平面連桿結(jié)構(gòu)

1、2-1 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖和自由度2-2 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型2-3 平面四桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)基本要求基本要求: :v掌握基本概念掌握基本概念v熟練掌握機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的繪制熟練掌握機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的繪制v熟練掌握機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算方法熟練掌握機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算方法v掌握平面連桿機(jī)構(gòu)的類型、特點(diǎn)、演化方法掌握平面連桿機(jī)構(gòu)的類型、特點(diǎn)、演化方法v掌握平面四桿機(jī)構(gòu)的工作特性掌握平面四桿機(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)一、構(gòu)件二、運(yùn)動(dòng)副三、機(jī)構(gòu)四、平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)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) 1. 構(gòu)件構(gòu)件( (Link) ) 機(jī)械的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)單元，傳機(jī)械的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)單元，傳遞運(yùn)動(dòng)和力

2、的載體。遞運(yùn)動(dòng)和力的載體。 實(shí)例：實(shí)例：內(nèi)燃機(jī)中的缸體、內(nèi)燃機(jī)中的缸體、活塞、連桿、曲軸等?；钊⑦B桿、曲軸等。第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組成第一節(jié)機(jī)構(gòu)的組成內(nèi)燃機(jī)連桿內(nèi)燃機(jī)連桿機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu) 構(gòu)件可以是一個(gè)零件構(gòu)件可以是一個(gè)零件, ,也可以由幾個(gè)零件剛性聯(lián)接組成。也可以由幾個(gè)零件剛性聯(lián)接組成。實(shí)例實(shí)例：連桿由連桿體、軸瓦、連桿蓋、螺栓、墊圈、螺連桿由連桿體、軸瓦、連桿蓋、螺栓、墊圈、螺母、連桿襯套等相互剛性聯(lián)接組成。母、連桿襯套等相互剛性聯(lián)接組成。零件零件( (Part) )是機(jī)械的制造單元。是機(jī)械的制造單元。內(nèi)燃機(jī)連桿內(nèi)燃機(jī)連桿連桿體連桿體連桿蓋連桿蓋螺栓螺栓墊圈墊圈螺母螺母連桿襯套連桿襯套

3、軸瓦軸瓦機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)xyov運(yùn)動(dòng)副運(yùn)動(dòng)副: : 兩構(gòu)件直接接觸而形成的可動(dòng)聯(lián)接兩構(gòu)件直接接觸而形成的可動(dòng)聯(lián)接v運(yùn)動(dòng)副元素：運(yùn)動(dòng)副元素：構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副時(shí)直接接觸的點(diǎn)、線、面部分構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副時(shí)直接接觸的點(diǎn)、線、面部分v接觸形式接觸形式: : 點(diǎn)、線、面點(diǎn)、線、面機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)v按接觸形式分類v按相對運(yùn)動(dòng)分類機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)按接觸形式分類：按接觸形式分類：v接觸形式接觸形式: 點(diǎn)、線、面點(diǎn)、線、面v低副低副：面接觸：面接觸v高副高副：點(diǎn)、線接觸：點(diǎn)、線接觸平面低副平面低副空間低副空間低副xyo高副高副高副高副空間低副空間低副平面低副平面低副平面低副平面低副機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

4、平面連桿機(jī)構(gòu)按相對運(yùn)動(dòng)分類：按相對運(yùn)動(dòng)分類：v運(yùn)動(dòng)副的性質(zhì)（即運(yùn)動(dòng)副引入的約束）確定了兩構(gòu)件的相運(yùn)動(dòng)副的性質(zhì)（即運(yùn)動(dòng)副引入的約束）確定了兩構(gòu)件的相對運(yùn)動(dòng)對運(yùn)動(dòng)v按相對運(yùn)動(dòng)分類：按相對運(yùn)動(dòng)分類：轉(zhuǎn)動(dòng)副：相對轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)副：相對轉(zhuǎn)動(dòng) 回轉(zhuǎn)副、鉸鏈回轉(zhuǎn)副、鉸鏈移動(dòng)副：相對移動(dòng)移動(dòng)副：相對移動(dòng) 螺旋副：螺旋運(yùn)動(dòng)螺旋副：螺旋運(yùn)動(dòng) 球面副：球面運(yùn)動(dòng)球面副：球面運(yùn)動(dòng) 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副類型小結(jié)運(yùn)動(dòng)副類型小結(jié)v平面低副平面低副: 轉(zhuǎn)動(dòng)副、移動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副、移動(dòng)副 （面接觸面接觸）v平面高副平面高副: 齒輪副、凸輪副齒輪副、凸輪副 （點(diǎn)、線接觸點(diǎn)、線接觸）v空間低副空間低副: 螺旋副、球面副、圓柱副螺旋副

