土木工程机械课件第二章.ppt

《土木工程机械课件第二章.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《土木工程机械课件第二章.ppt（48页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第二章第二章 常用机构常用机构 概概 述述2.1 机构运动简图及平面机构自由度机构运动简图及平面机构自由度机构运动简图及平面机构自由度机构运动简图及平面机构自由度2.2 平面连杆机构平面连杆机构2.3 凸轮机构凸轮机构凸轮机构凸轮机构2.4 棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构第一页，编辑于星期六：二十点 五十五分。概概 述述1.1.连杆机构：是由若干构件通过低副连接而成，又称低副机连杆机构：是由若干构件通过低副连接而成，又称低副机连杆机构：是由若干构件通过低副连接而成，又称低副机连杆机构：是由若干构件通过低副连接而成，又称低副机构。构。构。构。2.2.平面连杆机构：各构件的运动平面彼此相互平行的

2、机平面连杆机构：各构件的运动平面彼此相互平行的机平面连杆机构：各构件的运动平面彼此相互平行的机平面连杆机构：各构件的运动平面彼此相互平行的机构。其余为空间连杆机构。构。其余为空间连杆机构。构。其余为空间连杆机构。构。其余为空间连杆机构。3.3.例子：例子：例子：例子：例例例例1 1：刨床主传动机构：刨床主传动机构：刨床主传动机构：刨床主传动机构例例例例2 2：雷达天线俯仰机构：雷达天线俯仰机构：雷达天线俯仰机构：雷达天线俯仰机构第二页，编辑于星期六：二十点 五十五分。概概 述述4.4.连杆机构的特点：连杆机构的特点：连杆机构的特点：连杆机构的特点：（1 1）连杆连接处是面接触：压强小、磨损轻、

3、因而适）连杆连接处是面接触：压强小、磨损轻、因而适）连杆连接处是面接触：压强小、磨损轻、因而适）连杆连接处是面接触：压强小、磨损轻、因而适用于重载，使用寿命长。用于重载，使用寿命长。用于重载，使用寿命长。用于重载，使用寿命长。（2 2）接触表面是平面或圆柱面：易于加工，可以获得）接触表面是平面或圆柱面：易于加工，可以获得）接触表面是平面或圆柱面：易于加工，可以获得）接触表面是平面或圆柱面：易于加工，可以获得较高的精度，且能由本身几何形状保证运动副封闭。较高的精度，且能由本身几何形状保证运动副封闭。较高的精度，且能由本身几何形状保证运动副封闭。较高的精度，且能由本身几何形状保证运动副封闭。（3

4、3）运动副内有间隙，当构件数目较多或精度较低时，）运动副内有间隙，当构件数目较多或精度较低时，）运动副内有间隙，当构件数目较多或精度较低时，）运动副内有间隙，当构件数目较多或精度较低时，运动积累误差较大。运动积累误差较大。运动积累误差较大。运动积累误差较大。（4 4）要精确实现任意预期运动规律，设计比较繁复。）要精确实现任意预期运动规律，设计比较繁复。）要精确实现任意预期运动规律，设计比较繁复。）要精确实现任意预期运动规律，设计比较繁复。第三页，编辑于星期六：二十点 五十五分。2.1 机构运动简图及平面机构自由度机构运动简图及平面机构自由度2.1.1 运动副及其分类：运动副及其分类：运动副及其

5、分类：运动副及其分类：运动副：当构件组成机械时，构件与构件之间通过一定的相运动副：当构件组成机械时，构件与构件之间通过一定的相运动副：当构件组成机械时，构件与构件之间通过一定的相运动副：当构件组成机械时，构件与构件之间通过一定的相互接触与制约，所构成保持相对运动的可动连接。互接触与制约，所构成保持相对运动的可动连接。互接触与制约，所构成保持相对运动的可动连接。互接触与制约，所构成保持相对运动的可动连接。1.1.低副：两构件通过面接触构成的运动副，分为回转副和低副：两构件通过面接触构成的运动副，分为回转副和低副：两构件通过面接触构成的运动副，分为回转副和低副：两构件通过面接触构成的运动副，分为回

6、转副和移动副两种。移动副两种。移动副两种。移动副两种。（1 1）回转副（或称）回转副（或称）回转副（或称）回转副（或称铰链）：构成运动副的铰链）：构成运动副的铰链）：构成运动副的铰链）：构成运动副的两构件只能在同一个平两构件只能在同一个平两构件只能在同一个平两构件只能在同一个平面内相对转动。面内相对转动。面内相对转动。面内相对转动。面接触面接触面接触面接触面接触面接触面接触面接触第四页，编辑于星期六：二十点 五十五分。2.1 机构运动简图及平面机构自由度机构运动简图及平面机构自由度2.2.高副：两构件通过点线接触构成的运动高副：两构件通过点线接触构成的运动高副：两构件通过点线接触构成的运动高副

