授、讨论、提问、录像、多媒体 法手段 导 学 过 程 设 计
教
师
活 动