機(jī)械設(shè)計(jì)原理 連桿機(jī)構(gòu)全解課件

第四章連桿機(jī)構(gòu)第四章連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)：由若干個(gè)構(gòu)件通過低副連接而組成，又稱為低副機(jī)構(gòu)。平面連桿機(jī)構(gòu)：所有構(gòu)件均在相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的連桿機(jī)構(gòu)?？臻g連桿機(jī)構(gòu)：所有構(gòu)件不全在相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的連桿機(jī)構(gòu)。由于平面連桿機(jī)構(gòu)不僅應(yīng)用廣泛，而且還往往是多桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)；所以這里重點(diǎn)介紹平面連桿機(jī)構(gòu).連桿機(jī)構(gòu)：由若干個(gè)構(gòu)件通過低副連接而組成，又稱為低副機(jī)構(gòu)。4.1平面連桿機(jī)構(gòu)的類型

4.1.1平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型式全部運(yùn)動(dòng)副為轉(zhuǎn)動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)稱為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)連桿連架桿機(jī)架視頻:24.1平面連桿機(jī)構(gòu)的類型

4.1.1平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型式曲柄——作整周運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件搖桿——作擺動(dòng)的構(gòu)件。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)根據(jù)連架桿的運(yùn)動(dòng)形式不同分為：○曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（視頻1）○雙曲柄機(jī)構(gòu)（視頻2）○雙搖桿機(jī)構(gòu)（視頻3）平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型式鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)根據(jù)連架桿的運(yùn)動(dòng)形式不鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的三種基本型式

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)：指兩連架桿一為曲柄，一為搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的三種基本型式

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)：指兩連架桿一為曲慣性篩雙曲柄機(jī)構(gòu)：指兩個(gè)連架桿都是曲柄的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。若機(jī)構(gòu)中相對(duì)兩桿平行且相等，則成為平面四邊形機(jī)構(gòu)。慣性篩雙曲柄機(jī)構(gòu)：指兩個(gè)連架桿都是曲柄的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。若機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)：指兩個(gè)連架桿都是搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。

雙搖桿機(jī)構(gòu)：指兩個(gè)連架桿都是搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。

4.1.2平面四桿機(jī)構(gòu)的演化

由四桿機(jī)構(gòu)的基本型式通過演化可以得到其它多種結(jié)構(gòu)型式。

常用的演化方法有

1、轉(zhuǎn)動(dòng)副變移動(dòng)副

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)→曲柄滑塊機(jī)構(gòu)→雙滑塊機(jī)構(gòu)4.1.2平面四桿機(jī)構(gòu)的演化

由四桿機(jī)構(gòu)的基本型式通過視頻11視頻11曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)①曲柄滑塊機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)搖塊機(jī)構(gòu)定塊機(jī)構(gòu)(直動(dòng)滑桿機(jī)構(gòu))②曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)①曲柄滑塊機(jī)3.變換構(gòu)件形態(tài)

兩個(gè)移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)

①若選擇構(gòu)件2或4為機(jī)架時(shí)，就是正弦機(jī)構(gòu)；

②若改取構(gòu)件3為機(jī)架,則為雙滑塊機(jī)構(gòu);

③當(dāng)取構(gòu)件1為機(jī)架時(shí)，便演化為雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)。視頻133.變換構(gòu)件形態(tài)

兩個(gè)移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)

①若選擇構(gòu)件2或44擴(kuò)大移動(dòng)副的尺寸

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)偏心盤機(jī)構(gòu)（視頻8）機(jī)械原理視頻連桿（1-2）.avi4擴(kuò)大移動(dòng)副的尺寸

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)偏心盤機(jī)構(gòu)（視頻8）機(jī)械原4.2平面連桿機(jī)構(gòu)的工作特性平面連桿機(jī)構(gòu)具有傳遞和變換運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)力的傳遞和變換功能，前者稱為平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性，后者稱為平面連桿機(jī)構(gòu)的傳力特性。了解了這些特征，對(duì)于正確選擇連桿機(jī)構(gòu)的類型，進(jìn)而進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)具有重要指導(dǎo)意義。4.2平面連桿機(jī)構(gòu)的工作特性平面連桿機(jī)構(gòu)具有4.2.1運(yùn)動(dòng)特性

1.轉(zhuǎn)動(dòng)副為整轉(zhuǎn)副的條件-----鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件AB2BB1DC2CC1l1l2l4l34.2.1運(yùn)動(dòng)特性

1.轉(zhuǎn)動(dòng)副為整轉(zhuǎn)副的條件-----鉸鏈在ΔB1C1D中，根據(jù)三角形任意兩邊之差必小于等于第三邊，可得：移項(xiàng)可得：在ΔB1C1D中，根據(jù)三角形任意兩邊之差必小于等于第三邊，可在ΔB2C2D中，根據(jù)三角形任意兩邊之和必大于等于第三邊，可得：以上三式兩兩相加并化簡(jiǎn)可得：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在條件：1、曲柄為最短桿；2、最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之和在ΔB2C2D中，根據(jù)三角形任意兩邊之和必大于等于第三邊，可

滿足上述條件時(shí)，取不同的構(gòu)件為機(jī)架時(shí)，可得三種不同性質(zhì)的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)取最短桿的鄰桿為機(jī)架－－－曲柄搖桿機(jī)構(gòu)取最短桿的對(duì)桿為機(jī)架－－－雙搖桿機(jī)構(gòu)

