机械设计基础课件-2-3平面连杆机构.pptx

机械设计基础课件-2-3平面连杆机构平面连杆机构概述平面连杆机构的基本型式平面连杆机构的工作特性平面连杆机构的运动分析平面连杆机构的传力分析平面连杆机构的设计方法目录01平面连杆机构概述定义平面连杆机构是由一系列低副（转动副和移动副）组成的平面机构，各构件之间的连接线都是通过低副接触点，并都在同一平面或相互平行的平面内运动。特点结构简单、易加工、工作可靠、传动效率高，且能实现多种复杂的运动规律和运动轨迹。定义与特点如播种机、收割机等，利用连杆机构实现谷物和作物的种植、收获等作业。农业机械轻工机械交通运输机械如包装机、印刷机等，利用连杆机构实现快速、高效的生产。如汽车、火车等，利用连杆机构实现车辆的转向、悬挂等运动。030201平面连杆机构的应用根据构件数目的不同，可分为四杆机构、五杆机构、六杆机构等。根据构件之间连接方式的不同，可分为串联式、并联式和混联式。根据运动副性质的不同，可分为转动副机构和移动副机构。平面连杆机构的分类02平面连杆机构的基本型式曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构是一种常见的平面连杆机构，由曲柄、摇杆和连杆组成。曲柄作为主动件，通过连杆带动摇杆摆动，实现一定范围内的往复运动。曲柄摇杆机构广泛应用于各种机械装置中，如缝纫机、搅拌机、输送机等，实现各种不同的运动需求。双曲柄机构由两个曲柄和连杆组成，其中一个曲柄为主动件，另一个曲柄通过连杆与主动件相连。双曲柄机构可以实现两个曲柄的同步转动或反方向转动。双曲柄机构在机械设计中常用于实现特定的运动轨迹和运动规律，如实现复杂的往复运动或周期性运动。双曲柄机构双摇杆机构由两个摇杆和连杆组成，两个摇杆分别作为主动件和从动件。双摇杆机构可以实现两个摇杆的往复摆动或周期性摆动。双摇杆机构在机械设计中常用于实现特定的运动轨迹和运动规律，如实现复杂的摆动或振动。双摇杆机构03平面连杆机构的工作特性 急回特性急回特性定义当曲柄以等角速度转动时，从动件由最远点返回原点的运动特性。急回特性的应用在某些机械中，为了提高工作效率，需要减小空回行程时间，这时可以利用急回特性。急回特性的影响因素与曲柄的长度、从动件的行程和原点的位置有关。传动角的定义：压力角的余角。压力角和传动角的影响：压力角越大，传动越困难；传动角越大，传动越容易。压力角的定义：力F与从动件上一点和曲柄轴心连线之间的夹角。压力角和传动角当从动件上的某一点与连杆共线时，该点称为死点。死点位置的定义此时连杆不能绕曲柄转动，机构无法传动。死点位置的特点在某些机械中，可以利用死点位置实现机构的定位或锁止功能。死点位置的应用死点位置04平面连杆机构的运动分析相对运动分析法是一种通过分析机构中各构件之间的相对运动关系来研究机构运动的方法。通过相对运动分析法，可以确定各构件之间的速度、加速度和位移等运动参数，从而了解机构的运动特性。相对运动分析法通常采用图解法和解析法进行计算，其中图解法较为直观，而解析法更为精确。相对运动分析法解析法是通过建立数学模型来描述机构中各构件之间的运动关系的方法。通过解析法，可以推导出机构中各构件的运动方程，进而求解出速度、加速度和位移等运动参数。解析法需要一定的数学基础，并且计算过程可能较为复杂，但结果较为精确，适用于对机构运动要求较高的场合。解析法 图解法图解法是一种通过绘制机构运动简图并利用几何关系来分析机构运动的方法。通过图解法，可以直观地了解机构中各构件之间的相对运动关系，并求出速度、加速度和位移等运动参数。图解法操作简单，适用于对机构运动要求不高的情况，但结果精度较低。05平面连杆机构的传力分析原理根据力矩平衡原理，将机构中的各个杆件视为刚体，忽略杆件自身的变形，通过分析各杆件上力的力矩，求得各杆件在运动过程中的受力情况。定义力矩分配法是一种通过将机构中的各个杆件进行力矩分配，从而确定各杆件在运动过程中的受力情况的分析方法。应用适用于分析平面连杆机构中各杆件的受力情况，特别是对于多杆件组成的复杂机构，力矩分配法能够简化分析过程，提高分析效率。力矩分配法解析法是一种通过建立数学模型，运用数学工具进行机构传力分析的方法。定义根据机构运动学和动力学的基本原理，建立机构的数学模型，通过求解数学方程，得到机构中各杆件在运动过程中的受力情况。原理适用于对平面连杆机构进行精确的传力分析，特别是对于一些具有复杂运动规律的机构，解析法能够得到更准确的分析结果。应用解析法图解法是一种通过作图的方式进行机构传力分析的方法。定义根据机构运动学的基本原理，通过作图的方式将机构的运动过程表示出来，再根据力的作用线方向和大小，分析机构中各杆件的受力情况。原理适用于对平面连杆机构进行直观的传力分析，特别是对于一些简单的机构，图解法能够快速得到分析结果。应用图解法06平面连杆机构的设计方法选择合适的连杆机构类型根据运动规律，选择合适的连杆机构类型，如曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构等。确定连杆机构的运动学尺寸根据所选的连杆机构类型，通过运动学分析，确定各构件之间的相对位置和运动关系，从而确定连杆机构的运动学尺寸。确定连杆机构的运动规律根据工作机的运动要求，确定连杆机构中各构件的运动规律，如位移、速度和加速度等。按运动要求设计03确定传动装置的尺寸和参数根据所选的传动方式和工况条件，确定传动装置的尺寸和参数，以满足工作机的传动要求。01确定连杆机构的传动比根据工作机的传动要求，确定连杆机构的传动比，以满足工作机的转速和转矩要求。02选择合适的传动方式根据传动比和工况条件，选择合适的传动方式，如齿轮传动、带传动和链传动等。按传动要求设计123根据工作机的结构和空间要求，选择合适的连杆机构结构形式，如固定式、悬挂式和支承式等。确定连杆机构的结构形式根据工作机的使用环境和工况条件，选择合适的材料和工艺要求，以确保连杆机构的强度、刚度和稳定性。确定连杆机构的材料和工艺要求通过结构分析和优化设计，对连杆机构的结构进行优化，以减小体积、减轻重量和提高可靠性。优化连杆机构的结构设计按结构要求设计感谢观看THANKS