5、、球面副、圓柱副 （面接觸面接觸）v空間高副空間高副: 球和圓柱與平面、球與圓柱副球和圓柱與平面、球與圓柱副 (點(diǎn)、線接觸點(diǎn)、線接觸)v運(yùn)動(dòng)副特性運(yùn)動(dòng)副特性: :運(yùn)動(dòng)副一經(jīng)形成運(yùn)動(dòng)副一經(jīng)形成, , 組成它的兩個(gè)構(gòu)件間的可組成它的兩個(gè)構(gòu)件間的可能的相對運(yùn)動(dòng)就確定。而且能的相對運(yùn)動(dòng)就確定。而且這種可能的相對運(yùn)動(dòng)這種可能的相對運(yùn)動(dòng), , 只與運(yùn)只與運(yùn)動(dòng)副類型有關(guān)動(dòng)副類型有關(guān), , 而與運(yùn)動(dòng)副的具體結(jié)構(gòu)無關(guān)。而與運(yùn)動(dòng)副的具體結(jié)構(gòu)無關(guān)。v工程上常用一些規(guī)定的符號代表運(yùn)動(dòng)副工程上常用一些規(guī)定的符號代表運(yùn)動(dòng)副機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)平面副平面副低副低副：轉(zhuǎn)動(dòng)副、移動(dòng)副：轉(zhuǎn)動(dòng)副、移動(dòng)副( (面接觸面接觸)

6、)高副高副：齒輪副、凸輪副：齒輪副、凸輪副( (點(diǎn)、點(diǎn)、線接觸線接觸) )xyoxyottnnnt機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)空間副空間副高副高副：點(diǎn)、線接觸：點(diǎn)、線接觸球面副球面副螺旋副螺旋副了解了解機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)v機(jī)構(gòu)是由構(gòu)件通過運(yùn)動(dòng)副連接而成的機(jī)構(gòu)是由構(gòu)件通過運(yùn)動(dòng)副連接而成的v原動(dòng)件：原動(dòng)件：按給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件按給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件v從動(dòng)件：從動(dòng)件：其余的活動(dòng)構(gòu)件其余的活動(dòng)構(gòu)件v機(jī)機(jī) 架：架：固定不動(dòng)的構(gòu)件固定不動(dòng)的構(gòu)件原動(dòng)件原動(dòng)件1234從動(dòng)件從動(dòng)件機(jī)架機(jī)架閉鏈閉鏈開鏈開鏈機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)與動(dòng)力與動(dòng)力源組合源組合機(jī)器的組成機(jī)器的組成( (從運(yùn)

7、動(dòng)觀點(diǎn)看從運(yùn)動(dòng)觀點(diǎn)看) )由構(gòu)件組成由構(gòu)件組成( (從制造觀點(diǎn)看從制造觀點(diǎn)看) )由零件組成由零件組成機(jī)械機(jī)械機(jī)器機(jī)器機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)構(gòu)件構(gòu)件零件零件通用零件通用零件專用零件專用零件原動(dòng)構(gòu)件原動(dòng)構(gòu)件從動(dòng)構(gòu)件從動(dòng)構(gòu)件機(jī)機(jī) 架架零件零件構(gòu)件構(gòu)件機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)機(jī)器機(jī)器靜聯(lián)接靜聯(lián)接動(dòng)聯(lián)接動(dòng)聯(lián)接(運(yùn)動(dòng)副運(yùn)動(dòng)副)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)1 概述2 構(gòu)件的表示方法3 運(yùn)動(dòng)副的表示方法4 運(yùn)動(dòng)簡圖的繪制方法5 例題機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)1 概述概述v機(jī)構(gòu)各部分的運(yùn)動(dòng)，取決于：機(jī)構(gòu)各部分的運(yùn)動(dòng)，取決于：原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、各運(yùn)動(dòng)副的類型、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、各運(yùn)動(dòng)副的類型、機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸(確定各運(yùn)動(dòng)副相對位置

8、的尺寸確定各運(yùn)動(dòng)副相對位置的尺寸)v機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖:（表示機(jī)構(gòu)（表示機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特征運(yùn)動(dòng)特征的一種工程用圖）的一種工程用圖）用簡單線條表示構(gòu)件用簡單線條表示構(gòu)件規(guī)定符號代表運(yùn)動(dòng)副規(guī)定符號代表運(yùn)動(dòng)副按比例定出運(yùn)動(dòng)副的相對位置按比例定出運(yùn)動(dòng)副的相對位置與原機(jī)械具有完全相同的運(yùn)動(dòng)特性與原機(jī)械具有完全相同的運(yùn)動(dòng)特性v比較：比較：機(jī)構(gòu)示意圖：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(dòng)簡圖沒嚴(yán)格按照比例繪制的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖v用途：用途：分析現(xiàn)有機(jī)械，構(gòu)思設(shè)計(jì)新機(jī)械分析現(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 構(gòu)件的表示方法構(gòu)件的表示方法v桿、軸類構(gòu)件桿、軸類構(gòu)件v機(jī)架機(jī)架v同一構(gòu)件同一構(gòu)件v