取最短桿為機(jī)架－－－雙曲柄機(jī)構(gòu)圖10

滿足上述條件時(shí)，取不同的構(gòu)件為機(jī)架時(shí)，可得三種不同性質(zhì)的鉸

“最短構(gòu)件與最長(zhǎng)構(gòu)件的長(zhǎng)度之和小于或等于其余兩構(gòu)件長(zhǎng)度之和”是必要條件，如果不滿足此條件，無論取那個(gè)構(gòu)件作為機(jī)架，都不存在曲柄。“最短構(gòu)件與最長(zhǎng)構(gòu)件的長(zhǎng)度之和小于或等于其余兩構(gòu)件長(zhǎng)度之和2.急回運(yùn)動(dòng)特性在曲柄等速回轉(zhuǎn)情況下，由于α1=180°+θ，α2=180°-θ，所以t1>t2,搖桿往復(fù)擺動(dòng)的平均速度為V2>V1.把搖桿的這種往復(fù)擺動(dòng)快慢不同的運(yùn)動(dòng)稱為急回運(yùn)動(dòng)。急回運(yùn)動(dòng)的程度可以用行程速比系數(shù)K來衡量：2.急回運(yùn)動(dòng)特性在曲柄等速回轉(zhuǎn)情況下，由于α1=180行程速比系數(shù)結(jié)論：當(dāng)θ≠0時(shí)，機(jī)構(gòu)具有急回運(yùn)動(dòng)特性，θ角愈大，K值愈大，急回運(yùn)動(dòng)特性愈顯著。行程速比系數(shù)結(jié)論：當(dāng)θ≠0時(shí)，機(jī)構(gòu)具有急回運(yùn)動(dòng)特性，θ角愈大3.運(yùn)動(dòng)連續(xù)性

1、運(yùn)動(dòng)連續(xù)性：當(dāng)主動(dòng)件連續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)件也能連續(xù)占據(jù)預(yù)定的各個(gè)位置，稱為機(jī)構(gòu)具有運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性。3.運(yùn)動(dòng)連續(xù)性

1、運(yùn)動(dòng)連續(xù)性：當(dāng)主動(dòng)件連續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)件也在不計(jì)重力、摩擦力、慣性力的條件下，機(jī)構(gòu)中輸出件所受主動(dòng)力的方向線與該受力點(diǎn)的絕對(duì)速度方向線所夾的銳角。壓力角的余角，γ=900-α。

1、壓力角α2、傳動(dòng)角γFF1F21ABCD234V

α越小，γ越大，則機(jī)構(gòu)傳力性能越好。4.2.2傳力特性

在不計(jì)重力、摩擦力、慣性力的條件下，機(jī)構(gòu)中輸常用傳動(dòng)角的大小和變化來衡量機(jī)構(gòu)傳力性能的好壞。設(shè)計(jì)時(shí)通常要求γmin≥40°，對(duì)于高速和大功率的傳動(dòng)機(jī)械，γmin≥50°。

常用傳動(dòng)角的大小和變化來衡量機(jī)構(gòu)傳力性能的好壞。設(shè)計(jì)時(shí)通常要最小傳動(dòng)角的確定F1vcDFCABF21234abcd則圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，原動(dòng)件為AB。各桿長(zhǎng)度為：a、b、c、d。由圖可見，γ與機(jī)構(gòu)的∠BCD有關(guān)。在ΔABD和ΔBCD中，由余弦定理得：最小傳動(dòng)角的確定F1vcDFCABF21234abcd則圖示1）當(dāng)∠BCD<900時(shí)，γ=∠BCD，則γmin=∠BCDmin

，由公式可知，當(dāng)φ=00時(shí)，有∠BCDmin。即曲柄與機(jī)架重合共線時(shí)，機(jī)構(gòu)將出現(xiàn)最小值。

F1vcDFCABF21234abcdfC1DA視頻11）當(dāng)∠BCD<900時(shí)，γ=∠BCD，則γmin=∠2）當(dāng)∠BCD>900時(shí)，γ=1800-∠BCD，則γmin=1800-∠BCDmax

，由公式可知，當(dāng)φ=1800時(shí)，有∠BCDmax。即曲柄與機(jī)架拉值共線時(shí)，機(jī)構(gòu)將出現(xiàn)最大值。

4vcABCDF123DAC2B2視頻12）當(dāng)∠BCD>900時(shí)，γ=1800-∠BCD，則γm機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置1．死點(diǎn)圖示曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，搖桿CD為主動(dòng)件，當(dāng)機(jī)構(gòu)處于連桿與從動(dòng)曲柄共線的兩個(gè)位置時(shí)，出現(xiàn)了傳動(dòng)角γ＝o。的情況。這時(shí)主動(dòng)件CD通過連桿作用于從動(dòng)件AB上的力恰好通過其回轉(zhuǎn)中心，所以不能使構(gòu)件AB轉(zhuǎn)動(dòng)而出現(xiàn)“頂死”現(xiàn)象。機(jī)構(gòu)的此種位置稱為死點(diǎn)。

機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置1．死點(diǎn)圖示曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，搖桿

在下圖所示曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，若以搖桿為主動(dòng)件，則當(dāng)連桿與曲柄共線，機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角為零，機(jī)構(gòu)此位置就稱為死點(diǎn)。而對(duì)于圖示的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，當(dāng)以滑塊為主動(dòng)件，機(jī)構(gòu)也處于死點(diǎn)位置。

在下圖所示曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，若以搖桿為主動(dòng)件，則當(dāng)連桿與曲柄機(jī)構(gòu)中從動(dòng)件與連桿共線的位置稱為機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置。