7、：两构件通过点线接触构成的运动副。副。副。副。（2 2）移动副：组成运动副的两构件只能沿）移动副：组成运动副的两构件只能沿）移动副：组成运动副的两构件只能沿）移动副：组成运动副的两构件只能沿某一轴线相对移动。某一轴线相对移动。某一轴线相对移动。某一轴线相对移动。面接触面接触面接触面接触点接触点接触点接触点接触线接触线接触线接触线接触第五页，编辑于星期六：二十点 五十五分。2.1 机构运动简图及平面机构自由度机构运动简图及平面机构自由度2.1.2 2.1.2 机构运动简图：机构运动简图：机构运动简图：机构运动简图：1.1.机构运动简图：用于说明机构各构件间相对运动关系的简单机构运动简图：用于说明

8、机构各构件间相对运动关系的简单机构运动简图：用于说明机构各构件间相对运动关系的简单机构运动简图：用于说明机构各构件间相对运动关系的简单图形。见表图形。见表图形。见表图形。见表211211。特征：特征：特征：特征：用一些简单的线条和规定的符号来表示构件和运动用一些简单的线条和规定的符号来表示构件和运动用一些简单的线条和规定的符号来表示构件和运动用一些简单的线条和规定的符号来表示构件和运动副，副，副，副，按比例定出各运动副的位置，按比例定出各运动副的位置，按比例定出各运动副的位置，按比例定出各运动副的位置，简图具有与原机构相同的简图具有与原机构相同的简图具有与原机构相同的简图具有与原机构相同的运动

9、特性。运动特性。运动特性。运动特性。2.2.构件的分类：构件的分类：构件的分类：构件的分类：任何一个机构包括：固定件、原动件、从动件三种。任何一个机构包括：固定件、原动件、从动件三种。任何一个机构包括：固定件、原动件、从动件三种。任何一个机构包括：固定件、原动件、从动件三种。（1 1）固定件：用来支承活动构件的构件。研究机构中活）固定件：用来支承活动构件的构件。研究机构中活）固定件：用来支承活动构件的构件。研究机构中活）固定件：用来支承活动构件的构件。研究机构中活动构件的运动时，常以固定件作为参考坐标系。动构件的运动时，常以固定件作为参考坐标系。动构件的运动时，常以固定件作为参考坐标系。动构件

10、的运动时，常以固定件作为参考坐标系。（2 2）原动件：是运动规律已知的活动构件。它的运动）原动件：是运动规律已知的活动构件。它的运动）原动件：是运动规律已知的活动构件。它的运动）原动件：是运动规律已知的活动构件。它的运动是由外界输入的，又称为输入构件。是由外界输入的，又称为输入构件。是由外界输入的，又称为输入构件。是由外界输入的，又称为输入构件。第六页，编辑于星期六：二十点 五十五分。2.1 机构运动简图及平面机构自由度机构运动简图及平面机构自由度（3 3）从动件：是机构中随着原动件的运动而运动的其余活）从动件：是机构中随着原动件的运动而运动的其余活）从动件：是机构中随着原动件的运动而运动的其

11、余活）从动件：是机构中随着原动件的运动而运动的其余活动构件，其中输出预期运动的从动件称为输出构件。动构件，其中输出预期运动的从动件称为输出构件。动构件，其中输出预期运动的从动件称为输出构件。动构件，其中输出预期运动的从动件称为输出构件。3.3.绘制运动简图的方法与步骤：绘制运动简图的方法与步骤：1.1.例子：例子：例子：例子：第七页，编辑于星期六：二十点 五十五分。2.1 机构运动简图及平面机构自由度机构运动简图及平面机构自由度2.2.绘制运动简图的方法与步骤：绘制运动简图的方法与步骤：绘制运动简图的方法与步骤：绘制运动简图的方法与步骤：定出原动件和输出构件，然后，搞清楚原动件和输出构定出原动

12、件和输出构件，然后，搞清楚原动件和输出构定出原动件和输出构件，然后，搞清楚原动件和输出构定出原动件和输出构件，然后，搞清楚原动件和输出构件之间运动的传递路线，组成机构的构件数目及连接各构件的件之间运动的传递路线，组成机构的构件数目及连接各构件的件之间运动的传递路线，组成机构的构件数目及连接各构件的件之间运动的传递路线，组成机构的构件数目及连接各构件的运动副的类型和数目，测量出各个构件上与运动有关的尺寸。运动副的类型和数目，测量出各个构件上与运动有关的尺寸。运动副的类型和数目，测量出各个构件上与运动有关的尺寸。运动副的类型和数目，测量出各个构件上与运动有关的尺寸。选择投影面：一般可以选择机构的多

13、数构件的运动选择投影面：一般可以选择机构的多数构件的运动选择投影面：一般可以选择机构的多数构件的运动选择投影面：一般可以选择机构的多数构件的运动平面作为投影面。平面作为投影面。平面作为投影面。平面作为投影面。绘出机构运动简图：选择适当的比例，定出各运动绘出机构运动简图：选择适当的比例，定出各运动绘出机构运动简图：选择适当的比例，定出各运动绘出机构运动简图：选择适当的比例，定出各运动副的相对位置，以简单的线条和规定的符号绘出机构运动副的相对位置，以简单的线条和规定的符号绘出机构运动副的相对位置，以简单的线条和规定的符号绘出机构运动副的相对位置，以简单的线条和规定的符号绘出机构运动简图。简图。简图