9、兩副構(gòu)件兩副構(gòu)件v三副構(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)3 運(yùn)動(dòng)副的表示方法運(yùn)動(dòng)副的表示方法v轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副v移動(dòng)副移動(dòng)副v高副高副（齒輪副、（齒輪副、凸輪副）凸輪副）機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)4 運(yùn)動(dòng)簡圖的繪制方法運(yùn)動(dòng)簡圖的繪制方法v步驟：步驟：確定構(gòu)件數(shù)目及原動(dòng)件、輸出構(gòu)件確定構(gòu)件數(shù)目及原動(dòng)件、輸出構(gòu)件各構(gòu)件間構(gòu)成何種運(yùn)動(dòng)副？（注意微動(dòng)部分）各構(gòu)件間構(gòu)成何種運(yùn)動(dòng)副？（注意微動(dòng)部分）選定比例尺、投影面，確定原動(dòng)件某一位置，按規(guī)定選定比例尺、投影面，確定原動(dòng)件某一位置，按規(guī)定符號繪制運(yùn)動(dòng)簡圖符號繪制運(yùn)動(dòng)簡圖標(biāo)明機(jī)架、原動(dòng)件和作圖比例尺標(biāo)明機(jī)架、原動(dòng)件和作圖比例尺v繪制路線：繪制路線：原動(dòng)件原

10、動(dòng)件中間傳動(dòng)件中間傳動(dòng)件 輸出構(gòu)件輸出構(gòu)件v觀察重點(diǎn)：觀察重點(diǎn)：各構(gòu)件間構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副類型各構(gòu)件間構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)副類型v良好習(xí)慣：良好習(xí)慣：各種運(yùn)動(dòng)副和構(gòu)件用規(guī)定符號表達(dá)各種運(yùn)動(dòng)副和構(gòu)件用規(guī)定符號表達(dá)v誤誤 區(qū)：區(qū)：構(gòu)件外形構(gòu)件外形機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)5 例題：例題：內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)ABCEFDG例題：例題：破碎機(jī)破碎機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)1 12 23 34 4ABC141223A14B12C2343 32 24 41 14例題：例題：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)1 平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算2 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件3 幾種特殊

11、結(jié)構(gòu)的處理幾種特殊結(jié)構(gòu)的處理復(fù)合鉸鏈復(fù)合鉸鏈局部自由度局部自由度虛約束虛約束4 小結(jié)小結(jié)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)1 平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算(1) 平面運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的自由度平面運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的自由度(構(gòu)件可能出現(xiàn)的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)構(gòu)件可能出現(xiàn)的獨(dú)立運(yùn)動(dòng))(2) 平面運(yùn)動(dòng)副引入的約束平面運(yùn)動(dòng)副引入的約束R(對獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)所加的限制對獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)所加的限制)xy21 與其它構(gòu)件未連之前：與其它構(gòu)件未連之前：3 用運(yùn)動(dòng)副與其它構(gòu)件連接后用運(yùn)動(dòng)副與其它構(gòu)件連接后, 運(yùn)運(yùn)動(dòng)副引入約束動(dòng)副引入約束, 原自由度減少原自由度減少xyoxyottnnR=2R=2R=1結(jié)論：結(jié)論：平面低副引入平面低副引入2個(gè)約束個(gè)約

12、束平面高副引入平面高副引入1個(gè)約束個(gè)約束機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)(3) 平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算公式平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算公式如果：活動(dòng)構(gòu)件數(shù)：如果：活動(dòng)構(gòu)件數(shù)：n 低副數(shù)：低副數(shù)： pl 高副數(shù)：高副數(shù)： phxy21未連接前總自由度：未連接前總自由度： 3n連接后引入的總約束數(shù)：連接后引入的總約束數(shù)：2pl+phF=3n - ( 2pl + ph )v機(jī)構(gòu)自由度機(jī)構(gòu)自由度F：F=3n - 2pl - ph機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)自由度舉例：機(jī)構(gòu)自由度舉例：1234F =3n2plph = 3 2 340= 112345F =3n2plph = 3 2 450= 2F =3n2plph = 3

13、 2 221= 1BCAF =3n2plph = 3 2 340 = 1F =3n2plph = 3 2 451 = 1機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu) n=4, Pl=5, Ph=0,原動(dòng)件數(shù)=1 F=3n2PlPh=3425=2 F F 原動(dòng)件數(shù)原動(dòng)件數(shù) 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不確定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不確定 n=3, Pl=4，Ph=0,原動(dòng)件數(shù)=2 ， F=3n2PlPh=3324=1 F F 原動(dòng)件數(shù)原動(dòng)件數(shù) 桿桿2 2被拉斷被拉斷 F=0 F=0 機(jī)構(gòu)不動(dòng)機(jī)構(gòu)不動(dòng) n=4, Pl=6,Ph=0F=3n2PlPh=3426=022 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件F=0，構(gòu)件之間無相對運(yùn)動(dòng)，構(gòu)件之間無相