2.死點(diǎn)的利用：B2AB1C1DC2地面飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)若以夾緊、增力等為目的，則機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置可以加以利用。機(jī)構(gòu)中從動(dòng)件與連桿共線的位置稱為機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置。2圖6－1圖6－1對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來說，有死點(diǎn)是不利的，應(yīng)采取措施使其順利通過。3.死點(diǎn)的克服

措施：加裝飛輪，增大慣性；安裝輔助連桿；幾組機(jī)構(gòu)錯(cuò)位安裝。vBB2C2踏板縫紉機(jī)主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)腳AB1C1DFB對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來說，有死點(diǎn)是不利的，應(yīng)采取措施3.死點(diǎn)的克服蒸汽機(jī)車車輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，由兩組曲柄滑塊機(jī)構(gòu)組成，曲柄位置錯(cuò)開90度，使死點(diǎn)位置錯(cuò)開（圖9）。機(jī)械原理視頻連桿（3-5）.avi蒸汽機(jī)車車輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，由兩組曲柄滑塊機(jī)構(gòu)組成，曲柄位置錯(cuò)開94.3平面連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及功能連桿機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)副一般均為低副（正因?yàn)槿绱?，所以又把連桿機(jī)構(gòu)稱為低副機(jī)構(gòu)），低副兩元素為面接觸，故在傳遞同樣載荷的條件下，兩元素間的壓強(qiáng)較小，可以承受較大的載荷。低副兩元素間便于潤(rùn)滑，故兩元素不易產(chǎn)生大的磨損。這些條件都能較好的滿足重型機(jī)械的要求。此外，低副兩元素的幾何形狀也比較簡(jiǎn)單，便于加工制造。2）構(gòu)件運(yùn)動(dòng)形式具有多樣性；3)在連桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)原動(dòng)件以同樣的運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果改變各構(gòu)件的相對(duì)長(zhǎng)度關(guān)系，便可是從動(dòng)件得到不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律4.3.1平面連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)4.3平面連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及功能連桿機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)副一般均為低4)在連桿機(jī)構(gòu)中，連桿上個(gè)不同點(diǎn)的軌跡是各種不同形狀的曲線（特稱為連桿曲線），而且隨著各構(gòu)件相對(duì)長(zhǎng)度關(guān)系的改變，這些連桿曲線的形狀也將改變，從而可以得到各種不同形狀的曲線，我們可以利用這些曲線來滿足不同軌跡的要求。此外，連桿機(jī)構(gòu)還可以很方便地用來達(dá)到增力，擴(kuò)大行程和實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)的目的。由于連桿機(jī)構(gòu)由上述優(yōu)點(diǎn)，所實(shí)在各種機(jī)械和儀表中得到了廣泛的應(yīng)用。4)在連桿機(jī)構(gòu)中，連桿上個(gè)不同點(diǎn)的軌跡是各種不同形狀的曲線（連桿機(jī)構(gòu)缺點(diǎn)1)由于在連桿機(jī)構(gòu)中運(yùn)動(dòng)必須經(jīng)過中間構(gòu)件進(jìn)行傳遞，因而連桿機(jī)構(gòu)一般具有較長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)鏈（即較多的構(gòu)件和較多的運(yùn)動(dòng)副），所以各構(gòu)件的尺寸誤差和運(yùn)動(dòng)副中的間隙將使連桿機(jī)構(gòu)產(chǎn)生較大的積累誤差，同時(shí)也會(huì)使機(jī)械效率降低。2)在連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過程中，連桿及滑塊的質(zhì)心都在作變速運(yùn)動(dòng)，他們所產(chǎn)生的慣性力難于用一般的平衡方法加以消除，因而會(huì)增加機(jī)構(gòu)的動(dòng)載荷，所以連桿機(jī)構(gòu)一般不易于高速傳動(dòng)。連桿機(jī)構(gòu)缺點(diǎn)4.3.2平面連桿機(jī)構(gòu)的功能1.實(shí)現(xiàn)有軌跡位置或運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求的運(yùn)動(dòng)2.實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)形式及運(yùn)動(dòng)特性的改變3.實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)4.調(diào)節(jié)、擴(kuò)大從動(dòng)件的行程5.獲得較大的機(jī)械增益4.3.2平面連桿機(jī)構(gòu)的功能4.4平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析:機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析就是根據(jù)原動(dòng)件的已知運(yùn)動(dòng)規(guī)律,來確定其它構(gòu)件或構(gòu)件上某些點(diǎn)的軌跡、位移、速度和加速度等運(yùn)動(dòng)參數(shù)。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的目的：1、通過機(jī)構(gòu)的位移分析，可以確定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)所需的空間或某些構(gòu)件及構(gòu)件上某些點(diǎn)能否實(shí)現(xiàn)預(yù)定的位置或軌跡，并可判斷它們?cè)谶\(yùn)動(dòng)中是否發(fā)生干涉；2、通過速度和加速度分析，了解從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律能否滿足工作要求，并可據(jù)此對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。

