機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第三章平面連桿機(jī)構(gòu)課件

第3章平面連桿機(jī)構(gòu)3-1平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖和自由度3-2平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型3-3平面四桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)基本要求:掌握基本概念熟練掌握機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖的繪制熟練掌握機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算方法掌握平面連桿機(jī)構(gòu)的類型、特點(diǎn)、演化方法掌握平面四桿機(jī)構(gòu)的工作特性機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/20231課件3-1平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖和自由度一、構(gòu)件二、運(yùn)動副三、機(jī)構(gòu)四、平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖五、平面機(jī)構(gòu)的自由度機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/20232課件一、構(gòu)件構(gòu)件：獨(dú)立影響機(jī)構(gòu)功能并能獨(dú)立運(yùn)動的單元體（實(shí)物、剛體、運(yùn)動的整體）機(jī)架、原動構(gòu)件、從動構(gòu)件零件：單獨(dú)加工的制造單元體通用零件、專用零件構(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(jī)架機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/20233課件xyo二、運(yùn)動副運(yùn)動副:

兩構(gòu)件直接接觸而形成的可動聯(lián)接運(yùn)動副元素：構(gòu)成運(yùn)動副時直接接觸的點(diǎn)、線、面部分接觸形式:

點(diǎn)、線、面機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/20235課件運(yùn)動副分類按接觸形式分類按相對運(yùn)動分類機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/20236課件按接觸形式分類：接觸形式:

點(diǎn)、線、面低副：面接觸高副：點(diǎn)、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(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/20237課件運(yùn)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(diǎn)、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(diǎn)、線接觸)運(yùn)動副特性:運(yùn)動副一經(jīng)形成,組成它的兩個構(gòu)件間的可能的相對運(yùn)動就確定。而且這種可能的相對運(yùn)動,只與運(yùn)動副類型有關(guān),而與運(yùn)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(yùn)動副機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/20239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(diǎn)、線接觸)xyoxyottnnnt機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202310課件空間副高副：點(diǎn)、線接觸球面副螺旋副了解機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202311課件1概述2構(gòu)件的表示方法3運(yùn)動副的表示方法4運(yùn)動簡圖的繪制方法5例題四、平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202313課件1概述機(jī)構(gòu)各部分的運(yùn)動，取決于：原動件的運(yùn)動規(guī)律、各運(yùn)動副的類型、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動尺寸(確定各運(yùn)動副相對位置的尺寸)機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖:（表示機(jī)構(gòu)運(yùn)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(yùn)動副按比例定出運(yùn)動副的相對位置與原機(jī)械具有完全相同的運(yùn)動特性比較：機(jī)構(gòu)示意圖：沒嚴(yán)格按照比例繪制的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖用途：分析現(xiàn)有機(jī)械，構(gòu)思設(shè)計(jì)新機(jī)械機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202314課件2構(gòu)件的表示方法桿、軸類構(gòu)件機(jī)架同一構(gòu)件兩副構(gòu)件三副構(gòu)件機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202315課件4運(yùn)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(yùn)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(yùn)動簡圖標(biāo)明機(jī)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(diǎn)：各構(gòu)件間構(gòu)成的運(yùn)動副類型良好習(xí)慣：各種運(yùn)動副和構(gòu)件用規(guī)定符號表達(dá)誤區(qū)：構(gòu)件外形機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202317課件5例題：內(nèi)燃機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202318課件試?yán)L制如圖所示機(jī)構(gòu)的運(yùn)動簡圖1、氣缸體2、活塞3、進(jìn)氣閥4、排氣閥5、連桿6、曲軸7、凸輪8、頂桿9、10齒輪2/6/202319課件2/6/202321課件2/6/202322課件ABCEFDG例題：破碎機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202323課件1平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算2機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件3幾種特殊結(jié)構(gòu)的處理復(fù)合鉸鏈局部自由度虛約束4小結(jié)五、平面機(jī)構(gòu)的自由度機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202325課件1平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算(1)平面運(yùn)動構(gòu)件的自由度(構(gòu)件可能出現(xiàn)的獨(dú)立運(yùn)動)(2)平面運(yùn)動副引入的約束R(對獨(dú)立的運(yùn)動所加的限制)xyＯ21與其它構(gòu)件未連之前：3用運(yùn)動副與其它構(gòu)件連接后,運(yùn)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(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202326課件F=3n－2pl－ph

