機械的設(shè)計基礎(chǔ)第三章-平面連桿機構(gòu)-課件

1、第3章 平面連桿機構(gòu)3-1 平面機構(gòu)的運動簡圖和自由度3-2 平面四桿機構(gòu)的基本類型3-3 平面四桿機構(gòu)的特點及設(shè)計基本要求:掌握基本概念熟練掌握機構(gòu)運動簡圖的繪制熟練掌握機構(gòu)自由度的計算方法掌握平面連桿機構(gòu)的類型、特點、演化方法掌握平面四桿機構(gòu)的工作特性機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/20221課件3-1 平面機構(gòu)的運動簡圖和自由度一、構(gòu)件二、運動副三、機構(gòu)四、平面機構(gòu)的運動簡圖五、平面機構(gòu)的自由度機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/20222課件一、構(gòu)件構(gòu)件：獨立影響機構(gòu)功能并能獨立運動的單元體（實物、剛體、運動的整體）機架、原動構(gòu)件、從動構(gòu)件零件：單獨加工的制造單元體通用零件、專用零

2、件構(gòu)件可以由一個零件組成也可以由幾個零件組成原動件1234從動件機架機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/20223課件與動力源組合機器的組成(從運動觀點看)由構(gòu)件組成(從制造觀點看)由零件組成機械機器機構(gòu)構(gòu)件零件通用零件專用零件原動構(gòu)件從動構(gòu)件機 架零件構(gòu)件機構(gòu)機器靜聯(lián)接動聯(lián)接(運動副)機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/20224課件xyo二、運動副運動副: 兩構(gòu)件直接接觸而形成的可動聯(lián)接運動副元素：構(gòu)成運動副時直接接觸的點、線、面部分接觸形式: 點、線、面機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/20225課件運動副分類按接觸形式分類按相對運動分類機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/20226課

3、件按接觸形式分類：接觸形式: 點、線、面低副：面接觸高副：點、線接觸平面低副空間低副xyo高副高副空間低副平面低副平面低副機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/20227課件按相對運動分類：運動副的性質(zhì)（即運動副引入的約束）確定了兩構(gòu)件的相對運動按相對運動分類：轉(zhuǎn)動副：相對轉(zhuǎn)動 回轉(zhuǎn)副、鉸鏈移動副：相對移動 螺旋副：螺旋運動 球面副：球面運動 機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/20228課件運動副類型小結(jié)平面低副: 轉(zhuǎn)動副、移動副 （面接觸）平面高副: 齒輪副、凸輪副 （點、線接觸）空間低副: 螺旋副、球面副、圓柱副 （面接觸）空間高副: 球和圓柱與平面、球與圓柱副 (點、線接觸)運動副特性:

4、運動副一經(jīng)形成, 組成它的兩個構(gòu)件間的可能的相對運動就確定。而且這種可能的相對運動, 只與運動副類型有關(guān), 而與運動副的具體結(jié)構(gòu)無關(guān)。工程上常用一些規(guī)定的符號代表運動副機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/20229課件平面副低副：轉(zhuǎn)動副、移動副(面接觸)高副：齒輪副、凸輪副(點、線接觸)xyoxyottnnnt機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202210課件空間副高副：點、線接觸球面副螺旋副了解機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202211課件機構(gòu)是由構(gòu)件通過運動副連接而成的原動件：按給定運動規(guī)律獨立運動的構(gòu)件從動件：其余的活動構(gòu)件機 架：固定不動的構(gòu)件原動件1234從動件機架閉鏈開鏈機