4.4平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析:4.4.1瞬心法及其應(yīng)用1、速度瞬心瞬時(shí)速度中心(瞬心):互相作平面相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩構(gòu)件,在任一瞬時(shí)都可以認(rèn)為它們是繞某點(diǎn)做相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，稱該點(diǎn)為瞬心。2、瞬心表示方法：用P加下標(biāo)表示。圖示構(gòu)件1和2的瞬心為P12或P214.4.1瞬心法及其應(yīng)用1、速度瞬心2.機(jī)構(gòu)中瞬心的數(shù)目N=n(n-1)/23.機(jī)構(gòu)中瞬心位置的確定1、通過運(yùn)動(dòng)副直接相聯(lián)的兩構(gòu)件的瞬心(1)以轉(zhuǎn)動(dòng)副聯(lián)接的兩構(gòu)件,其轉(zhuǎn)動(dòng)中心即為瞬心2.機(jī)構(gòu)中瞬心的數(shù)目N=n(n-1)/23.機(jī)構(gòu)中瞬心位置的(2)以移動(dòng)副聯(lián)接的兩構(gòu)件,其瞬心在垂直導(dǎo)路方向的無究遠(yuǎn)處,所示。(3)以平面高副聯(lián)接的兩構(gòu)件,若高副元素之間為純滾動(dòng)時(shí),則兩元素的接觸點(diǎn)即為兩構(gòu)件的瞬心所示；(4)若高副元素之間既滾動(dòng)又滑動(dòng),則瞬心在高副接觸點(diǎn)處的公法線上，具體位置要由其它條件來確定所示。機(jī)械設(shè)計(jì)原理連桿機(jī)構(gòu)全解課件三心定理:三個(gè)彼此作平面平行運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件共有三個(gè)瞬心,而且必定位于同一直線上。三心定理:三個(gè)彼此作平面平行運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件共有三個(gè)瞬心,而且瞬心在速度分析中的應(yīng)用2/4=P14P24/P12P24瞬心在速度分析中的應(yīng)用2/4=P14P24/P124.4.2桿組法及其應(yīng)用

結(jié)構(gòu)分析就是將已知機(jī)構(gòu)分解為原動(dòng)件、機(jī)架和若干個(gè)基本桿組，進(jìn)而了解機(jī)構(gòu)的組成，并確定機(jī)構(gòu)的級(jí)別。機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的步驟是：(1)計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度并確定原動(dòng)件。(2)拆桿組。4.4.2桿組法及其應(yīng)用4.5.1平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問題問題一：剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

引導(dǎo)一個(gè)剛體實(shí)現(xiàn)一系列給定位置4.5平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)4.5.1平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問題問題一：剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)滿足預(yù)定的連桿位置要求滿足預(yù)定的連桿位置要求問題二：函數(shù)生成機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

主、從動(dòng)連架桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律具有給定的函數(shù)關(guān)系問題二：函數(shù)生成機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求滿足預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求問題三：軌跡生成機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

機(jī)構(gòu)中某點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)軌跡問題三：軌跡生成機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足預(yù)定的軌跡要求滿足預(yù)定的軌跡要求圖解法解析法實(shí)驗(yàn)法平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法：圖解法平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法：4.5.2

剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)，使得連桿通過I、II、III三個(gè)位置4.5.2剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)，使得連桿通機(jī)械設(shè)計(jì)原理連桿機(jī)構(gòu)全解課件第1步：選定B、C點(diǎn)位置第2步：找A、D點(diǎn)位置剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)第3步：聯(lián)接A、B1、C1、D，獲得四桿機(jī)構(gòu)三點(diǎn)唯一確定一個(gè)圓，B、C確定后，A、D是確定的；第1步：選定B、C點(diǎn)位置第2步：找A、D點(diǎn)位

已知固定鉸鏈點(diǎn)A、D，設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)，使得兩個(gè)連架桿可以實(shí)現(xiàn)三組對(duì)應(yīng)關(guān)系函數(shù)生成機(jī)構(gòu)剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)？4.5.3

函數(shù)生成機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)已知固定鉸鏈點(diǎn)A、D，設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)，使得兩個(gè)連架桿dd剛化反轉(zhuǎn)法以CD桿為機(jī)架時(shí)看到的四桿機(jī)構(gòu)ABCD的位置相當(dāng)于把以AD為機(jī)架時(shí)觀察到的ABCD的位置剛化，以D軸為中心轉(zhuǎn)過得到的。低副可逆性；機(jī)構(gòu)在某一瞬時(shí)，各構(gòu)件相對(duì)位置固定不變，相當(dāng)于一個(gè)剛體，其形狀不會(huì)隨著參考坐標(biāo)系不同而改變。剛化反轉(zhuǎn)法以CD桿為機(jī)架時(shí)看到的四桿機(jī)構(gòu)ABCD的函數(shù)生成機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)第1步：選B點(diǎn)，以I位置為參考位置，DF1為機(jī)架第2步：用剛化反轉(zhuǎn)法求出B2、B3的轉(zhuǎn)位點(diǎn)第3步：做中垂線，找C1點(diǎn)第4步：聯(lián)接AB1C1D函數(shù)生成機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)第1步：選B點(diǎn)，以I位置為參考位置函數(shù)生成機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)——解析法函數(shù)生成機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)——解析法機(jī)械設(shè)計(jì)原理連桿機(jī)構(gòu)全解課件機(jī)械設(shè)計(jì)原理連桿機(jī)構(gòu)全解課件已知行程速比系數(shù)K，以及從動(dòng)件兩個(gè)極限位置，設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)4.5.4

急回機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)已知行程速比系數(shù)K，以及從動(dòng)件兩個(gè)極限位置，設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)原理連桿機(jī)構(gòu)全解課件4.5.5

軌跡生成機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一個(gè)四桿機(jī)構(gòu)，使得機(jī)構(gòu)上M點(diǎn)實(shí)現(xiàn)給定軌跡4.5.5軌跡生成機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一個(gè)四桿機(jī)構(gòu)，軌跡生成機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)——解析法M（x，y）a,c,d,e,f,gg,h,j0軌跡生成機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)——解析法M（x，y）a,c,d,連桿機(jī)構(gòu)自由度少、約束多設(shè)計(jì)靈活度受到限制減少約束