=34－25－0=2

F=3n－2pl－ph

=33－25－0=-1

F=3n－2pl－ph

=3

2－23－0=0

2機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件F=0,剛性桁架，構(gòu)件之間無相對運(yùn)動原動件數(shù)小于F,各構(gòu)件無確定的相對運(yùn)動原動件數(shù)大于F,在機(jī)構(gòu)的薄弱處遭到破壞結(jié)論：機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動的條件：1機(jī)構(gòu)自由度>02原動件數(shù)＝機(jī)構(gòu)自由度數(shù)BCABCADEAEBCD機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202329課件m個構(gòu)件(m>2)在同一處構(gòu)成轉(zhuǎn)動副m-1個低副(1)復(fù)合鉸鏈412356F＝3n－2pl－ph

＝3－2－560＝

3F＝3n－2pl－ph

＝3－2－570＝

1412356②錯對—計(jì)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(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202330課件F＝3n－2pl－ph

＝3－2－331＝

2F＝3n－2pl－ph＝3－2－221＝

1錯對—排除(2)局部自由度定義：機(jī)構(gòu)中某些構(gòu)件所具有的獨(dú)立的局部運(yùn)動,不影響機(jī)構(gòu)輸出運(yùn)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?xí)r添加的滾子、軸承中的滾珠解決的方法：計(jì)算機(jī)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(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202331課件不影響機(jī)構(gòu)運(yùn)動傳遞的重復(fù)約束在特定幾何條件或結(jié)構(gòu)條件下，某些運(yùn)動副所引入的約束可能與其它運(yùn)動副所起的限制作用一致，這種不起獨(dú)立限制作用的運(yùn)動副叫虛約束虛約束經(jīng)常發(fā)生的場合處理方法：計(jì)算自由度時，將虛約束（或虛約束構(gòu)件及其所帶入的運(yùn)動副）去掉結(jié)論F＝3n－2PL－PH

＝3－2－123F＝3n－2PL－PH

＝3－2－231＝-1錯221＝1對—排除之一為虛約束(3)虛約束機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202332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(yùn)動副時B兩構(gòu)件某兩點(diǎn)之間的距離在運(yùn)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(diǎn)的軌跡重合時D機(jī)構(gòu)中對運(yùn)動不起作用的對稱部分機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202333課件A兩構(gòu)件之間構(gòu)成多個運(yùn)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(dǎo)路平行或重合兩構(gòu)件組合成若干個高副，但接觸點(diǎn)之間的距離為常數(shù)123123目的：為了改善構(gòu)件的受力情況F＝3n－2PL－PH

＝3－2－221＝1機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202334課件B兩構(gòu)件某兩點(diǎn)之間的距離在運(yùn)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(jì)算時應(yīng)將構(gòu)件AB及其引入的約束去掉來計(jì)算412351234F＝3n－2PL－PH

＝3－2－340F＝3n－2PL－PH

＝3－2－460＝

0BA錯對＝

1F＝3n－2PL－PH

＝3－2－340＝1機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202335課件C兩構(gòu)件上聯(lián)接點(diǎn)的軌跡重合在該機(jī)構(gòu)中，構(gòu)件2上的C點(diǎn)C2與構(gòu)件3上的C點(diǎn)C3軌跡重合，為虛約束計(jì)算時應(yīng)將構(gòu)件3及其引入的約束去掉來計(jì)算同理，也可將構(gòu)件4當(dāng)作虛約束，將構(gòu)件4及其引入的約束去掉來計(jì)算，效果完全一樣BAC(C2,C3)D1234F＝3n－2PL－PH

＝3－2－340＝1動畫機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202336課件D機(jī)構(gòu)中對運(yùn)動不起作用的對稱部分在該機(jī)構(gòu)中，齒輪3是齒輪2的對稱部分，為虛約束計(jì)算時應(yīng)將齒輪3及其引入的約束去掉來計(jì)算同理，將齒輪2當(dāng)作虛約束去掉，完全一樣目的：為了改善構(gòu)件的受力情況F＝3n－2PL－PH

