機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(第五版)講義 (2)

1、2-1 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型 及其應(yīng)用及其應(yīng)用2-2 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性第第2章章 平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)：平面連桿機(jī)構(gòu)：由若干個(gè)構(gòu)件通過(guò)低副聯(lián)接而成的機(jī)構(gòu)，又稱為平由若干個(gè)構(gòu)件通過(guò)低副聯(lián)接而成的機(jī)構(gòu)，又稱為平 面低副機(jī)構(gòu)。面低副機(jī)構(gòu)。平面四桿機(jī)構(gòu)：平面四桿機(jī)構(gòu)：由四個(gè)構(gòu)件通過(guò)低副聯(lián)接而成的平面連桿機(jī)構(gòu)。由四個(gè)構(gòu)件通過(guò)低副聯(lián)接而成的平面連桿機(jī)構(gòu)。平面連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)平面連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn) 承受能力高、耐磨損承受能力高、耐磨損 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工方便、制造精度高結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工方便、制造精度高 可滿足多種運(yùn)動(dòng)規(guī)律、運(yùn)動(dòng)軌跡的要求可滿足多種運(yùn)動(dòng)規(guī)

2、律、運(yùn)動(dòng)軌跡的要求不易精確實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，且設(shè)計(jì)較為復(fù)雜不易精確實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，且設(shè)計(jì)較為復(fù)雜 。 當(dāng)構(gòu)件數(shù)和運(yùn)動(dòng)副數(shù)較多時(shí)，效率較低當(dāng)構(gòu)件數(shù)和運(yùn)動(dòng)副數(shù)較多時(shí)，效率較低 。平面連桿機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)平面連桿機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)2-1 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)用用一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)定義：定義：全部用轉(zhuǎn)動(dòng)副相連的平面四桿機(jī)構(gòu)。全部用轉(zhuǎn)動(dòng)副相連的平面四桿機(jī)構(gòu)。組成組成:機(jī)架機(jī)架連架桿連架桿連桿連桿分類分類:整轉(zhuǎn)副整轉(zhuǎn)副擺動(dòng)副擺動(dòng)副機(jī)架機(jī)架曲柄曲柄搖桿搖桿三種基本型式：三種基本型式：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、 雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)2-1 平

3、面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)用用1. 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)在兩連架桿中，一個(gè)為曲柄，另一個(gè)為搖桿。在兩連架桿中，一個(gè)為曲柄，另一個(gè)為搖桿。 應(yīng)用舉例：應(yīng)用舉例： 一般曲柄主動(dòng)，一般曲柄主動(dòng)，將連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為將連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為搖桿的擺動(dòng)，也可搖桿的擺動(dòng)，也可搖桿主動(dòng)，曲柄從搖桿主動(dòng)，曲柄從動(dòng)。動(dòng)。 運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)、牛頭刨床橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)、攪顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)、牛頭刨床橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)、攪面機(jī)、衛(wèi)星接收裝置、縫紉機(jī)腳踏板機(jī)構(gòu)、自面機(jī)、衛(wèi)星接收裝置、縫紉機(jī)腳踏板機(jī)構(gòu)、自行車、走步機(jī)、送料機(jī)構(gòu)，等等。行車、走步機(jī)、送料機(jī)構(gòu)，等等。 2-1 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及

4、其應(yīng)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)用用 定義：定義：攪面機(jī)攪面機(jī)2-1 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)用用衛(wèi)星接收裝置衛(wèi)星接收裝置2-1 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)用用縫紉機(jī)腳踏板機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)腳踏板機(jī)構(gòu)2-1 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)用用自行車自行車2-1 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)用用走步機(jī)走步機(jī)2-1 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)用用自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)2-1 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)用用2. 雙曲柄機(jī)構(gòu)：雙曲柄機(jī)

5、構(gòu)： 應(yīng)用舉例：應(yīng)用舉例：慣性篩、插床機(jī)構(gòu)、慣性篩、插床機(jī)構(gòu)、機(jī)車驅(qū)動(dòng)輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)車驅(qū)動(dòng)輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)、車門開閉機(jī)構(gòu)車門開閉機(jī)構(gòu) 定義：定義：從動(dòng)曲柄變速回轉(zhuǎn)從動(dòng)曲柄變速回轉(zhuǎn)2-1 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)用用 運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：兩連桿架均為曲柄的四桿機(jī)構(gòu)。兩連桿架均為曲柄的四桿機(jī)構(gòu)。慣性篩慣性篩2-1 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)用用插床機(jī)構(gòu)插床機(jī)構(gòu)2-1 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)用用機(jī)車驅(qū)動(dòng)輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)：機(jī)車驅(qū)動(dòng)輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)：平行四邊形機(jī)構(gòu)平行四邊形機(jī)構(gòu)( (也稱平行雙曲柄機(jī)構(gòu)也稱平行雙曲柄機(jī)構(gòu)) )。