增加自由度

連桿機(jī)構(gòu)減少約束增加自由度軌跡生成機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)——實(shí)驗(yàn)法軌跡生成機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)——實(shí)驗(yàn)法連桿曲線（定義）：四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，連桿作為平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，對(duì)其上面任意一點(diǎn)都能描繪出一條封閉曲線，這種曲線稱為連桿曲線。原理：連桿曲線的形狀隨點(diǎn)在連桿上的位置和構(gòu)件的相對(duì)長(zhǎng)度的不同而不同。方法與步驟：借用已編成冊(cè)的連桿曲線圖譜，根據(jù)預(yù)定運(yùn)動(dòng)軌跡從圖譜中選則形狀相近的曲線，同時(shí)查得機(jī)構(gòu)各桿尺寸及描述桿在連桿上的位置，再用縮放儀求出圖譜曲線與所需軌跡曲線的縮放倍數(shù)，即可求得四桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)尺寸。

連桿曲線（定義）：四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，連桿作為平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，對(duì)其平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)小結(jié)一、剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：實(shí)現(xiàn)連桿幾個(gè)預(yù)定位置二、函數(shù)生成機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：實(shí)現(xiàn)連架桿對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律作圖法：剛化反轉(zhuǎn)法解析法：可以精確實(shí)現(xiàn)5組對(duì)應(yīng)關(guān)系三、急回機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：實(shí)現(xiàn)具有急回特性的四桿機(jī)構(gòu)問題關(guān)鍵：A點(diǎn)的確定方法四、軌跡生成機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：實(shí)現(xiàn)預(yù)期軌跡解析法：9個(gè)精確點(diǎn)位置實(shí)驗(yàn)法：增加自由度或者減少約束，增加設(shè)計(jì)靈活度平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)小結(jié)一、剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：實(shí)現(xiàn)連桿幾個(gè)預(yù)定位本章重點(diǎn)小結(jié)一、平面四桿機(jī)構(gòu)的基本形式和演化手段曲柄搖桿（雙曲柄、曲柄滑塊、雙搖桿擺動(dòng)搖桿）機(jī)構(gòu)二、平面四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力特性整轉(zhuǎn)副存在條件、急回特性、壓力角（死點(diǎn)）三、平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)四、學(xué)習(xí)分析問題和解決問題的方法復(fù)雜問題簡(jiǎn)單問題

計(jì)算機(jī)可以處理的問題新問題已有知識(shí)

假設(shè)的解決方案本章重點(diǎn)小結(jié)一、平面四桿機(jī)構(gòu)的基本形式和演化手段曲柄搖桿第四章連桿機(jī)構(gòu)第四章連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)：由若干個(gè)構(gòu)件通過低副連接而組成，又稱為低副機(jī)構(gòu)。平面連桿機(jī)構(gòu)：所有構(gòu)件均在相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的連桿機(jī)構(gòu)?？臻g連桿機(jī)構(gòu)：所有構(gòu)件不全在相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的連桿機(jī)構(gòu)。由于平面連桿機(jī)構(gòu)不僅應(yīng)用廣泛，而且還往往是多桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)；所以這里重點(diǎn)介紹平面連桿機(jī)構(gòu).連桿機(jī)構(gòu)：由若干個(gè)構(gòu)件通過低副連接而組成，又稱為低副機(jī)構(gòu)。4.1平面連桿機(jī)構(gòu)的類型

4.1.1平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型式全部運(yùn)動(dòng)副為轉(zhuǎn)動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)稱為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)連桿連架桿機(jī)架視頻:24.1平面連桿機(jī)構(gòu)的類型

4.1.1平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型式曲柄——作整周運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件搖桿——作擺動(dòng)的構(gòu)件。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)根據(jù)連架桿的運(yùn)動(dòng)形式不同分為：○曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（視頻1）○雙曲柄機(jī)構(gòu)（視頻2）○雙搖桿機(jī)構(gòu)（視頻3）平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型式鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)根據(jù)連架桿的運(yùn)動(dòng)形式不鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的三種基本型式

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)：指兩連架桿一為曲柄，一為搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的三種基本型式

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)：指兩連架桿一為曲慣性篩雙曲柄機(jī)構(gòu)：指兩個(gè)連架桿都是曲柄的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。若機(jī)構(gòu)中相對(duì)兩桿平行且相等，則成為平面四邊形機(jī)構(gòu)。慣性篩雙曲柄機(jī)構(gòu)：指兩個(gè)連架桿都是曲柄的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。若機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)：指兩個(gè)連架桿都是搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。

雙搖桿機(jī)構(gòu)：指兩個(gè)連架桿都是搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。

4.1.2平面四桿機(jī)構(gòu)的演化

由四桿機(jī)構(gòu)的基本型式通過演化可以得到其它多種結(jié)構(gòu)型式。

常用的演化方法有

1、轉(zhuǎn)動(dòng)副變移動(dòng)副

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)→曲柄滑塊機(jī)構(gòu)→雙滑塊機(jī)構(gòu)4.1.2平面四桿機(jī)構(gòu)的演化

由四桿機(jī)構(gòu)的基本型式通過視頻11視頻11曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)①曲柄滑塊機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)搖塊機(jī)構(gòu)定塊機(jī)構(gòu)(直動(dòng)滑桿機(jī)構(gòu))②曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)①曲柄滑塊機(jī)3.變換構(gòu)件形態(tài)

兩個(gè)移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)

①若選擇構(gòu)件2或4為機(jī)架時(shí)，就是正弦機(jī)構(gòu)；

②若改取構(gòu)件3為機(jī)架,則為雙滑塊機(jī)構(gòu);

③當(dāng)取構(gòu)件1為機(jī)架時(shí)，便演化為雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)。視頻133.變換構(gòu)件形態(tài)