5、構(gòu)三、機構(gòu)機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202212課件1 概述2 構(gòu)件的表示方法3 運動副的表示方法4 運動簡圖的繪制方法5 例題四、平面機構(gòu)的運動簡圖機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202213課件1 概述機構(gòu)各部分的運動，取決于：原動件的運動規(guī)律、各運動副的類型、機構(gòu)的運動尺寸(確定各運動副相對位置的尺寸)機構(gòu)運動簡圖:（表示機構(gòu)運動特征的一種工程用圖）用簡單線條表示構(gòu)件規(guī)定符號代表運動副按比例定出運動副的相對位置與原機械具有完全相同的運動特性比較：機構(gòu)示意圖：沒嚴格按照比例繪制的機構(gòu)運動簡圖用途：分析現(xiàn)有機械，構(gòu)思設(shè)計新機械機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202214課件

6、2 構(gòu)件的表示方法桿、軸類構(gòu)件機架同一構(gòu)件兩副構(gòu)件三副構(gòu)件機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202215課件3 運動副的表示方法轉(zhuǎn)動副移動副高副（齒輪副、凸輪副）機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202216課件4 運動簡圖的繪制方法步驟：確定構(gòu)件數(shù)目及原動件、輸出構(gòu)件各構(gòu)件間構(gòu)成何種運動副？（注意微動部分）選定比例尺、投影面，確定原動件某一位置，按規(guī)定符號繪制運動簡圖標明機架、原動件和作圖比例尺繪制路線：原動件中間傳動件 輸出構(gòu)件觀察重點：各構(gòu)件間構(gòu)成的運動副類型良好習慣：各種運動副和構(gòu)件用規(guī)定符號表達誤 區(qū)：構(gòu)件外形機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202217課件5 例題：內(nèi)燃機機

7、械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202218課件試繪制如圖所示機構(gòu)的運動簡圖1、氣缸體 2、活塞 3、進氣閥4、排氣閥 5、連桿 6、曲軸7、凸輪 8、頂桿 9、10齒輪7/19/202219課件 繪出圖所示泵結(jié)構(gòu)的構(gòu)件圖1、偏心圓盤 2、帶環(huán)的柱塞 3、擺動盤 4、機架7/19/202220課件7/19/202221課件7/19/202222課件ABCEFDG例題：破碎機機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202223課件1234ABC141223A14B12C23432414例題：機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202224課件1 平面機構(gòu)自由度的計算2 機構(gòu)具有確定運動的條件3 幾

8、種特殊結(jié)構(gòu)的處理復合鉸鏈局部自由度虛約束4 小結(jié)五、平面機構(gòu)的自由度機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202225課件1 平面機構(gòu)自由度的計算(1) 平面運動構(gòu)件的自由度(構(gòu)件可能出現(xiàn)的獨立運動)(2) 平面運動副引入的約束R(對獨立的運動所加的限制)xy21 與其它構(gòu)件未連之前：3用運動副與其它構(gòu)件連接后, 運動副引入約束, 原自由度減少xyoxyottnnR=2R=2R=1結(jié)論：平面低副引入2個約束平面高副引入1個約束機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202226課件(3) 平面機構(gòu)自由度計算公式如果：活動構(gòu)件數(shù)：n 低副數(shù)： pl 高副數(shù)： phxy21未連接前總自由度：3n連接后引

9、入的總約束數(shù)：2pl+phF=3n - ( 2pl + ph )機構(gòu)自由度F：F=3n - 2pl - ph機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202227課件機構(gòu)自由度舉例：1234F =3n2plph = 3 2 340= 112345F =3n2plph = 3 2 450= 2F =3n2plph = 3 2 221= 1BCAF =3n2plph = 3 2 340= 1F =3n2plph = 3 2 451= 1機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202228課件F =3n2plph = 3 42 50= 2 F =3n2plph = 3 32 50= -1 F =3n2plph

10、 = 3 22 30=0 2 機構(gòu)具有確定運動的條件F=0,剛性桁架，構(gòu)件之間無相對運動原動件數(shù)小于F,各構(gòu)件無確定的相對運動原動件數(shù)大于F,在機構(gòu)的薄弱處遭到破壞結(jié)論：機構(gòu)具有確定運動的條件：1 機構(gòu)自由度 0 2 原動件數(shù) 機構(gòu)自由度數(shù)BCABCADEAEBCD機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202229課件m個構(gòu)件(m2)在同一處構(gòu)成轉(zhuǎn)動副m-1個低副(1) 復合鉸鏈412356F 3n2plph 3 2 560 3F 3n 2plph 3 2 570 1412356錯對計算在內(nèi)5232351m個構(gòu)件,m-1個鉸鏈3 幾種特殊結(jié)構(gòu)的處理機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202230