14、對運(yùn)動(dòng)原動(dòng)件數(shù)小于原動(dòng)件數(shù)小于F,各構(gòu)件無確定的相對運(yùn)動(dòng)各構(gòu)件無確定的相對運(yùn)動(dòng)原動(dòng)件數(shù)大于原動(dòng)件數(shù)大于F,在機(jī)構(gòu)的薄弱處遭到破壞在機(jī)構(gòu)的薄弱處遭到破壞結(jié)論：結(jié)論：機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件：機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件：1 機(jī)構(gòu)自由度機(jī)構(gòu)自由度 0 2 原動(dòng)件數(shù)原動(dòng)件數(shù) 機(jī)構(gòu)自由度數(shù)機(jī)構(gòu)自由度數(shù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu) n=3 ,pl=4 ; ph =0F=33240=1自由度 F0原動(dòng)件數(shù)目機(jī)構(gòu)自由度數(shù)目例例:有確定運(yùn)動(dòng)n= 6 , Pl= 8 , Ph =1 (3與5同一構(gòu)件) F=3n2PlPh=36281 =1原動(dòng)件 機(jī)構(gòu)有確定運(yùn)動(dòng)例例: :機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件(F=0(F=0不動(dòng)；多于不確

15、定不動(dòng)；多于不確定 ; ;少于破壞）少于破壞）3vm個(gè)構(gòu)件個(gè)構(gòu)件(m2)在同一處構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副在同一處構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副vm-1-1個(gè)低副個(gè)低副(1) 復(fù)合鉸鏈復(fù)合鉸鏈412356F F 3n3n2p2pl lp ph h 3 3 2 2 560 3F F 3n3n 2p2pl lp ph h 3 3 2 2 570 1412356錯(cuò)錯(cuò)對對計(jì)算在內(nèi)計(jì)算在內(nèi)5232351m個(gè)構(gòu)件個(gè)構(gòu)件,m-1個(gè)鉸鏈個(gè)鉸鏈3 幾種特殊結(jié)構(gòu)的處理幾種特殊結(jié)構(gòu)的處理機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu) 復(fù)合鉸鏈復(fù)合鉸鏈 解解: :B、C、D、E處為復(fù)合鉸鏈，轉(zhuǎn)處為復(fù)合鉸鏈，轉(zhuǎn)動(dòng)副數(shù)均為動(dòng)副數(shù)均為2。 n 7，pL 10，pH 0 F 3n

16、 2pL pH 3 7 2 10 112345678ABCDEFF3n2plph 3 2 33 1 2F3n 2plph 3 2 221 1錯(cuò)錯(cuò)對對排除排除(2) 局部自由度局部自由度v定義：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(dòng)機(jī)構(gòu)中某些構(gòu)件所具有的獨(dú)立的局部運(yùn)動(dòng), , 不影響機(jī)不影響機(jī)構(gòu)輸出運(yùn)動(dòng)的自由度構(gòu)輸出運(yùn)動(dòng)的自由度v局部自由度經(jīng)常發(fā)生的場合：局部自由度經(jīng)常發(fā)生的場合：滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦?xí)r添加滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦?xí)r添加的滾子、軸承中的滾珠的滾子、軸承中的滾珠v解決的方法：解決的方法：計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，設(shè)想將滾子與安裝滾子的計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)，設(shè)想將滾子與安裝滾子的構(gòu)件固結(jié)在一起，視

17、作一個(gè)構(gòu)件構(gòu)件固結(jié)在一起，視作一個(gè)構(gòu)件動(dòng)畫動(dòng)畫機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)v不影響機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)傳遞的不影響機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)傳遞的重復(fù)約束重復(fù)約束v在特定幾何條件或結(jié)構(gòu)條件下，某些運(yùn)動(dòng)副所引入的約束在特定幾何條件或結(jié)構(gòu)條件下，某些運(yùn)動(dòng)副所引入的約束可能與其它運(yùn)動(dòng)副所起的限制作用一致，這種不起獨(dú)立限可能與其它運(yùn)動(dòng)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(dòng)副叫制作用的運(yùn)動(dòng)副叫虛約束虛約束v虛約束虛約束經(jīng)常發(fā)生的場合經(jīng)常發(fā)生的場合v處理方法：處理方法：計(jì)算自由度時(shí)，將虛約束（或虛約束構(gòu)件及其計(jì)算自由度時(shí)，將虛約束（或虛約束構(gòu)件及其所帶入的運(yùn)動(dòng)副）去掉所帶入的運(yùn)動(dòng)副）去掉v結(jié)論結(jié)論F F3n3n2P2PL LP