6、 兩個(gè)特性兩個(gè)特性 ：兩曲柄同速同向轉(zhuǎn)動(dòng)；兩曲柄同速同向轉(zhuǎn)動(dòng)；連桿作平動(dòng)。連桿作平動(dòng)。 2-1 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)用用車門開閉機(jī)構(gòu)車門開閉機(jī)構(gòu) 2-1 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)用用3. 雙搖桿機(jī)構(gòu)：雙搖桿機(jī)構(gòu)：兩連桿架均為搖桿的四桿機(jī)構(gòu)兩連桿架均為搖桿的四桿機(jī)構(gòu)港口起重機(jī)、飛機(jī)起落架、車輛的前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)港口起重機(jī)、飛機(jī)起落架、車輛的前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)應(yīng)用舉例：應(yīng)用舉例：2-1 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)用用港口起重機(jī)港口起重機(jī)選擇連桿上合適的點(diǎn)，軌跡為近似的水平直線選擇連桿上合適的點(diǎn)，軌跡為近似的水平

7、直線2-1 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)用用飛機(jī)起落架飛機(jī)起落架2-1 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)用用車輛的前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)車輛的前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)2-1 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)用用二、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化二、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化演化常用的方式演化常用的方式改變運(yùn)動(dòng)副類型；改變運(yùn)動(dòng)副類型；選不同構(gòu)件作機(jī)架；選不同構(gòu)件作機(jī)架；改變相對(duì)桿長(zhǎng)。改變相對(duì)桿長(zhǎng)。2-1 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)用用1. 含一個(gè)移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)含一個(gè)移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu) 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)變搖桿變搖桿為滑塊為滑塊

8、搖桿尺寸搖桿尺寸為無(wú)窮大為無(wú)窮大曲線導(dǎo)軌曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲線導(dǎo)軌曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)對(duì)心曲柄滑塊機(jī)對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)構(gòu)e=02-1 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)用用2-1 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)用用 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)2-1 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)用用 搖塊機(jī)構(gòu)搖塊機(jī)構(gòu)1234卡車車廂舉升機(jī)構(gòu)卡車車廂舉升機(jī)構(gòu)搖塊機(jī)構(gòu)搖塊機(jī)構(gòu)2-1 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)用用 定塊

9、機(jī)構(gòu)定塊機(jī)構(gòu)2-1 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)用用2. 含兩個(gè)移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)含兩個(gè)移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu) 曲柄移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)曲柄移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)(正弦機(jī)構(gòu)正弦機(jī)構(gòu))2-1 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)用用 雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)2-1 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)用用 雙滑塊機(jī)構(gòu)雙滑塊機(jī)構(gòu)2-1 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)用用3. 具有偏心輪的四桿機(jī)構(gòu)具有偏心輪的四桿機(jī)構(gòu)2-1 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其應(yīng)用用2-2 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性一

10、、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄(整轉(zhuǎn)副整轉(zhuǎn)副)的條件的條件1. 存在整轉(zhuǎn)副的條件存在整轉(zhuǎn)副的條件(桿長(zhǎng)和條件桿長(zhǎng)和條件) l1為最短桿為最短桿 l1與任意一桿長(zhǎng)度之和與任意一桿長(zhǎng)度之和 其余兩桿長(zhǎng)度之和。其余兩桿長(zhǎng)度之和。重點(diǎn)哦重點(diǎn)哦 ! !2. 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類型的判斷鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類型的判斷 取最短桿為機(jī)架，得雙曲柄機(jī)構(gòu)；取最短桿為機(jī)架，得雙曲柄機(jī)構(gòu)； 取最短桿的鄰邊桿為機(jī)架，得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；取最短桿的鄰邊桿為機(jī)架，得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)； 取最短桿的對(duì)邊桿為機(jī)架，得雙搖桿機(jī)構(gòu)。取最短桿的對(duì)邊桿為機(jī)架，得雙搖桿機(jī)構(gòu)。 1)若不滿足桿長(zhǎng)和條件，則為雙搖桿機(jī)構(gòu)；若不滿足桿長(zhǎng)和條件，則為雙搖桿機(jī)

11、構(gòu)；2)若滿足桿長(zhǎng)和條件：若滿足桿長(zhǎng)和條件：2-2 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性二、急回特性二、急回特性搖桿擺角搖桿擺角 極位夾角極位夾角 12180;180 11212122C C /;C C /vtvt (曲柄轉(zhuǎn)角曲柄轉(zhuǎn)角)( (搖桿上搖桿上C C點(diǎn)的平均速度點(diǎn)的平均速度) ) 1 2，t1t2， v1v2 2-2 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性1221 C D C D C D C D t1t2 行程速比系數(shù)行程速比系數(shù)K18018021211212ttttK11180KK2-2 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性三、壓力角和傳動(dòng)角三、壓力角和傳動(dòng)角壓力角壓力角 ；傳動(dòng)角傳動(dòng)角 2-2 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性有害分力有害分力Fr有效分力有效分力Ft壓力角壓力角 越小，越小，傳動(dòng)角傳動(dòng)角 越大，越大，機(jī)構(gòu)傳力性能越好。機(jī)構(gòu)傳力性能越好。通常取通常取 min40對(duì)于大功率機(jī)械，對(duì)于大功率機(jī)械，可取可取 min50 四、死點(diǎn)位置四、死點(diǎn)位置定義：定義：是指從動(dòng)件的