11、課件F3n2plph 3 2 331 2F3n 2plph 3 2 221 1錯對排除(2) 局部自由度定義：機構(gòu)中某些構(gòu)件所具有的獨立的局部運動, 不影響機構(gòu)輸出運動的自由度局部自由度經(jīng)常發(fā)生的場合：滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦時添加的滾子、軸承中的滾珠解決的方法：計算機構(gòu)自由度時，設(shè)想將滾子與安裝滾子的構(gòu)件固結(jié)在一起，視作一個構(gòu)件機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202231課件不影響機構(gòu)運動傳遞的重復約束在特定幾何條件或結(jié)構(gòu)條件下，某些運動副所引入的約束可能與其它運動副所起的限制作用一致，這種不起獨立限制作用的運動副叫虛約束虛約束經(jīng)常發(fā)生的場合處理方法：計算自由度時，將虛約束（或虛約束構(gòu)件及其

12、所帶入的運動副）去掉結(jié)論F3n2PLPH 3 2 123F3n2PLPH 3 2 231-1錯2211對排除之一為虛約束(3) 虛約束機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202232課件虛約束經(jīng)常發(fā)生的場合A 兩構(gòu)件之間構(gòu)成多個運動副時B 兩構(gòu)件某兩點之間的距離在運動過程中始終保持不變時C 聯(lián)接構(gòu)件與被聯(lián)接構(gòu)件上聯(lián)接點的軌跡重合時D 機構(gòu)中對運動不起作用的對稱部分機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202233課件A 兩構(gòu)件之間構(gòu)成多個運動副時兩構(gòu)件組合成多個轉(zhuǎn)動副，且其軸線重合兩構(gòu)件組合成多個移動副，其導路平行或重合兩構(gòu)件組合成若干個高副，但接觸點之間的距離為常數(shù)123123目的：為了改善構(gòu)

13、件的受力情況F3n2PLPH 3 2 2211機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202234課件B 兩構(gòu)件某兩點之間的距離在運動中保持不變時在這兩個例子中，加與不加紅色構(gòu)件AB效果完全一樣，為虛約束計算時應將構(gòu)件AB及其引入的約束去掉來計算412351234F3n2PLPH 3 2 340F3n2PLPH 3 2 460 0BA錯對 1F3n2PLPH 3 2 3401機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202235課件C 兩構(gòu)件上聯(lián)接點的軌跡重合在該機構(gòu)中，構(gòu)件2上的C點C2與構(gòu)件3上的C點C3軌跡重合，為虛約束計算時應將構(gòu)件3及其引入的約束去掉來計算同理，也可將構(gòu)件4當作虛約束，將構(gòu)件4

14、及其引入的約束去掉來計算，效果完全一樣BAC(C2,C3)D1234F3n2PLPH 3 2 3401動畫機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202236課件D 機構(gòu)中對運動不起作用的對稱部分在該機構(gòu)中，齒輪3是齒輪2的對稱部分，為虛約束計算時應將齒輪3及其引入的約束去掉來計算同理，將齒輪2當作虛約束去掉，完全一樣目的：為了改善構(gòu)件的受力情況F3n2PLPH 3 2 332112345機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202237課件虛約束結(jié)論機構(gòu)中的虛約束都是在一定的幾何條件下出現(xiàn)的，如果這些幾何條件不滿足，則虛約束將變成有效約束，而使機構(gòu)不能運動采用虛約束是為了:改善構(gòu)件的受力情況；傳遞