18、 PH H 3 3 2 2 123F F3n3n2P2PL LP PH H 3 3 2 2 23 1- -1錯(cuò)錯(cuò)22 11對對排除排除之一為之一為虛約束虛約束(3) 虛約束虛約束機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)虛約束經(jīng)常發(fā)生的場合虛約束經(jīng)常發(fā)生的場合A 兩構(gòu)件之間構(gòu)成多個(gè)運(yùn)動(dòng)副時(shí)兩構(gòu)件之間構(gòu)成多個(gè)運(yùn)動(dòng)副時(shí)B 兩構(gòu)件某兩點(diǎn)之間的距離在運(yùn)動(dòng)過程中始終保持不變時(shí)兩構(gòu)件某兩點(diǎn)之間的距離在運(yùn)動(dòng)過程中始終保持不變時(shí)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(shí)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(shí)D 機(jī)構(gòu)中對運(yùn)動(dòng)不起作用的對稱部分機(jī)構(gòu)中對運(yùn)動(dòng)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)A 兩構(gòu)件之間構(gòu)成多個(gè)運(yùn)動(dòng)

19、副時(shí)兩構(gòu)件之間構(gòu)成多個(gè)運(yùn)動(dòng)副時(shí)v兩構(gòu)件組合成多個(gè)兩構(gòu)件組合成多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副，且其，且其軸線重合軸線重合v兩構(gòu)件組合成多個(gè)兩構(gòu)件組合成多個(gè)移動(dòng)副移動(dòng)副，其，其導(dǎo)路平行或重合導(dǎo)路平行或重合v兩構(gòu)件組合成若干個(gè)兩構(gòu)件組合成若干個(gè)高副高副，但接觸點(diǎn)之間處的，但接觸點(diǎn)之間處的公法線重合公法線重合123123v目的：目的：為了改善構(gòu)件的受力情況為了改善構(gòu)件的受力情況F F3n3n2P2PL LP PH H 3 3 2 2 22 11動(dòng)畫動(dòng)畫機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)B 兩構(gòu)件某兩點(diǎn)之間的距離在運(yùn)動(dòng)中保持不變時(shí)兩構(gòu)件某兩點(diǎn)之間的距離在運(yùn)動(dòng)中保持不變時(shí)v在這兩個(gè)例子中，加與不加紅色構(gòu)件在這兩個(gè)例子中，加與不

20、加紅色構(gòu)件ABAB效果完全一樣，效果完全一樣，為虛約束為虛約束v計(jì)算時(shí)應(yīng)將構(gòu)件計(jì)算時(shí)應(yīng)將構(gòu)件ABAB及其引入的約束去掉來計(jì)算及其引入的約束去掉來計(jì)算412351234F F3n3n2P2PL LP PH H 3 3 2 2 34 0F F3n3n2P2PL LP PH H 3 3 2 2 46 0 0BA錯(cuò)錯(cuò)對對 1F F3n3n2P2PL LP PH H 3 3 2 2 34 01機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)C 兩構(gòu)件上聯(lián)接點(diǎn)的軌跡重合兩構(gòu)件上聯(lián)接點(diǎn)的軌跡重合v在該機(jī)構(gòu)中，構(gòu)件在該機(jī)構(gòu)中，構(gòu)件2 2上的上的C C點(diǎn)點(diǎn)C C2 2與構(gòu)與構(gòu)件件3 3上的上的C C點(diǎn)點(diǎn)C C3 3軌跡重合，為虛約束

21、軌跡重合，為虛約束v計(jì)算時(shí)應(yīng)將構(gòu)件計(jì)算時(shí)應(yīng)將構(gòu)件3 3及其引入的約束去及其引入的約束去掉來計(jì)算掉來計(jì)算v同理，也可將構(gòu)件同理，也可將構(gòu)件4 4當(dāng)作虛約束，將當(dāng)作虛約束，將構(gòu)件構(gòu)件4 4及其引入的約束去掉來計(jì)算，及其引入的約束去掉來計(jì)算，效果完全一樣效果完全一樣BAC(C2,C3)D1234F F3n3n2P2PL LP PH H 3 3 2 2 34 01動(dòng)畫動(dòng)畫機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)D 機(jī)構(gòu)中對運(yùn)動(dòng)不起作用的對稱部分機(jī)構(gòu)中對運(yùn)動(dòng)不起作用的對稱部分v在該機(jī)構(gòu)中，齒輪在該機(jī)構(gòu)中，齒輪3 3是齒輪是齒輪2 2的對稱部分，為虛約束的對稱部分，為虛約束v計(jì)算時(shí)應(yīng)將齒輪計(jì)算時(shí)應(yīng)將齒輪3 3及其引入的

22、約束去掉來計(jì)算及其引入的約束去掉來計(jì)算v同理，將齒輪同理，將齒輪2 2當(dāng)作虛約束去掉，完全一樣當(dāng)作虛約束去掉，完全一樣v目的：目的：為了改善構(gòu)件的受力情況為了改善構(gòu)件的受力情況F F3n3n2P2PL LP PH H 3 3 2 2 33 2112345動(dòng)畫動(dòng)畫機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)虛約束虛約束結(jié)論結(jié)論v機(jī)構(gòu)中的虛約束都是在一定的幾何條件下出機(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(dòng)將變成有效約束，而使機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動(dòng)v采用虛約束是為了采用虛約束是為了: :改善構(gòu)件的受力情況；傳遞較大功率；