14、。简图。第八页，编辑于星期六：二十点 五十五分。2.1 机构运动简图及平面机构自由度机构运动简图及平面机构自由度2.1.3 平面机构自由度：平面机构自由度：1.1.平面机构自由度的计算公式：平面机构自由度的计算公式：平面机构自由度的计算公式：平面机构自由度的计算公式：平面机构：机构中各构件之间的平面机构：机构中各构件之间的平面机构：机构中各构件之间的平面机构：机构中各构件之间的相对运动彼此相互平行。相对运动彼此相互平行。相对运动彼此相互平行。相对运动彼此相互平行。例例例例1 1：无约束。构件：无约束。构件：无约束。构件：无约束。构件1 1相对构件相对构件相对构件相对构件2 2有有有有3 3个个

15、个个自由度。自由度。自由度。自由度。例例例例2 2：低副：低副：低副：低副a a、b b约束了两个移动自由度，保留回转自由度。约束了两个移动自由度，保留回转自由度。约束了两个移动自由度，保留回转自由度。约束了两个移动自由度，保留回转自由度。c c约束了一个移动自由度、一个回转自由度，保留了一个移动自由度。约束了一个移动自由度、一个回转自由度，保留了一个移动自由度。约束了一个移动自由度、一个回转自由度，保留了一个移动自由度。约束了一个移动自由度、一个回转自由度，保留了一个移动自由度。低副低副低副低副d d约束了一个约束了一个约束了一个约束了一个n-nn-n方向移方向移方向移方向移动自由度、保留了

16、一个回转动自由度、保留了一个回转动自由度、保留了一个回转动自由度、保留了一个回转自由度和一个移动自由度。自由度和一个移动自由度。自由度和一个移动自由度。自由度和一个移动自由度。高副高副高副高副e e约束了一个约束了一个约束了一个约束了一个t-tt-t方向移动自方向移动自方向移动自方向移动自由度、保留了一个回转自由度由度、保留了一个回转自由度由度、保留了一个回转自由度由度、保留了一个回转自由度和一个移动自由度。和一个移动自由度。和一个移动自由度。和一个移动自由度。第九页，编辑于星期六：二十点 五十五分。2.1 机构运动简图及平面机构自由度机构运动简图及平面机构自由度例例例例1 1：计算颚式破碎机

17、的自由度。：计算颚式破碎机的自由度。：计算颚式破碎机的自由度。：计算颚式破碎机的自由度。解：机构含有：活动构件解：机构含有：活动构件解：机构含有：活动构件解：机构含有：活动构件n=5n=5；低副：低副：低副：低副：7 7个回转副个回转副个回转副个回转副P PL L=7=7；高副：高副：高副：高副：P PH H=0=0。F=3nF=3n2P2PL LP PH H=353527=127=1该机构一个原动件，该机构一个原动件，该机构一个原动件，该机构一个原动件，1 1个自由度，从动件个自由度，从动件个自由度，从动件个自由度，从动件有有有有 确定的运动。确定的运动。确定的运动。确定的运动。F=3n-2

18、PF=3n-2PL L-P-PHH活动构件数量活动构件数量活动构件数量活动构件数量自由度自由度自由度自由度低副数量低副数量低副数量低副数量高副数量高副数量高副数量高副数量因此，在平面机构中，每个低副引入两个约束，使构件失去两因此，在平面机构中，每个低副引入两个约束，使构件失去两因此，在平面机构中，每个低副引入两个约束，使构件失去两因此，在平面机构中，每个低副引入两个约束，使构件失去两个自由度；每个高副引入一个约束，使构件失去一个自由度。个自由度；每个高副引入一个约束，使构件失去一个自由度。个自由度；每个高副引入一个约束，使构件失去一个自由度。个自由度；每个高副引入一个约束，使构件失去一个自由度

19、。即：即：即：即：2.2.机构具有确定运动的条件：机构具有确定运动的条件：机构具有确定运动的条件：机构具有确定运动的条件：第十页，编辑于星期六：二十点 五十五分。2.1 机构运动简图及平面机构自由度机构运动简图及平面机构自由度解：机构含有：活动构件解：机构含有：活动构件解：机构含有：活动构件解：机构含有：活动构件n=4n=4；低副：回转副低副：回转副低副：回转副低副：回转副P PL L=5=5；高副：高副：高副：高副：P PH H=0=0。F=3n-2PF=3n-2PL L-P-PH H=343425250=20=2结论：两种情况。结论：两种情况。结论：两种情况。结论：两种情况。一个原动件，机