15、較大功率；或滿足某種特殊需要在設(shè)計機械時，若為了某種需要而必須使用虛約束時，則必須嚴格保證設(shè)計、加工、裝配的精度，以滿足虛約束所需要的幾何條件123機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202238課件4 自由度計算小結(jié)自由度計算公式:F3n2plph機構(gòu)自由度3活動構(gòu)件數(shù)(2低副數(shù)+1高副數(shù))計算步驟:確定活動構(gòu)件數(shù)目確定運動副種類和數(shù)目確定特殊結(jié)構(gòu): 局部自由度、虛約束、復合鉸鏈計算、驗證自由度幾種特殊結(jié)構(gòu)的處理:1、復合鉸鏈計算在內(nèi)2、局部自由度排除3、虛約束-重復約束排除機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202239課件機構(gòu)自由度計算舉例例 1 圖示牛頭刨床設(shè)計方案草圖。設(shè)計思路為：動

16、力由曲柄1輸入，通過滑塊2使擺動導桿 3 作往復擺動，并帶動滑枕4作往復移動 ，已達到刨削加工目的。 試問圖示的構(gòu)件組合是否能達到此目的？ 如果不能，該如何修改？7/19/202240課件解：首先計算設(shè)計方案草圖的自由度改進措施：1、增加一個低副和一個活動構(gòu)件；2、用一個高副代替低副。即表示如果按此方案設(shè)計機構(gòu)，機構(gòu)是不能運動的。必須修改，以達到設(shè)計目的。7/19/202241課件改進方案7/19/202242課件改進方案7/19/202243課件改進方案7/19/202244課件例 2 如圖所示，已知： DE=FG=HI，且相互平行；DF=EG，且相互平行；DH=EI，且相互平行。計算此機構(gòu)

17、的自由度 (若存在局部自由度、復合鉸鏈、虛約束請標出）。7/19/202245課件局部自由度復合鉸鏈虛約束7/19/202246課件例 3 計算圖所示機構(gòu)的自由度 (若存在局部自由度、復合鉸鏈、虛約束請標出）。7/19/202247課件局部自由度虛約束7/19/202248課件例 4 如圖所示, 已知HG=IJ,且相互平行；GL=JK，且相互平行。計算此機構(gòu)的自由度 (若存在局部自由度、復合鉸鏈、虛約束請標出）。 7/19/202249課件局部自由度復合鉸鏈虛約束7/19/202250課件F3n2PLPH 3 2 8111 17/19/202251課件7/19/202252課件7/19/202

18、253課件2-4 平面機構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析一、平面機構(gòu)的組成原理機構(gòu)都是由機架、原動件和從動件組構(gòu)成的。機架原動件從動件組7/19/202254課件從動件組當把該機構(gòu)的機架和原動件拆去后，則余下的從動件組為：這個從動件組的自由度為零，即： 這個從動件組還可以分解成若干個更簡單的、自由度等于零的從動件組。7/19/202255課件這樣的從動件組已經(jīng)不能進一步分解成更簡單、自由度為零的從動件組。 通常把這樣的從動件組稱為：基本桿組基本桿組的概念非常重要，它是機構(gòu)分析的重要的理論基礎(chǔ)。7/19/202256課件機構(gòu)的組成原理 任何機構(gòu)都可以看作是由若干個基本桿組依次連接于原動件和機架上所組成的7

19、/19/202257課件如果基本桿組的運動副全為低副，則基本桿組自由度的計算公式為： 由于活動構(gòu)件數(shù)n和低副數(shù)PL都必須是整數(shù)，所以 n應是 的倍數(shù)， PL應是 的倍數(shù)。 這也就是說，在一個基本桿組中，其構(gòu)件數(shù)和低副數(shù)有以下關(guān)系：n=2, PL=3n=4, PL=6n=6, PL=9二、基本桿組的類型7/19/202258課件 最簡單的平面基本桿組是由兩個構(gòu)件三個低副組成的桿組，稱之為級桿組。級桿組是機構(gòu)中最常見的一類基本桿組級桿組有以下幾種形式：7/19/202259課件除級桿組外，還有、級等較高級的基本桿組。這是級桿組由個構(gòu)件個低副組成，具有一個副構(gòu)件，而每個內(nèi)副所連接的分支是雙副構(gòu)件。7