＝3－2－332＝112345機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202337課件虛約束——結(jié)論機(jī)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(jī)構(gòu)不能運(yùn)動采用虛約束是為了:改善構(gòu)件的受力情況；傳遞較大功率；或滿足某種特殊需要在設(shè)計(jì)機(jī)械時，若為了某種需要而必須使用虛約束時，則必須嚴(yán)格保證設(shè)計(jì)、加工、裝配的精度，以滿足虛約束所需要的幾何條件123機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202338課件4自由度計(jì)算小結(jié)自由度計(jì)算公式:F＝3n－2pl－ph機(jī)構(gòu)自由度＝3×活動構(gòu)件數(shù)－(2×低副數(shù)+1×高副數(shù))計(jì)算步驟:確定活動構(gòu)件數(shù)目確定運(yùn)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(fù)合鉸鏈計(jì)算、驗(yàn)證自由度幾種特殊結(jié)構(gòu)的處理:1、復(fù)合鉸鏈—計(jì)算在內(nèi)2、局部自由度—排除3、虛約束--重復(fù)約束—排除機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202339課件機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算舉例例1圖示牛頭刨床設(shè)計(jì)方案草圖。設(shè)計(jì)思路為：動力由曲柄1輸入，通過滑塊2使擺動導(dǎo)桿3作往復(fù)擺動，并帶動滑枕4作往復(fù)移動，已達(dá)到刨削加工目的。試問圖示的構(gòu)件組合是否能達(dá)到此目的？如果不能，該如何修改？2/6/202340課件解：首先計(jì)算設(shè)計(jì)方案草圖的自由度改進(jìn)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(jì)機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)是不能運(yùn)動的。必須修改，以達(dá)到設(shè)計(jì)目的。2/6/202341課件改進(jìn)方案2/6/202342課件改進(jìn)方案2/6/202343課件改進(jìn)方案2/6/202344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(jì)算此機(jī)構(gòu)的自由度(若存在局部自由度、復(fù)合鉸鏈、虛約束請標(biāo)出）。2/6/202345課件局部自由度復(fù)合鉸鏈虛約束2/6/202346課件例3計(jì)算圖所示機(jī)構(gòu)的自由度(若存在局部自由度、復(fù)合鉸鏈、虛約束請標(biāo)出）。2/6/202347課件局部自由度虛約束2/6/202348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(jì)算此機(jī)構(gòu)的自由度(若存在局部自由度、復(fù)合鉸鏈、虛約束請標(biāo)出）。

2/6/202349課件局部自由度復(fù)合鉸鏈虛約束2/6/202350課件F＝3n－2PL－PH

＝3－2－8111＝

12/6/202351課件2/6/202352課件2/6/202353課件§2-4平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析一、平面機(jī)構(gòu)的組成原理機(jī)構(gòu)都是由機(jī)架、原動件和從動件組構(gòu)成的。機(jī)架原動件從動件組2/6/202354課件從動件組當(dāng)把該機(jī)構(gòu)的機(jī)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。2/6/202355課件這樣的從動件組已經(jīng)不能進(jìn)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(jī)構(gòu)分析的重要的理論基礎(chǔ)。2/6/202356課件機(jī)構(gòu)的組成原理

任何機(jī)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(jī)架上所組成的2/6/202357課件如果基本桿組的運(yùn)動副全為低副，則基本桿組自由度的計(jì)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(yīng)是２的倍數(shù)，PL應(yīng)是３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2/6/202358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Ⅱ級桿組。Ⅱ級桿組是機(jī)構(gòu)中最常見的一類基本桿組Ⅱ級桿組有以下幾種形式：2/6/202359課件除Ⅱ級桿組外，還有Ⅲ、Ⅳ級等較高級的基本桿組。這是Ⅲ級桿組——由４個構(gòu)件６個低副組成，具有一個３副構(gòu)件，而每個內(nèi)副所連接的分支是雙副構(gòu)件。2/6/202360課件這是Ⅳ級桿組——由４個構(gòu)件６個低副組成，有４個內(nèi)副。2/6/202361課件作業(yè):3.52/6/202362課件2-2平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)1基本型式2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)劃分3平面四桿機(jī)構(gòu)的工作特性4機(jī)構(gòu)演化方式二、偏心輪機(jī)構(gòu)三、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)四、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202363課件一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)1基本型式平面連桿機(jī)構(gòu)的基本型式是鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)其余四桿機(jī)構(gòu)均是由鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)演化而成的二桿三桿,不可能.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202364課件基本型式（續(xù)）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：四個運(yùn)動副均為轉(zhuǎn)動副組成：機(jī)架、連桿、連架桿機(jī)架：固定不動的構(gòu)件——AD連架桿：直接與機(jī)架相連的構(gòu)件——AB、CD連桿：不與機(jī)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(jī)架1234ABCD曲柄搖桿(擺桿)(周轉(zhuǎn)副)(擺轉(zhuǎn)副)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202365課件2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)劃分按連架桿不同運(yùn)動形式分：(1)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)(2)雙曲柄機(jī)構(gòu)(3)雙搖桿機(jī)構(gòu)連桿連架桿連架桿1234ABCD4AD23２作機(jī)架曲柄搖桿機(jī)構(gòu)14AD23３作機(jī)架雙搖桿機(jī)構(gòu)4AD1231作機(jī)架雙曲柄機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)4AD123機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202366課件(1)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：連架桿1為曲柄，3為搖桿運(yùn)動變換：轉(zhuǎn)動搖動舉例：攪拌器機(jī)構(gòu)、雷達(dá)天線機(jī)構(gòu)1234特性：急回特征死點(diǎn)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202367課件(2)雙曲柄機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：二連架桿均為曲柄運(yùn)動變換：轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動，通常二轉(zhuǎn)速不相等舉例：振動篩機(jī)構(gòu)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202368課件特殊雙曲柄機(jī)構(gòu)平行四邊形機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：二曲柄等速運(yùn)動不確定問題車門開閉機(jī)構(gòu)反平行四邊形機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：二曲柄轉(zhuǎn)向相反機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202369課件(3)雙搖桿機(jī)構(gòu)