20、构无确定一个原动件，机构无确定一个原动件，机构无确定一个原动件，机构无确定的运动；的运动；的运动；的运动；两个原动件，机构的运动是确定两个原动件，机构的运动是确定两个原动件，机构的运动是确定两个原动件，机构的运动是确定的。的。的。的。例例例例3 3：计算右图所示机构的自由度。：计算右图所示机构的自由度。：计算右图所示机构的自由度。：计算右图所示机构的自由度。解：机构含有：活动构件解：机构含有：活动构件解：机构含有：活动构件解：机构含有：活动构件n=4n=4；低副：回转副低副：回转副低副：回转副低副：回转副P PL L=6=6 高副：高副：高副：高副：P PH H=0=0。F=3nF=3n2P2

21、PL LP PH H=343426260=00=0例例例例2 2：计算右图平面五连杆机构的自由度：计算右图平面五连杆机构的自由度：计算右图平面五连杆机构的自由度：计算右图平面五连杆机构的自由度第十一页，编辑于星期六：二十点 五十五分。2.1 机构运动简图及平面机构自由度机构运动简图及平面机构自由度因此，机构具有确定运动的条件是：因此，机构具有确定运动的条件是：因此，机构具有确定运动的条件是：因此，机构具有确定运动的条件是：机构的自由度机构的自由度机构的自由度机构的自由度F0F0 机构的原动件数等于机构的自由度。机构的原动件数等于机构的自由度。机构的原动件数等于机构的自由度。机构的原动件数等于机

22、构的自由度。3.3.计算平面机构自由度的注意事项：计算平面机构自由度的注意事项：计算平面机构自由度的注意事项：计算平面机构自由度的注意事项：（1 1）复合铰链：三个或三个以上构件在同一轴线）复合铰链：三个或三个以上构件在同一轴线）复合铰链：三个或三个以上构件在同一轴线）复合铰链：三个或三个以上构件在同一轴线上用回转副相连接构成复合铰链。若有上用回转副相连接构成复合铰链。若有上用回转副相连接构成复合铰链。若有上用回转副相连接构成复合铰链。若有mm个构件个构件个构件个构件构成同轴复合铰链，则应具有构成同轴复合铰链，则应具有构成同轴复合铰链，则应具有构成同轴复合铰链，则应具有mm1 1个回转副。个回

23、转副。个回转副。个回转副。解：机构含有：活动构件解：机构含有：活动构件解：机构含有：活动构件解：机构含有：活动构件n=5n=5；低副：回转副低副：回转副低副：回转副低副：回转副P PL L=7(=7(包括包括包括包括C C点复合点复合点复合点复合铰链铰链铰链铰链m-1=3-1=2)m-1=3-1=2)高副：高副：高副：高副：PH=0 PH=0。F=3nF=3n2P2PL LP PH H=353527270=10=1因此，机构具有确定的运动。因此，机构具有确定的运动。因此，机构具有确定的运动。因此，机构具有确定的运动。例例例例4 4：计算右图所示机构的自由度。：计算右图所示机构的自由度。：计算右

24、图所示机构的自由度。：计算右图所示机构的自由度。第十二页，编辑于星期六：二十点 五十五分。2.1 机构运动简图及平面机构自由度机构运动简图及平面机构自由度（2 2）局部自由度（或多余自由度）：不影响机构中输）局部自由度（或多余自由度）：不影响机构中输）局部自由度（或多余自由度）：不影响机构中输）局部自由度（或多余自由度）：不影响机构中输出与输人运动关系的个别构件的独立运动出与输人运动关系的个别构件的独立运动出与输人运动关系的个别构件的独立运动出与输人运动关系的个别构件的独立运动)，在计算机构自，在计算机构自，在计算机构自，在计算机构自由度时应予排除。由度时应予排除。由度时应予排除。由度时应予排

25、除。例例例例5 5：计算右图所示凸轮机构的自由度。：计算右图所示凸轮机构的自由度。：计算右图所示凸轮机构的自由度。：计算右图所示凸轮机构的自由度。解：解：解：解：分析得知：无论凸轮分析得知：无论凸轮分析得知：无论凸轮分析得知：无论凸轮4 4正转还是反转，正转还是反转，正转还是反转，正转还是反转，都不影响从动杆都不影响从动杆都不影响从动杆都不影响从动杆2 2的运动规律；因此凸轮的运动规律；因此凸轮的运动规律；因此凸轮的运动规律；因此凸轮4 4为为为为局部自由度局部自由度局部自由度局部自由度(多余自由度多余自由度多余自由度多余自由度)。机构含有：活动构件机构含有：活动构件机构含有：活动构件机构含有

26、：活动构件n=2n=2；低副：回转副低副：回转副低副：回转副低副：回转副P PL L=2=2（一个回转副、（一个回转副、（一个回转副、（一个回转副、一个移动副）一个移动副）一个移动副）一个移动副）高副：高副：高副：高副：P PH H=1=1。F=3nF=3n2P2PL LP PH H=3 3 2 22 2 2 21=11=1因此，机构具有确定的运动。因此，机构具有确定的运动。因此，机构具有确定的运动。因此，机构具有确定的运动。第十三页，编辑于星期六：二十点 五十五分。2.1 机构运动简图及平面机构自由度机构运动简图及平面机构自由度（3 3）虚约束）虚约束）虚约束）虚约束(或消极约束或消极约束或