20、/19/202260課件這是級桿組由個構(gòu)件個低副組成，有個內(nèi)副。7/19/202261課件作業(yè):3.57/19/202262課件2-2 平面四桿機構(gòu)的基本類型一、鉸鏈四桿機構(gòu)1 基本型式2 鉸鏈四桿機構(gòu)劃分3 平面四桿機構(gòu)的工作特性4 機構(gòu)演化方式二、偏心輪機構(gòu)三、曲柄滑塊機構(gòu)四、導桿機構(gòu)機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202263課件一、鉸鏈四桿機構(gòu)1 基本型式平面連桿機構(gòu)的基本型式是鉸鏈四桿機構(gòu)其余四桿機構(gòu)均是由鉸鏈四桿機構(gòu)演化而成的二桿三桿, 不可能.鉸鏈四桿機構(gòu)機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202264課件基本型式（續(xù)）結(jié)構(gòu)特點：四個運動副均為轉(zhuǎn)動副組成：機架、連桿、連架桿機

21、架：固定不動的構(gòu)件AD連架桿：直接與機架相連的構(gòu)件AB、CD連桿：不與機架相連的構(gòu)件BC曲柄：能作整周轉(zhuǎn)動的連架桿搖桿：不能作整周轉(zhuǎn)動的連架桿1B2C31B2C34AD連桿連架桿連架桿機架1234ABCD曲柄搖桿(擺桿)(周轉(zhuǎn)副)(擺轉(zhuǎn)副)機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202265課件2 鉸鏈四桿機構(gòu)劃分按連架桿不同運動形式分：(1) 曲柄搖桿機構(gòu)(2) 雙曲柄機構(gòu)(3) 雙搖桿機構(gòu)連桿連架桿連架桿1234ABCD4AD23作機架曲柄搖桿機構(gòu)14AD23作機架雙搖桿機構(gòu)4AD1231作機架雙曲柄機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu)4AD123機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202266課件(1) 曲柄搖

22、桿機構(gòu)結(jié)構(gòu)特點：連架桿1為曲柄，3為搖桿運動變換：轉(zhuǎn)動搖動舉例：攪拌器機構(gòu)、雷達天線機構(gòu)1234特性：急回特征死點機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202267課件(2) 雙曲柄機構(gòu)結(jié)構(gòu)特點：二連架桿均為曲柄運動變換：轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動，通常二轉(zhuǎn)速不相等舉例：振動篩機構(gòu)機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202268課件特殊雙曲柄機構(gòu)平行四邊形機構(gòu)結(jié)構(gòu)特點：二曲柄等速運動不確定問題車門開閉機構(gòu)反平行四邊形機構(gòu)結(jié)構(gòu)特點：二曲柄轉(zhuǎn)向相反機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202269課件(3) 雙搖桿機構(gòu) 結(jié)構(gòu)特點：二連架桿均為搖桿運動變換：擺動擺動舉例: 鶴式起重機機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/2

23、02270課件特殊機構(gòu)等腰梯形機構(gòu)實例: 汽車前輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202271課件3 平面四桿機構(gòu)的工作特性(1)曲柄存在條件(2)急回特征(3)死點連桿連架桿連架桿1234ABCD機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202272課件(1) 曲柄存在條件曲柄存在條件：1. 最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之和2. 最短桿是連架桿或機架最短桿參與構(gòu)成的轉(zhuǎn)動副都是整周副其余均為擺轉(zhuǎn)副推論1：當Lmax+Lmin L(其余兩桿長度之和)時最短桿是連架桿之一 曲柄搖桿機構(gòu)最短桿是機架 雙曲柄機構(gòu)最短桿是連桿 雙搖桿機構(gòu)推論2：當Lmax+Lmin L(其余兩桿長