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：二連架桿均為搖桿運(yùn)動變換：擺動擺動舉例:

鶴式起重機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202370課件特殊機(jī)構(gòu)等腰梯形機(jī)構(gòu)實(shí)例:汽車前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202371課件3平面四桿機(jī)構(gòu)的工作特性(1)曲柄存在條件(2)急回特征(3)死點(diǎn)連桿連架桿連架桿1234ABCD機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202372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(jī)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(dāng)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(jī)構(gòu)最短桿是機(jī)架——雙曲柄機(jī)構(gòu)最短桿是連桿——雙搖桿機(jī)構(gòu)推論2：當(dāng)Lmax+Lmin>L(其余兩桿長度之和)時——雙搖桿機(jī)構(gòu)ABCDabcd了解機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202373課件當(dāng)回程所用時間小于工作行程所用時間時，稱該機(jī)構(gòu)具有急回特征極位夾角：

急回特性分析：1=C1=1t1=1800+2=1t2=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q↑K↑急回特征越顯著1jB2C212v2v1慢快急回特性的應(yīng)用例：牛頭刨工作要求B1C14ABCD231機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202374課件死點(diǎn):傳動角為零g=0(連桿與從動件共線),機(jī)構(gòu)頂死(3)死點(diǎn)M=F*LB1C1B2C24ABCD231=00=00=00C2B2=00BACB1C１機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202375課件利用構(gòu)件慣性力實(shí)例:家用縫紉機(jī)采用多套機(jī)構(gòu)錯位排列實(shí)例:蒸汽機(jī)車車輪聯(lián)動機(jī)構(gòu)蒸汽機(jī)車兩側(cè)利用錯位排列的兩套曲柄滑塊機(jī)構(gòu)使車輪聯(lián)動機(jī)構(gòu)通過死點(diǎn)克服死點(diǎn)的措施

GG’EFE’F’機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202376課件實(shí)例:夾具飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)死點(diǎn)的利用折疊家具機(jī)構(gòu)=00機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202377課件4機(jī)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(jī)架4擴(kuò)大轉(zhuǎn)動副尺寸連桿連架桿連架桿1234ABCD機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202378課件二、偏心輪機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)(擴(kuò)大回轉(zhuǎn)副)偏心輪機(jī)構(gòu)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202379課件偏心輪機(jī)構(gòu)（續(xù)）對心式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏心輪機(jī)構(gòu)1B24AC3h=2lAB4C231BAB副擴(kuò)大機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202380課件三、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)1B2C34AD曲線導(dǎo)軌曲柄滑塊機(jī)構(gòu)lCD