27、消极约束或消极约束)：在运动副引入的约束中，有些：在运动副引入的约束中，有些：在运动副引入的约束中，有些：在运动副引入的约束中，有些约束对机构自由度的影响与其他约束重复的约束。在计算机构自约束对机构自由度的影响与其他约束重复的约束。在计算机构自约束对机构自由度的影响与其他约束重复的约束。在计算机构自约束对机构自由度的影响与其他约束重复的约束。在计算机构自由度时由应除去不计。由度时由应除去不计。由度时由应除去不计。由度时由应除去不计。例例例例6 6：下图所示机构（：下图所示机构（：下图所示机构（：下图所示机构（a a），各构件的长度为），各构件的长度为），各构件的长度为），各构件的长度为l lA

28、BABl lCDCDl lEFEF，l lBCBCl lADAD，l lCECE=l lDFDF，计算其自由度。，计算其自由度。，计算其自由度。，计算其自由度。分析得知：构件分析得知：构件分析得知：构件分析得知：构件EFEF与回转副与回转副与回转副与回转副E E、F F的存在与否对整个机构的运动并无影响。在计算自由度时应将产的存在与否对整个机构的运动并无影响。在计算自由度时应将产的存在与否对整个机构的运动并无影响。在计算自由度时应将产的存在与否对整个机构的运动并无影响。在计算自由度时应将产生虚约束的构件连同带入的生虚约束的构件连同带入的生虚约束的构件连同带入的生虚约束的构件连同带入的 运动副一

29、起除去不计。（见运动副一起除去不计。（见运动副一起除去不计。（见运动副一起除去不计。（见b b）。机构含有：活动构件机构含有：活动构件机构含有：活动构件机构含有：活动构件n=3n=3；低副：回转副；低副：回转副；低副：回转副；低副：回转副PL=4PL=4；高副：；高副：；高副：；高副：PH=0PH=0。F=3n-2PF=3n-2PL LP PH H=3 3 3 32 2 4 40=1 0=1 因此，机构具有确定的运动。因此，机构具有确定的运动。因此，机构具有确定的运动。因此，机构具有确定的运动。若图若图若图若图a a改为图改为图改为图改为图c c，则构件，则构件，则构件，则构件EFEF不是虚约

30、束，自由度不是虚约束，自由度不是虚约束，自由度不是虚约束，自由度F=0F=0，机构不能运动。，机构不能运动。，机构不能运动。，机构不能运动。第十四页，编辑于星期六：二十点 五十五分。2.1 机构运动简图及平面机构自由度机构运动简图及平面机构自由度虚约束实例：虚约束实例：虚约束实例：虚约束实例：多导路平行移动副多导路平行移动副多导路平行移动副多导路平行移动副多轴线重合的回转副多轴线重合的回转副多轴线重合的回转副多轴线重合的回转副行星齿轮上的行星轮行星齿轮上的行星轮行星齿轮上的行星轮行星齿轮上的行星轮只有一个行星轮起约束只有一个行星轮起约束只有一个行星轮起约束只有一个行星轮起约束作用，其余行星轮为

31、虚作用，其余行星轮为虚作用，其余行星轮为虚作用，其余行星轮为虚约束。约束。约束。约束。第十五页，编辑于星期六：二十点 五十五分。2.2 平面连杆机构的基本知识平面连杆机构的基本知识2.2.1 铰链四连杆机构的基本形式：铰链四连杆机构的基本形式：铰链四连杆机构的基本形式：铰链四连杆机构的基本形式：（1 1）平面连杆机构的基本形式：铰链四连杆机构。）平面连杆机构的基本形式：铰链四连杆机构。）平面连杆机构的基本形式：铰链四连杆机构。）平面连杆机构的基本形式：铰链四连杆机构。（2 2）各部分名称：）各部分名称：）各部分名称：）各部分名称：机架机架机架机架连架杆连架杆连架杆连架杆连架杆连架杆连架杆连架杆

32、连杆连杆连杆连杆（3 3）铰链四连杆机构分为：）铰链四连杆机构分为：）铰链四连杆机构分为：）铰链四连杆机构分为：曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构双曲柄机构双曲柄机构双曲柄机构双曲柄机构双摇杆机构双摇杆机构双摇杆机构双摇杆机构第十六页，编辑于星期六：二十点 五十五分。2.2 平面连杆机构的基本知识平面连杆机构的基本知识1.1.曲柄摇杆机构：在铰链四杆机构的两个连架杆中，其中一曲柄摇杆机构：在铰链四杆机构的两个连架杆中，其中一曲柄摇杆机构：在铰链四杆机构的两个连架杆中，其中一曲柄摇杆机构：在铰链四杆机构的两个连架杆中，其中一个是曲柄，另一个是摇杆。若曲柄为原动件，作匀速转动，个是曲