23、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或滿足某種特殊需要v在設(shè)計(jì)機(jī)械時(shí)，若為了某種需要而必須使用虛約束時(shí)，則在設(shè)計(jì)機(jī)械時(shí)，若為了某種需要而必須使用虛約束時(shí)，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)4 自由度計(jì)算小結(jié)自由度計(jì)算小結(jié)F3n2plph機(jī)構(gòu)自由度機(jī)構(gòu)自由度3活動(dòng)構(gòu)件數(shù)活動(dòng)構(gòu)件數(shù)(2低副數(shù)低副數(shù)+1高副數(shù)高副數(shù))1、復(fù)合鉸鏈、復(fù)合鉸鏈計(jì)算在內(nèi)計(jì)算在內(nèi)2、局部自由度、局部自由度排除排除3、虛約束、虛約束-重復(fù)約束重復(fù)約束排除排除機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)一

24、、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)一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)1 1 基本型式基本型式v平面連桿機(jī)構(gòu)的基本型式是平面連桿機(jī)構(gòu)的基本型式是鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)v其余四桿機(jī)構(gòu)均是由鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)演化而成的其余四桿機(jī)構(gòu)均是由鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)演化而成的二桿二桿三桿三桿, 不可能不可能.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)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)基本型式（續(xù)）基本型式（續(xù)）v結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：四個(gè)運(yùn)動(dòng)副均為轉(zhuǎn)動(dòng)副四個(gè)運(yùn)動(dòng)副均為轉(zhuǎn)動(dòng)副v組成：組成：v機(jī)架、連桿、連架桿機(jī)架、連桿、連架桿機(jī)架：

25、機(jī)架：固定不動(dòng)的構(gòu)件固定不動(dòng)的構(gòu)件AD連架桿：連架桿：直接與機(jī)架相連的構(gòu)直接與機(jī)架相連的構(gòu)件件AB、CD連桿：連桿：不與機(jī)架相連的構(gòu)件不與機(jī)架相連的構(gòu)件BC曲柄：曲柄：能作整周轉(zhuǎn)動(dòng)的連架桿能作整周轉(zhuǎn)動(dòng)的連架桿搖桿：搖桿：不能作整周轉(zhuǎn)動(dòng)的連架桿不能作整周轉(zhuǎn)動(dòng)的連架桿1B2C31B2C34AD連桿連桿連架桿連架桿連架桿連架桿機(jī)架機(jī)架1234ABCD曲柄曲柄搖桿搖桿( (擺桿擺桿) )( (周轉(zhuǎn)副周轉(zhuǎn)副) )( (擺轉(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 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)劃分鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)劃分按連架桿不同運(yùn)動(dòng)形式分：按連架桿不同運(yùn)動(dòng)形式分：(1) 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)(2) 雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)

26、(3) 雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)連桿連桿連架桿連架桿連架桿連架桿1234ABCD4AD23作機(jī)架曲柄搖桿機(jī)構(gòu)14AD23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)(1) 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)v結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：連架桿連架桿1為曲柄，為曲柄，3為搖桿為搖桿v運(yùn)動(dòng)變換：運(yùn)動(dòng)變換：轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)搖動(dòng)搖動(dòng)v舉例舉例：攪拌器機(jī)構(gòu)、攪拌器機(jī)構(gòu)、雷達(dá)天線機(jī)構(gòu)雷達(dá)天線機(jī)構(gòu)1234特性：特性：v急回特征急回特征v死點(diǎn)死點(diǎn)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)(2) 雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)v結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：二連架桿均為曲柄二連架桿均為曲柄v運(yùn)動(dòng)變換：運(yùn)動(dòng)變換：轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，

27、通常二轉(zhuǎn)速不相等轉(zhuǎn)動(dòng)，通常二轉(zhuǎn)速不相等v舉例：舉例：振動(dòng)篩機(jī)構(gòu)振動(dòng)篩機(jī)構(gòu)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)特殊雙曲柄機(jī)構(gòu)特殊雙曲柄機(jī)構(gòu)v平行四邊形機(jī)構(gòu)平行四邊形機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：二曲柄等速二曲柄等速v運(yùn)動(dòng)不確定問題運(yùn)動(dòng)不確定問題v車門開閉機(jī)構(gòu)車門開閉機(jī)構(gòu)v反平行四邊形機(jī)構(gòu)反平行四邊形機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：二曲柄轉(zhuǎn)向相反二曲柄轉(zhuǎn)向相反機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)(3) 雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu) v結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：二連架桿均為搖桿二連架桿均為搖桿v運(yùn)動(dòng)變換：運(yùn)動(dòng)變換：擺動(dòng)擺動(dòng)擺動(dòng)擺動(dòng)v舉例舉例: : 鶴式起重機(jī)鶴式起重機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)特殊機(jī)構(gòu)特殊機(jī)構(gòu)v等腰梯形機(jī)構(gòu)等腰梯形機(jī)構(gòu)v實(shí)例實(shí)例:

28、 : 汽車前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)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)3 平面四桿機(jī)構(gòu)的工作特性平面四桿機(jī)構(gòu)的工作特性(1)曲柄存在條件(2)急回特征(3)死點(diǎn)連桿連桿連架桿連架桿連架桿連架桿1234ABCD機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)(1) 曲柄存在條件曲柄存在條件v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最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之和兩桿長度之和2. 最短桿是連架桿或機(jī)架最短桿是連架桿或機(jī)架v最短桿最短桿參與構(gòu)成的轉(zhuǎn)動(dòng)副都是參與構(gòu)成的轉(zhuǎn)動(dòng)副都是周轉(zhuǎn)副周轉(zhuǎn)副v其余均為擺轉(zhuǎn)副其余均為擺轉(zhuǎn)副v推論推論1：v當(dāng)當(dāng)Lmax+Lmin L(其余兩桿長度之和其余兩

29、桿長度之和)時(shí)時(shí)最短桿是連架桿之一最短桿是連架桿之一 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)最短桿是機(jī)架最短桿是機(jī)架 雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)最短桿是連桿最短桿是連桿 雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)v推論推論2：v當(dāng)當(dāng)Lmax+Lmin L(其余兩桿長度之和其余兩桿長度之和)時(shí)時(shí)v 雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)ABCDabcd了解了解機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)v當(dāng)回程所用時(shí)間小于工作行程所用時(shí)間時(shí)，稱該機(jī)構(gòu)具有當(dāng)回程所用時(shí)間小于工作行程所用時(shí)間時(shí)，稱該機(jī)構(gòu)具有急回特征急回特征v極位夾角：極位夾角： v急回特性分析：急回特性分析：v 1 = C v 1 = 1 t1 =1800 + v 2 = 1 t2 =1800 - vt1 t

30、2 , v2 v1v行程速比系數(shù)行程速比系數(shù)K K (2) 急回特征急回特征vK=1, 無急回特性無急回特性v K急回特征越顯著急回特征越顯著1jB2C212v2v1 00212112122112180180tttCCtCCvvK/11180 KK 慢快v急回特性的應(yīng)用例：急回特性的應(yīng)用例：牛頭刨牛頭刨工作要求工作要求B1C14ABCD231機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)v死點(diǎn)死點(diǎn): :傳動(dòng)角為零傳動(dòng)角為零g g=0(=0(連桿與從動(dòng)件共線連桿與從動(dòng)件共線),),機(jī)構(gòu)頂死機(jī)構(gòu)頂死(3) 死點(diǎn)死點(diǎn)vM=F*LB1C1B2C24ABCD231Fvg=00Fvg=00g=00C2B2g=00BACB1C

31、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)v利用構(gòu)件慣性力利用構(gòu)件慣性力v實(shí)例實(shí)例: :家用縫紉機(jī)家用縫紉機(jī)v采用多套機(jī)構(gòu)錯(cuò)位排列采用多套機(jī)構(gòu)錯(cuò)位排列v實(shí)例實(shí)例: :蒸汽機(jī)車車輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)蒸汽機(jī)車車輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)v蒸汽機(jī)車兩側(cè)利用錯(cuò)位排列的兩套曲柄滑塊機(jī)構(gòu)使車輪聯(lián)蒸汽機(jī)車兩側(cè)利用錯(cuò)位排列的兩套曲柄滑塊機(jī)構(gòu)使車輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過死點(diǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過死點(diǎn)克服死點(diǎn)的措施克服死點(diǎn)的措施 GGEFEF機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)v實(shí)例實(shí)例: :夾具夾具v飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)死點(diǎn)的利用死點(diǎn)的利用v折疊家具機(jī)構(gòu)折疊家具機(jī)構(gòu)g=00機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)4 機(jī)構(gòu)演化方式機(jī)構(gòu)演化方式1 轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)化為移動(dòng)副2 變換構(gòu)件形態(tài)3 變更機(jī)架

32、4 擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副尺寸連桿連桿連架桿連架桿連架桿連架桿1234ABCD機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)二、偏心輪機(jī)構(gòu)二、偏心輪機(jī)構(gòu)v曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)(擴(kuò)大回轉(zhuǎn)副擴(kuò)大回轉(zhuǎn)副)v偏心輪機(jī)構(gòu)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)偏心輪機(jī)構(gòu)（續(xù)）偏心輪機(jī)構(gòu)（續(xù)）v對心式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對心式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)v偏心輪機(jī)構(gòu)偏心輪機(jī)構(gòu)1B24AC3h=2lAB4C231BA B副擴(kuò)大機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)三、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)三、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(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)曲線導(dǎo)軌曲柄滑塊機(jī)構(gòu)lCD e 01B24AC3偏置式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏置式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對心式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對心式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)1