e01B24AC3偏置式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對心式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)1B24AC3e3D1B2C4A對CD桿等效轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)動副變成移動副機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202381課件四、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)選不同構(gòu)件作機(jī)架——機(jī)構(gòu)倒置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)變更機(jī)架曲柄滑塊機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu),動畫曲柄搖塊機(jī)構(gòu)移動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)移動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202382課件應(yīng)用實(shí)例一A41A4曲柄滑塊機(jī)構(gòu)1B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C32作機(jī)架A41A41A41A41A41A41A41A41A41A41A41A413B2C曲柄搖塊機(jī)構(gòu)液壓作動筒車箱舉升機(jī)構(gòu)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202383課件2B12B12B1應(yīng)用實(shí)例二1BA21BA2A41B2C3曲柄滑塊機(jī)構(gòu)CA43移動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)C41BA21BA21BA23手動唧筒機(jī)構(gòu)3作機(jī)架1B2機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202384課件應(yīng)用實(shí)例三C234A41B2C3曲柄滑塊機(jī)構(gòu)１作機(jī)架A41B2C3導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)C234C234C234C234C234C234C234C234C234C234C234C234回轉(zhuǎn)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)lBC>lAB，導(dǎo)桿AC整周轉(zhuǎn)動C234C234C234C234AB123C423C423C423C423C423C423C423C423C423C423C423C4lBC<lAB，導(dǎo)桿AC擺動擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)32C4AB1機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202385課件其它雙移動副機(jī)構(gòu)正弦機(jī)構(gòu)雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)(十字滑塊機(jī)構(gòu))動畫正弦機(jī)構(gòu)雙滑塊機(jī)構(gòu)正切機(jī)構(gòu)了解機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202386課件2-3平面四桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及其設(shè)計(jì)簡介一、平面四桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)二、平面連桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用三、平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)了解機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202387課件一、平面四桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)全低副（面接觸），承受沖擊力，易潤滑，不易磨損運(yùn)動副結(jié)構(gòu)簡單，易加工運(yùn)動規(guī)律多樣化、點(diǎn)的運(yùn)動軌跡多樣化運(yùn)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(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動規(guī)律，設(shè)計(jì)計(jì)算較復(fù)雜123ABC4機(jī)架連桿連架桿A1B2C3D44A12B3C56DE機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202388課件1實(shí)現(xiàn)有軌跡、位置或運(yùn)動規(guī)律要求的運(yùn)動2實(shí)現(xiàn)從動件運(yùn)動形式及運(yùn)動特性的改變3實(shí)現(xiàn)較運(yùn)距離的傳動或操縱4調(diào)節(jié)、擴(kuò)大從動件行程5獲得較大的機(jī)械增益：輸出力(矩)與輸入力(矩)之比二、平面連桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202389課件1實(shí)現(xiàn)有軌跡、位置或運(yùn)動規(guī)律要求的運(yùn)動圓軌跡復(fù)制機(jī)構(gòu)AMF保齡球置瓶機(jī)掃瓶機(jī)構(gòu)CDABM機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202390課件2實(shí)現(xiàn)從動件運(yùn)動形式及運(yùn)動特性的改變步進(jìn)式工件傳送機(jī)構(gòu)運(yùn)動形式改變實(shí)例機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202391課件3實(shí)現(xiàn)較運(yùn)距離的傳動或操縱應(yīng)用實(shí)例：自行車手閘機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202392課件4調(diào)節(jié)、擴(kuò)大從動件行程可變行程滑塊機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：調(diào)節(jié)可改變滑塊D的行程汽車用空氣泵機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：曲輛CD短，滑塊行程大ABCDABCDEF機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202393課件5獲得較大的機(jī)械增益:輸出力(矩)與輸入力(矩)之比肘節(jié)機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：機(jī)械增益大剪切機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：機(jī)械增益大EABCD機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202394課件其它機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202395課件1實(shí)現(xiàn)剛體給定位置的設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)能引導(dǎo)剛體（如連桿）通過一系列給定位置2實(shí)現(xiàn)已知運(yùn)動規(guī)律的設(shè)計(jì)1）給定連架桿對應(yīng)位置2）給定行程速比變化系數(shù)3實(shí)現(xiàn)預(yù)定軌跡的設(shè)計(jì)連桿上某點(diǎn)通過某一預(yù)定給定軌跡的功能圖解法、解析法、實(shí)驗(yàn)法三、平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202396課件1剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)(1)應(yīng)用概述(2)剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)分析(3)剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202397課件(1)應(yīng)用概述實(shí)現(xiàn)剛體給定位置的設(shè)計(jì)——如實(shí)現(xiàn)預(yù)定的連桿位置要求機(jī)構(gòu)能引導(dǎo)剛體（一般為連桿）通過一系列給定位置例：飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu):要求實(shí)現(xiàn)機(jī)輪放下和收起兩個位置鑄造翻砂機(jī)構(gòu):要求實(shí)現(xiàn)兩個翻轉(zhuǎn)位置機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202398課件條件：給定連桿對應(yīng)位置鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),在于確定四個鉸點(diǎn)的位置,且關(guān)鍵在確定連桿兩鉸點(diǎn)的位置連桿上的鉸點(diǎn)一定落在以固定鉸為中心的圓上即:剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)變成已知圓弧上的點(diǎn)求圓心(2)剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)分析ABCD機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)——平面連桿機(jī)構(gòu)2/6/202399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(yùn)動軌跡為圓用三點(diǎn)定心法確定兩固定鉸鏈D,C計(jì)算待求桿長lAB=AB·lmlCD=CD·lmlAD=AD·lm(3)剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的設(shè)