33、柄，另一个是摇杆。若曲柄为原动件，作匀速转动，个是曲柄，另一个是摇杆。若曲柄为原动件，作匀速转动，个是曲柄，另一个是摇杆。若曲柄为原动件，作匀速转动，而从动摇杆作变速往复摆动，连杆作平面复合运动。而从动摇杆作变速往复摆动，连杆作平面复合运动。而从动摇杆作变速往复摆动，连杆作平面复合运动。而从动摇杆作变速往复摆动，连杆作平面复合运动。第十七页，编辑于星期六：二十点 五十五分。2.2 平面连杆机构的基本知识平面连杆机构的基本知识2.2.双曲柄机构：两个连架杆都可以相对于机架作整周转动。双曲柄机构：两个连架杆都可以相对于机架作整周转动。双曲柄机构：两个连架杆都可以相对于机架作整周转动。双曲柄机构：两

34、个连架杆都可以相对于机架作整周转动。（1 1）不等双曲柄机构：两曲柄长度不等的双曲柄机构。）不等双曲柄机构：两曲柄长度不等的双曲柄机构。）不等双曲柄机构：两曲柄长度不等的双曲柄机构。）不等双曲柄机构：两曲柄长度不等的双曲柄机构。特点：主动曲柄以等特点：主动曲柄以等特点：主动曲柄以等特点：主动曲柄以等角速度连续旋转时，角速度连续旋转时，角速度连续旋转时，角速度连续旋转时，从动曲柄则以变角速从动曲柄则以变角速从动曲柄则以变角速从动曲柄则以变角速度连续转动，且其变度连续转动，且其变度连续转动，且其变度连续转动，且其变化幅度相当大，其最化幅度相当大，其最化幅度相当大，其最化幅度相当大，其最大值和最小值

35、之比可大值和最小值之比可大值和最小值之比可大值和最小值之比可达达达达2 23 3倍。倍。倍。倍。第十八页，编辑于星期六：二十点 五十五分。2.2 平面连杆机构的基本知识平面连杆机构的基本知识（2 2）平行双曲柄机构：其相对的两杆平行且相等，又）平行双曲柄机构：其相对的两杆平行且相等，又）平行双曲柄机构：其相对的两杆平行且相等，又）平行双曲柄机构：其相对的两杆平行且相等，又称平行四边形机构。称平行四边形机构。称平行四边形机构。称平行四边形机构。运动特点是：两曲柄以相同的角运动特点是：两曲柄以相同的角运动特点是：两曲柄以相同的角运动特点是：两曲柄以相同的角速度沿相同的方向回转，而连杆速度沿相同的方

36、向回转，而连杆速度沿相同的方向回转，而连杆速度沿相同的方向回转，而连杆作平移运动。作平移运动。作平移运动。作平移运动。机车车轮联动机构机车车轮联动机构机车车轮联动机构机车车轮联动机构载重汽车司机座椅摆动机构载重汽车司机座椅摆动机构载重汽车司机座椅摆动机构载重汽车司机座椅摆动机构第十九页，编辑于星期六：二十点 五十五分。2.2 平面连杆机构的基本知识平面连杆机构的基本知识缺点：是存在转折点：存在被动曲柄运动不确定的现象。缺点：是存在转折点：存在被动曲柄运动不确定的现象。缺点：是存在转折点：存在被动曲柄运动不确定的现象。缺点：是存在转折点：存在被动曲柄运动不确定的现象。解决办法：解决办法：解决办法

37、：解决办法：在机构中安装一个大质量的飞轮，利用其惯在机构中安装一个大质量的飞轮，利用其惯在机构中安装一个大质量的飞轮，利用其惯在机构中安装一个大质量的飞轮，利用其惯性闯过转折点；性闯过转折点；性闯过转折点；性闯过转折点；利用多组机构来消除运动不确定现象利用多组机构来消除运动不确定现象利用多组机构来消除运动不确定现象利用多组机构来消除运动不确定现象。（3 3）反向双曲柄机构：如果相对两杆长相等，但彼此不）反向双曲柄机构：如果相对两杆长相等，但彼此不）反向双曲柄机构：如果相对两杆长相等，但彼此不）反向双曲柄机构：如果相对两杆长相等，但彼此不平行的双曲柄机构。平行的双曲柄机构。平行的双曲柄机构。平行

38、的双曲柄机构。特点是：两曲柄转向相反，角速度相等。特点是：两曲柄转向相反，角速度相等。特点是：两曲柄转向相反，角速度相等。特点是：两曲柄转向相反，角速度相等。反向双曲柄机构实例反向双曲柄机构实例反向双曲柄机构实例反向双曲柄机构实例反向双曲柄机构实例：双折车门开闭机构反向双曲柄机构实例：双折车门开闭机构反向双曲柄机构实例：双折车门开闭机构反向双曲柄机构实例：双折车门开闭机构第二十页，编辑于星期六：二十点 五十五分。2.2 平面连杆机构的基本知识平面连杆机构的基本知识3.3.双摇杆机构：两个连架杆都可以相对于机架作摆动。双摇杆机构：两个连架杆都可以相对于机架作摆动。双摇杆机构：两个连架杆都可以相对