兩個(gè)移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)

①若選擇構(gòu)件2或44擴(kuò)大移動(dòng)副的尺寸

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)偏心盤機(jī)構(gòu)（視頻8）機(jī)械原理視頻連桿（1-2）.avi4擴(kuò)大移動(dòng)副的尺寸

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)偏心盤機(jī)構(gòu)（視頻8）機(jī)械原4.2平面連桿機(jī)構(gòu)的工作特性平面連桿機(jī)構(gòu)具有傳遞和變換運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)力的傳遞和變換功能，前者稱為平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性，后者稱為平面連桿機(jī)構(gòu)的傳力特性。了解了這些特征，對(duì)于正確選擇連桿機(jī)構(gòu)的類型，進(jìn)而進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)具有重要指導(dǎo)意義。4.2平面連桿機(jī)構(gòu)的工作特性平面連桿機(jī)構(gòu)具有4.2.1運(yùn)動(dòng)特性

1.轉(zhuǎn)動(dòng)副為整轉(zhuǎn)副的條件-----鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件AB2BB1DC2CC1l1l2l4l34.2.1運(yùn)動(dòng)特性

1.轉(zhuǎn)動(dòng)副為整轉(zhuǎn)副的條件-----鉸鏈在ΔB1C1D中，根據(jù)三角形任意兩邊之差必小于等于第三邊，可得：移項(xiàng)可得：在ΔB1C1D中，根據(jù)三角形任意兩邊之差必小于等于第三邊，可在ΔB2C2D中，根據(jù)三角形任意兩邊之和必大于等于第三邊，可得：以上三式兩兩相加并化簡(jiǎn)可得：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在條件：1、曲柄為最短桿；2、最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之和在ΔB2C2D中，根據(jù)三角形任意兩邊之和必大于等于第三邊，可

滿足上述條件時(shí)，取不同的構(gòu)件為機(jī)架時(shí)，可得三種不同性質(zhì)的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)取最短桿的鄰桿為機(jī)架－－－曲柄搖桿機(jī)構(gòu)取最短桿的對(duì)桿為機(jī)架－－－雙搖桿機(jī)構(gòu)

取最短桿為機(jī)架－－－雙曲柄機(jī)構(gòu)圖10

滿足上述條件時(shí)，取不同的構(gòu)件為機(jī)架時(shí)，可得三種不同性質(zhì)的鉸

“最短構(gòu)件與最長(zhǎng)構(gòu)件的長(zhǎng)度之和小于或等于其余兩構(gòu)件長(zhǎng)度之和”是必要條件，如果不滿足此條件，無論取那個(gè)構(gòu)件作為機(jī)架，都不存在曲柄。“最短構(gòu)件與最長(zhǎng)構(gòu)件的長(zhǎng)度之和小于或等于其余兩構(gòu)件長(zhǎng)度之和2.急回運(yùn)動(dòng)特性在曲柄等速回轉(zhuǎn)情況下，由于α1=180°+θ，α2=180°-θ，所以t1>t2,搖桿往復(fù)擺動(dòng)的平均速度為V2>V1.把搖桿的這種往復(fù)擺動(dòng)快慢不同的運(yùn)動(dòng)稱為急回運(yùn)動(dòng)。急回運(yùn)動(dòng)的程度可以用行程速比系數(shù)K來衡量：2.急回運(yùn)動(dòng)特性在曲柄等速回轉(zhuǎn)情況下，由于α1=180行程速比系數(shù)結(jié)論：當(dāng)θ≠0時(shí)，機(jī)構(gòu)具有急回運(yùn)動(dòng)特性，θ角愈大，K值愈大，急回運(yùn)動(dòng)特性愈顯著。行程速比系數(shù)結(jié)論：當(dāng)θ≠0時(shí)，機(jī)構(gòu)具有急回運(yùn)動(dòng)特性，θ角愈大3.運(yùn)動(dòng)連續(xù)性

1、運(yùn)動(dòng)連續(xù)性：當(dāng)主動(dòng)件連續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)件也能連續(xù)占據(jù)預(yù)定的各個(gè)位置，稱為機(jī)構(gòu)具有運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性。3.運(yùn)動(dòng)連續(xù)性

1、運(yùn)動(dòng)連續(xù)性：當(dāng)主動(dòng)件連續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)件也在不計(jì)重力、摩擦力、慣性力的條件下，機(jī)構(gòu)中輸出件所受主動(dòng)力的方向線與該受力點(diǎn)的絕對(duì)速度方向線所夾的銳角。壓力角的余角，γ=900-α。

1、壓力角α2、傳動(dòng)角γFF1F21ABCD234V

α越小，γ越大，則機(jī)構(gòu)傳力性能越好。4.2.2傳力特性

在不計(jì)重力、摩擦力、慣性力的條件下，機(jī)構(gòu)中輸常用傳動(dòng)角的大小和變化來衡量機(jī)構(gòu)傳力性能的好壞。設(shè)計(jì)時(shí)通常要求γmin≥40°，對(duì)于高速和大功率的傳動(dòng)機(jī)械，γmin≥50°。

常用傳動(dòng)角的大小和變化來衡量機(jī)構(gòu)傳力性能的好壞。設(shè)計(jì)時(shí)通常要最小傳動(dòng)角的確定F1vcDFCABF21234abcd則圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，原動(dòng)件為AB。各桿長(zhǎng)度為：a、b、c、d。由圖可見，γ與機(jī)構(gòu)的∠BCD有關(guān)。在ΔABD和ΔBCD中，由余弦定理得：最小傳動(dòng)角的確定F1vcDFCABF21234abcd則圖示1）當(dāng)∠BCD<900時(shí)，γ=∠BCD，則γmin=∠BCDmin