24、度之和)時 雙搖桿機構(gòu)ABCDabcd了解機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202273課件當回程所用時間小于工作行程所用時間時，稱該機構(gòu)具有急回特征極位夾角： 急回特性分析：1 = C 1 = 1 t1 =1800 + 2 = 1 t2 =1800 - t1 t2 , v2 v1行程速比系數(shù)K (2) 急回特征K=1, 無急回特性qK急回特征越顯著1jB2C212v2v1慢快急回特性的應用例：牛頭刨工作要求B1C14ABCD231機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202274課件死點:傳動角為零g=0(連桿與從動件共線),機構(gòu)頂死(3) 死點M=F*LB1C1B2C24ABCD231=0

25、0=00=00C2B2=00BACB1C機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202275課件利用構(gòu)件慣性力實例:家用縫紉機采用多套機構(gòu)錯位排列實例:蒸汽機車車輪聯(lián)動機構(gòu)蒸汽機車兩側(cè)利用錯位排列的兩套曲柄滑塊機構(gòu)使車輪聯(lián)動機構(gòu)通過死點克服死點的措施 GGEFEF機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202276課件實例:夾具飛機起落架機構(gòu)死點的利用折疊家具機構(gòu)=00機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202277課件4 機構(gòu)演化方式1 轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)化為移動副2 變換構(gòu)件形態(tài)3 變更機架4 擴大轉(zhuǎn)動副尺寸連桿連架桿連架桿1234ABCD機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202278課件二、偏心輪機構(gòu)曲

26、柄搖桿機構(gòu)(擴大回轉(zhuǎn)副)偏心輪機構(gòu)機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202279課件偏心輪機構(gòu)（續(xù)）對心式曲柄滑塊機構(gòu)偏心輪機構(gòu)1B24AC3h=2lAB4C231BA B副擴大機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202280課件三、曲柄滑塊機構(gòu)鉸鏈四桿機構(gòu)1B2C34AD曲線導軌曲柄滑塊機構(gòu)lCD e 01B24AC3偏置式曲柄滑塊機構(gòu)對心式曲柄滑塊機構(gòu)1B24AC3e3D1B2C4A對CD桿等效轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)動副變成移動副機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202281課件四、導桿機構(gòu)選不同構(gòu)件作機架機構(gòu)倒置曲柄滑塊機構(gòu)導桿機構(gòu)變更機架曲柄滑塊機構(gòu)導桿機構(gòu),動畫曲柄搖塊機構(gòu)移動導桿機構(gòu)曲柄搖桿機

27、構(gòu)移動導桿機構(gòu)機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202282課件應用實例一A41A4曲柄滑塊機構(gòu)1B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C32作機架A41A41A41A41A41A41A41A41A41A41A41A413B2C曲柄搖塊機構(gòu) 液壓作動筒車箱舉升機構(gòu)機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202283課件2B12B12B1應用實例二1BA21BA2A41B2C3曲柄滑塊機構(gòu)CA43移動導桿機構(gòu)C41BA21BA21BA23手動唧筒機構(gòu)3作機架1B2機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/20

28、2284課件應用實例三C234A41B2C3曲柄滑塊機構(gòu)作機架 A41B2C3導桿機構(gòu)C234C234C234C234C234C234C234C234C234C234C234C234回轉(zhuǎn)導桿機構(gòu)lBC lAB，導桿AC整周轉(zhuǎn)動C234C234C234C234AB123C423C423C423C423C423C423C423C423C423C423C423C4lBC lAB，導桿AC擺動擺動導桿機構(gòu)32C4AB1機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202285課件其它雙移動副機構(gòu)正弦機構(gòu)雙轉(zhuǎn)塊機構(gòu)(十字滑塊機構(gòu))動畫正弦機構(gòu)雙滑塊機構(gòu)正切機構(gòu)了解機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202286課