39、于机架作摆动。双摇杆机构：两个连架杆都可以相对于机架作摆动。双摇杆机构双摇杆机构双摇杆机构双摇杆机构飞机起落架机构飞机起落架机构飞机起落架机构飞机起落架机构第二十一页，编辑于星期六：二十点 五十五分。2.2 平面连杆机构的基本知识平面连杆机构的基本知识特点：是两摇杆在同一时间内，所摆动的角度在一般情况下特点：是两摇杆在同一时间内，所摆动的角度在一般情况下特点：是两摇杆在同一时间内，所摆动的角度在一般情况下特点：是两摇杆在同一时间内，所摆动的角度在一般情况下不相等。不相等。不相等。不相等。汽车车轮转向机构汽车车轮转向机构汽车车轮转向机构汽车车轮转向机构第二十二页，编辑于星期六：二十点 五十五分。

40、2.2 平面连杆机构的基本知识平面连杆机构的基本知识2.1.2 2.1.2 平面四杆机构的演化：平面四杆机构的演化：1.1.改变杆件长度的演变：改变杆件长度的演变：改变杆件长度的演变：改变杆件长度的演变：ADAD、CDCD长度为：长度为：长度为：长度为：转变转变转变转变为为为为圆弧圆弧圆弧圆弧mmmm转变为直线转变为直线转变为直线转变为直线 摇杆摇杆摇杆摇杆CDCD转化为作直线转化为作直线转化为作直线转化为作直线运动的滑块运动的滑块运动的滑块运动的滑块对心曲柄滑块机构对心曲柄滑块机构对心曲柄滑块机构对心曲柄滑块机构 e=0e=0偏置曲柄滑块机构偏置曲柄滑块机构偏置曲柄滑块机构偏置曲柄滑块机构

41、e0e0第二十三页，编辑于星期六：二十点 五十五分。2.2 平面连杆机构的基本知识平面连杆机构的基本知识螺纹搓丝机构螺纹搓丝机构螺纹搓丝机构螺纹搓丝机构自动送料机构自动送料机构自动送料机构自动送料机构曲柄滑块机构曲柄滑块机构曲柄滑块机构曲柄滑块机构 4 4为机架为机架为机架为机架曲柄滑块机构曲柄滑块机构曲柄滑块机构曲柄滑块机构 2 2为机架为机架为机架为机架2.2.改变不同杆作机架的演变改变不同杆作机架的演变改变不同杆作机架的演变改变不同杆作机架的演变应用实例应用实例应用实例应用实例第二十四页，编辑于星期六：二十点 五十五分。2.2 平面连杆机构的基本知识平面连杆机构的基本知识移动导杆机构移动

42、导杆机构移动导杆机构移动导杆机构 滑块滑块滑块滑块3 3作为机架作为机架作为机架作为机架手摇唧筒机构手摇唧筒机构手摇唧筒机构手摇唧筒机构转动导杆机构转动导杆机构转动导杆机构转动导杆机构 最短杆为机架最短杆为机架最短杆为机架最短杆为机架转动导杆机构转动导杆机构转动导杆机构转动导杆机构 l l1 1l l2 2第二十五页，编辑于星期六：二十点 五十五分。2.2 平面连杆机构的基本知识平面连杆机构的基本知识3.3.其它演变形式：其它演变形式：其它演变形式：其它演变形式：（1 1）含有两个移动副的四连杆机构。）含有两个移动副的四连杆机构。）含有两个移动副的四连杆机构。）含有两个移动副的四连杆机构。将转

43、动副将转动副将转动副将转动副C C、D D转化转化转化转化为移动副为移动副为移动副为移动副正弦机构导杆正弦机构导杆正弦机构导杆正弦机构导杆3 3的运动方程为：的运动方程为：的运动方程为：的运动方程为：s=asins=asinj j j j实例实例实例实例跳针机构跳针机构跳针机构跳针机构双滑块机构双滑块机构双滑块机构双滑块机构构件构件构件构件3 3为机架为机架为机架为机架椭圆仪机构椭圆仪机构椭圆仪机构椭圆仪机构实例实例实例实例第二十六页，编辑于星期六：二十点 五十五分。2.2 平面连杆机构的基本知识平面连杆机构的基本知识（2 2）扩大运动副的尺寸：）扩大运动副的尺寸：）扩大运动副的尺寸：）扩大运

44、动副的尺寸：曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构偏心轮机构偏心轮机构偏心轮机构偏心轮机构曲柄滑块机构曲柄滑块机构曲柄滑块机构曲柄滑块机构将转动副的半将转动副的半将转动副的半将转动副的半径扩大到超过径扩大到超过径扩大到超过径扩大到超过曲柄的长度曲柄的长度曲柄的长度曲柄的长度偏心轮与轴做成一体偏心轮与轴做成一体偏心轮与轴做成一体偏心轮与轴做成一体第二十七页，编辑于星期六：二十点 五十五分。2.2 平面连杆机构的基本知识平面连杆机构的基本知识2.2.3 2.2.3 铰链四杆机构曲柄存在的条件和几个基本概念铰链四杆机构曲柄存在的条件和几个基本概念铰链四杆机构曲柄存在的条件和几个基本概念铰链