，由公式可知，當(dāng)φ=00時(shí)，有∠BCDmin。即曲柄與機(jī)架重合共線時(shí)，機(jī)構(gòu)將出現(xiàn)最小值。

F1vcDFCABF21234abcdfC1DA視頻11）當(dāng)∠BCD<900時(shí)，γ=∠BCD，則γmin=∠2）當(dāng)∠BCD>900時(shí)，γ=1800-∠BCD，則γmin=1800-∠BCDmax

，由公式可知，當(dāng)φ=1800時(shí)，有∠BCDmax。即曲柄與機(jī)架拉值共線時(shí)，機(jī)構(gòu)將出現(xiàn)最大值。

4vcABCDF123DAC2B2視頻12）當(dāng)∠BCD>900時(shí)，γ=1800-∠BCD，則γm機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置1．死點(diǎn)圖示曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，搖桿CD為主動(dòng)件，當(dāng)機(jī)構(gòu)處于連桿與從動(dòng)曲柄共線的兩個(gè)位置時(shí)，出現(xiàn)了傳動(dòng)角γ＝o。的情況。這時(shí)主動(dòng)件CD通過連桿作用于從動(dòng)件AB上的力恰好通過其回轉(zhuǎn)中心，所以不能使構(gòu)件AB轉(zhuǎn)動(dòng)而出現(xiàn)“頂死”現(xiàn)象。機(jī)構(gòu)的此種位置稱為死點(diǎn)。

機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置1．死點(diǎn)圖示曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，搖桿

在下圖所示曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，若以搖桿為主動(dòng)件，則當(dāng)連桿與曲柄共線，機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角為零，機(jī)構(gòu)此位置就稱為死點(diǎn)。而對(duì)于圖示的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，當(dāng)以滑塊為主動(dòng)件，機(jī)構(gòu)也處于死點(diǎn)位置。

在下圖所示曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，若以搖桿為主動(dòng)件，則當(dāng)連桿與曲柄機(jī)構(gòu)中從動(dòng)件與連桿共線的位置稱為機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置。

2.死點(diǎn)的利用：B2AB1C1DC2地面飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)若以夾緊、增力等為目的，則機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置可以加以利用。機(jī)構(gòu)中從動(dòng)件與連桿共線的位置稱為機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置。2圖6－1圖6－1對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來說，有死點(diǎn)是不利的，應(yīng)采取措施使其順利通過。3.死點(diǎn)的克服

措施：加裝飛輪，增大慣性；安裝輔助連桿；幾組機(jī)構(gòu)錯(cuò)位安裝。vBB2C2踏板縫紉機(jī)主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)腳AB1C1DFB對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來說，有死點(diǎn)是不利的，應(yīng)采取措施3.死點(diǎn)的克服蒸汽機(jī)車車輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，由兩組曲柄滑塊機(jī)構(gòu)組成，曲柄位置錯(cuò)開90度，使死點(diǎn)位置錯(cuò)開（圖9）。機(jī)械原理視頻連桿（3-5）.avi蒸汽機(jī)車車輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，由兩組曲柄滑塊機(jī)構(gòu)組成，曲柄位置錯(cuò)開94.3平面連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及功能連桿機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)副一般均為低副（正因?yàn)槿绱?，所以又把連桿機(jī)構(gòu)稱為低副機(jī)構(gòu)），低副兩元素為面接觸，故在傳遞同樣載荷的條件下，兩元素間的壓強(qiáng)較小，可以承受較大的載荷。低副兩元素間便于潤(rùn)滑，故兩元素不易產(chǎn)生大的磨損。這些條件都能較好的滿足重型機(jī)械的要求。此外，低副兩元素的幾何形狀也比較簡(jiǎn)單，便于加工制造。2）構(gòu)件運(yùn)動(dòng)形式具有多樣性；3)在連桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)原動(dòng)件以同樣的運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果改變各構(gòu)件的相對(duì)長(zhǎng)度關(guān)系，便可是從動(dòng)件得到不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律4.3.1平面連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)4.3平面連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及功能連桿機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)副一般均為低4)在連桿機(jī)構(gòu)中，連桿上個(gè)不同點(diǎn)的軌跡是各種不同形狀的曲線（特稱為連桿曲線），而且隨著各構(gòu)件相對(duì)長(zhǎng)度關(guān)系的改變，這些連桿曲線的形狀也將改變，從而可以得到各種不同形狀的曲線，我們可以利用這些曲線來滿足不同軌跡的要求。此外，連桿機(jī)構(gòu)還可以很方便地用來達(dá)到增力，擴(kuò)大行程和實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)的目的。由于連桿機(jī)構(gòu)由上述優(yōu)點(diǎn)，所實(shí)在各種機(jī)械和儀表中得到了廣泛的應(yīng)用。4)在連桿機(jī)構(gòu)中，連桿上個(gè)不同點(diǎn)的軌跡是各種不同形狀的曲線（連桿機(jī)構(gòu)缺點(diǎn)1)由于在連桿機(jī)構(gòu)中運(yùn)動(dòng)必須經(jīng)過中間構(gòu)件進(jìn)行傳遞，因而連桿機(jī)構(gòu)一般具有較長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)鏈（即較多的構(gòu)件和較多的運(yùn)動(dòng)副），所以各構(gòu)件的尺寸誤差和運(yùn)動(dòng)副中的間隙將使連桿機(jī)構(gòu)產(chǎn)生較大的積累誤差，同時(shí)也會(huì)使機(jī)械效率降低。2)在連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過程中，連桿及滑塊的質(zhì)心都在作變速運(yùn)動(dòng)，他們所產(chǎn)生的慣性力難于用一般的平衡方法加以消除，因而會(huì)增加機(jī)構(gòu)的動(dòng)載荷，所以連桿機(jī)構(gòu)一般不易于高速傳動(dòng)。連桿機(jī)構(gòu)缺點(diǎn)4.3.2平面連桿機(jī)構(gòu)的功能1.實(shí)現(xiàn)有軌跡位置或運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求的運(yùn)動(dòng)2.實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)形式及運(yùn)動(dòng)特性的改變3.實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離的傳動(dòng)4.調(diào)節(jié)、擴(kuò)大從動(dòng)件的行程5.獲得較大的機(jī)械增益4.3.2平面連桿機(jī)構(gòu)的功能4.4平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析:機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析就是根據(jù)原動(dòng)件的已知運(yùn)動(dòng)規(guī)律,來確定其它構(gòu)件或構(gòu)件上某些點(diǎn)的軌跡、位移、速度和加速度等運(yùn)動(dòng)參數(shù)。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的目的：1、通過機(jī)構(gòu)的位移分析，可以確定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)所需的空間或某些構(gòu)件及構(gòu)件上某些點(diǎn)能否實(shí)現(xiàn)預(yù)定的位置或軌跡，并可判斷它們?cè)谶\(yùn)動(dòng)中是否發(fā)生干涉；2、通過速度和加速度分析，了解從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律能否滿足工作要求，并可據(jù)此對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。