29、件2-3 平面四桿機構(gòu)的特點及其設(shè)計簡介一、平面四桿機構(gòu)的特點二、平面連桿機構(gòu)的應用三、平面四桿機構(gòu)的設(shè)計了解機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202287課件一、平面四桿機構(gòu)的特點全低副（面接觸），承受沖擊力，易潤滑，不易磨損運動副結(jié)構(gòu)簡單，易加工運動規(guī)律多樣化、點的運動軌跡多樣化運動副累積誤差大，效率低慣性力難以平衡，不宜用于高速不能精確實現(xiàn)復雜的運動規(guī)律，設(shè)計計算較復雜123ABC4機架連桿連架桿A1B2C3D44A12B3C56DE機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202288課件1 實現(xiàn)有軌跡、位置或運動規(guī)律要求的運動2 實現(xiàn)從動件運動形式及運動特性的改變3 實現(xiàn)較運距離的傳動或

30、操縱4 調(diào)節(jié)、擴大從動件行程5 獲得較大的機械增益：輸出力(矩)與輸入力(矩)之比二、平面連桿機構(gòu)的應用機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202289課件1 實現(xiàn)有軌跡、位置或運動規(guī)律要求的運動圓軌跡復制機構(gòu)AMF保齡球置瓶機掃瓶機構(gòu)CDABM機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202290課件2 實現(xiàn)從動件運動形式及運動特性的改變步進式工件傳送機構(gòu)運動形式改變實例機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202291課件3 實現(xiàn)較運距離的傳動或操縱應用實例：自行車手閘機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202292課件4 調(diào)節(jié)、擴大從動件行程可變行程滑塊機構(gòu)特點：調(diào)節(jié) 可改變滑塊D的行程汽車用空

31、氣泵機構(gòu)特點：曲輛CD短，滑塊行程大ABCDABCDEF機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202293課件5 獲得較大的機械增益:輸出力(矩)與輸入力(矩)之比肘節(jié)機構(gòu)特點：機械增益大剪切機構(gòu)特點：機械增益大EABCD機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202294課件其它機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202295課件1 實現(xiàn)剛體給定位置的設(shè)計機構(gòu)能引導剛體（如連桿）通過一系列給定位置2 實現(xiàn)已知運動規(guī)律的設(shè)計1）給定連架桿對應位置 2）給定行程速比變化系數(shù)3 實現(xiàn)預定軌跡的設(shè)計連桿上某點通過某一預定給定軌跡的功能圖解法、解析法、實驗法三、平面四桿機構(gòu)的設(shè)計機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7

32、/19/202296課件1 剛體導引機構(gòu)的設(shè)計(1)應用概述(2)剛體導引機構(gòu)設(shè)計分析(3)剛體導引機構(gòu)的設(shè)計機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202297課件(1) 應用概述實現(xiàn)剛體給定位置的設(shè)計如實現(xiàn)預定的連桿位置要求機構(gòu)能引導剛體（一般為連桿）通過一系列給定位置例：飛機起落架機構(gòu):要求實現(xiàn)機輪放下和收起兩個位置鑄造翻砂機構(gòu):要求實現(xiàn)兩個翻轉(zhuǎn)位置機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202298課件條件：給定連桿對應位置鉸鏈四桿機構(gòu)的設(shè)計,在于確定四個鉸點的位置,且關(guān)鍵在確定連桿兩鉸點的位置連桿上的鉸點一定落在以固定鉸為中心的圓上即:剛體導引機構(gòu)轉(zhuǎn)變成已知圓弧上的點求圓心(2) 剛體導引機構(gòu)設(shè)計分析ABCD機械設(shè)計基礎(chǔ) 平面連桿機構(gòu)7/19/202299課件選定連桿上兩活動鉸鏈，即確定連桿長lBC，定比例尺l作圖活動鉸鏈相對于固定鉸鏈的運動軌跡為圓用三點定心法確定兩固定鉸鏈D,