45、四杆机构曲柄存在的条件和几个基本概念1.1.铰链四杆机构曲柄存在的条件：铰链四杆机构曲柄存在的条件：铰链四杆机构曲柄存在的条件：铰链四杆机构曲柄存在的条件：（1 1）曲柄存在的条件：）曲柄存在的条件：）曲柄存在的条件：）曲柄存在的条件：曲柄：相对机架能作曲柄：相对机架能作曲柄：相对机架能作曲柄：相对机架能作360360整周回转的连架杆。整周回转的连架杆。整周回转的连架杆。整周回转的连架杆。右图中设：右图中设：右图中设：右图中设：l l1 1曲柄；曲柄；曲柄；曲柄；l l2 2连杆；连杆；连杆；连杆；l l3 3摆杆；摆杆；摆杆；摆杆；l l4 4机架；取机架；取机架；取机架；取l l1 1 l

46、 l4 4。右图四杆机构必须通过的两个右图四杆机构必须通过的两个右图四杆机构必须通过的两个右图四杆机构必须通过的两个特殊位置（特殊位置（特殊位置（特殊位置（l l1 1 和和和和l l2 2 共线）：共线）：共线）：共线）：直线直线直线直线B B1 1ACAC1 1；直线直线直线直线ABAB2 2C C2 2。当当当当l l1 1处于处于处于处于ABAB1 1位置时，形成位置时，形成位置时，形成位置时，形成ACAC1 1D D，各杆，各杆，各杆，各杆的长度应满足以下关系：的长度应满足以下关系：的长度应满足以下关系：的长度应满足以下关系：l l3 3(l l2 2l l1 1)l l4 4或或或

47、或 l l4 4(l l2 2l l1 1)l l3 3第二十八页，编辑于星期六：二十点 五十五分。2.2 平面连杆机构的基本知识平面连杆机构的基本知识得：得：得：得：l l3 3 l l1 1 l l2 2l l4 4 l l4 4l l1 1 l l2 2l l3 3当当当当l l1 1处于处于处于处于ABAB2 2位置时，形成位置时，形成位置时，形成位置时，形成ACAC2 2D D，则应满足以下关系：，则应满足以下关系：，则应满足以下关系：，则应满足以下关系：l l1 1 l l2 2 l l3 3l l4 4将以上三式两两相加可得：将以上三式两两相加可得：将以上三式两两相加可得：将以上

48、三式两两相加可得：l l1 1 l l2 2,l l1 1 l l3 3,l l1 1 l l4 4;即即即即l l1 1为最短杆。为最短杆。为最短杆。为最短杆。分析可得出铰链四杆机构中存在曲柄的条件是：分析可得出铰链四杆机构中存在曲柄的条件是：分析可得出铰链四杆机构中存在曲柄的条件是：分析可得出铰链四杆机构中存在曲柄的条件是：最短杆长最短杆长最短杆长最短杆长加上最长杆长小于或等于其余二杆长之和。否则为双摇杆机构加上最长杆长小于或等于其余二杆长之和。否则为双摇杆机构加上最长杆长小于或等于其余二杆长之和。否则为双摇杆机构加上最长杆长小于或等于其余二杆长之和。否则为双摇杆机构。（杆长条件）（杆长条

49、件）（杆长条件）（杆长条件）第二十九页，编辑于星期六：二十点 五十五分。2.2 平面连杆机构的基本知识平面连杆机构的基本知识（2 2）平面四连杆机构三种基本形式的组成规律为：）平面四连杆机构三种基本形式的组成规律为：）平面四连杆机构三种基本形式的组成规律为：）平面四连杆机构三种基本形式的组成规律为：(a)(a)当最长杆长度最短杆的长度当最长杆长度最短杆的长度当最长杆长度最短杆的长度当最长杆长度最短杆的长度 其余两杆长度之和时：其余两杆长度之和时：其余两杆长度之和时：其余两杆长度之和时：以最短杆件相邻的任意杆件为机架时，机构为以最短杆件相邻的任意杆件为机架时，机构为以最短杆件相邻的任意杆件为机架

50、时，机构为以最短杆件相邻的任意杆件为机架时，机构为曲柄摇曲柄摇曲柄摇曲柄摇杆机构杆机构杆机构杆机构。以最短杆件为机架时，以最短杆件为机架时，以最短杆件为机架时，以最短杆件为机架时，机构为机构为机构为机构为双曲柄机构。双曲柄机构。双曲柄机构。双曲柄机构。第三十页，编辑于星期六：二十点 五十五分。2.2 平面连杆机构的基本知识平面连杆机构的基本知识以最短杆件相对的杆件为机以最短杆件相对的杆件为机以最短杆件相对的杆件为机以最短杆件相对的杆件为机架时，机构为双摇杆机构。架时，机构为双摇杆机构。架时，机构为双摇杆机构。架时，机构为双摇杆机构。(b)(b)当最长杆长度最短杆的长度当最长杆长度最短杆的长度当