4.4平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析:4.4.1瞬心法及其應(yīng)用1、速度瞬心瞬時(shí)速度中心(瞬心):互相作平面相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩構(gòu)件,在任一瞬時(shí)都可以認(rèn)為它們是繞某點(diǎn)做相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，稱該點(diǎn)為瞬心。2、瞬心表示方法：用P加下標(biāo)表示。圖示構(gòu)件1和2的瞬心為P12或P214.4.1瞬心法及其應(yīng)用1、速度瞬心2.機(jī)構(gòu)中瞬心的數(shù)目N=n(n-1)/23.機(jī)構(gòu)中瞬心位置的確定1、通過運(yùn)動(dòng)副直接相聯(lián)的兩構(gòu)件的瞬心(1)以轉(zhuǎn)動(dòng)副聯(lián)接的兩構(gòu)件,其轉(zhuǎn)動(dòng)中心即為瞬心2.機(jī)構(gòu)中瞬心的數(shù)目N=n(n-1)/23.機(jī)構(gòu)中瞬心位置的(2)以移動(dòng)副聯(lián)接的兩構(gòu)件,其瞬心在垂直導(dǎo)路方向的無究遠(yuǎn)處,所示。(3)以平面高副聯(lián)接的兩構(gòu)件,若高副元素之間為純滾動(dòng)時(shí),則兩元素的接觸點(diǎn)即為兩構(gòu)件的瞬心所示；(4)若高副元素之間既滾動(dòng)又滑動(dòng),則瞬心在高副接觸點(diǎn)處的公法線上，具體位置要由其它條件來確定所示。機(jī)械設(shè)計(jì)原理連桿機(jī)構(gòu)全解課件三心定理:三個(gè)彼此作平面平行運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件共有三個(gè)瞬心,而且必定位于同一直線上。三心定理:三個(gè)彼此作平面平行運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件共有三個(gè)瞬心,而且瞬心在速度分析中的應(yīng)用2/4=P14P24/P12P24瞬心在速度分析中的應(yīng)用2/4=P14P24/P124.4.2桿組法及其應(yīng)用

結(jié)構(gòu)分析就是將已知機(jī)構(gòu)分解為原動(dòng)件、機(jī)架和若干個(gè)基本桿組，進(jìn)而了解機(jī)構(gòu)的組成，并確定機(jī)構(gòu)的級(jí)別。機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的步驟是：(1)計(jì)算機(jī)構(gòu)的自由度并確定原動(dòng)件。(2)拆桿組。4.4.2桿組法及其應(yīng)用4.5.1平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問題問題一：剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

引導(dǎo)一個(gè)剛體實(shí)現(xiàn)一系列給定位置4.5平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)4.5.1平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問題問題一：剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)滿足預(yù)定的連桿位置要求滿足預(yù)定的連桿位置要求問題二：函數(shù)生成機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

主、從動(dòng)連架桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律具有給定的函數(shù)關(guān)系問題二：函數(shù)生成機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求滿足預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求問題三：軌跡生成機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

機(jī)構(gòu)中某點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)軌跡問題三：軌跡生成機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足預(yù)定的軌跡要求滿足預(yù)定的軌跡要求圖解法解析法實(shí)驗(yàn)法平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法：圖解法平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法：4.5.2

剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)，使得連桿通過I、II、III三個(gè)位置4.5.2剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)，使得連桿通機(jī)械設(shè)計(jì)原理連桿機(jī)構(gòu)全解課件第1步：選定B、C點(diǎn)位置第2步：找A、D點(diǎn)位置剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)第3步：聯(lián)接A、B1、C1、D，獲得四桿機(jī)構(gòu)三點(diǎn)唯一確定一個(gè)圓，B、C確定后，A、D是確定的；第1步：選定B、C點(diǎn)位置第2步：找A、D點(diǎn)位

已知固定鉸鏈點(diǎn)A、D，設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)，使得兩個(gè)連架桿可以實(shí)現(xiàn)三組對(duì)應(yīng)關(guān)系函數(shù)生成機(jī)構(gòu)