33、B24AC3e3D1B2C4A對對CD桿等效轉(zhuǎn)化桿等效轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)四、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)四、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)v選不同構(gòu)件作機(jī)架選不同構(gòu)件作機(jī)架機(jī)構(gòu)倒置機(jī)構(gòu)倒置v曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)v導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)變更機(jī)架變更機(jī)架曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu), ,動(dòng)畫動(dòng)畫v曲柄搖塊機(jī)構(gòu)曲柄搖塊機(jī)構(gòu)v移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)曲柄搖塊機(jī)構(gòu)曲柄搖塊機(jī)構(gòu)移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)移動(dòng)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)應(yīng)用實(shí)例一應(yīng)用實(shí)例一A41A4曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)1B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2C31B2

34、C31B2C31B2C32作機(jī)架作機(jī)架A41A41A41A41A41A41A41A41A41A41A41A413B2C曲柄搖塊機(jī)構(gòu)曲柄搖塊機(jī)構(gòu) 液壓作動(dòng)筒液壓作動(dòng)筒車箱舉升機(jī)構(gòu)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)2B12B12B1應(yīng)用實(shí)例二應(yīng)用實(shí)例二1BA21BA2A41B2C3曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)CA43移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)C41BA21BA21BA23手動(dòng)唧筒機(jī)構(gòu)手動(dòng)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)應(yīng)用實(shí)例三應(yīng)用實(shí)例三C234A41B2C3曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)作機(jī)架 A41B2C3導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)C234C234C234C234C234C234C234C234

35、C234C234C234C234回轉(zhuǎn)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)lBC lAB，導(dǎo)桿導(dǎo)桿AC整周轉(zhuǎn)動(dòng)整周轉(zhuǎn)動(dòng)C234C234C234C234AB123C423C423C423C423C423C423C423C423C423C423C423C4lBC lAB，導(dǎo)桿導(dǎo)桿AC擺動(dòng)擺動(dòng)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)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)其它其它v雙移動(dòng)副機(jī)構(gòu)雙移動(dòng)副機(jī)構(gòu)正弦機(jī)構(gòu)正弦機(jī)構(gòu)雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)(十字滑塊機(jī)構(gòu)十字滑塊機(jī)構(gòu))動(dòng)畫動(dòng)畫正弦機(jī)構(gòu)正弦機(jī)構(gòu)雙滑塊機(jī)構(gòu)雙滑塊機(jī)構(gòu)正切機(jī)構(gòu)正切機(jī)構(gòu)了解了解機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)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)了解了解

36、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)一、平面四桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)一、平面四桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)v全低副（面接觸），承受沖擊力，易潤滑，不易磨損全低副（面接觸），承受沖擊力，易潤滑，不易磨損v運(yùn)動(dòng)副結(jié)構(gòu)簡單，易加工運(yùn)動(dòng)副結(jié)構(gòu)簡單，易加工v運(yùn)動(dòng)規(guī)律多樣化、點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡多樣化運(yùn)動(dòng)規(guī)律多樣化、點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡多樣化v運(yùn)動(dòng)副累積誤差大，效率低運(yùn)動(dòng)副累積誤差大，效率低v慣性力難以平衡，不宜用于高速慣性力難以平衡，不宜用于高速v不能精確實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)計(jì)計(jì)算較復(fù)雜不能精確實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)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)1 實(shí)現(xiàn)有軌跡、位置或運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求

37、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)較運(yùn)距離的傳動(dòng)或操縱4 調(diào)節(jié)、擴(kuò)大從動(dòng)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)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)實(shí)現(xiàn)有軌跡、位置或運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求的運(yùn)動(dòng)v圓軌跡復(fù)制機(jī)構(gòu)圓軌跡復(fù)制機(jī)構(gòu)vAMF保齡球置瓶機(jī)掃瓶機(jī)構(gòu)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 實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)形式及運(yùn)動(dòng)特性的改變實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)形式及運(yùn)動(dòng)特性的改變v步進(jìn)式工件傳送機(jī)構(gòu)步進(jìn)式工件傳送機(jī)構(gòu)v運(yùn)動(dòng)形式改變實(shí)例運(yùn)動(dòng)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)3 實(shí)現(xiàn)較運(yùn)距離的傳

38、動(dòng)或操縱實(shí)現(xiàn)較運(yùn)距離的傳動(dòng)或操縱v應(yīng)用實(shí)例：應(yīng)用實(shí)例：自行車手閘自行車手閘機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)4 調(diào)節(jié)、擴(kuò)大從動(dòng)件行程調(diào)節(jié)、擴(kuò)大從動(dòng)件行程v可變行程滑塊機(jī)構(gòu)可變行程滑塊機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：特點(diǎn)：調(diào)節(jié)調(diào)節(jié) 可改變滑塊可改變滑塊D的行程的行程v汽車用空氣泵機(jī)構(gòu)汽車用空氣泵機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：特點(diǎn)：曲輛曲輛CD短，滑塊短，滑塊行程大行程大ABCDABCDEF機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)5 獲得較大的機(jī)械增益獲得較大的機(jī)械增益:輸出力輸出力(矩矩)與輸入力與輸入力(矩矩)之比之比v肘節(jié)機(jī)構(gòu)肘節(jié)機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：特點(diǎn)：機(jī)械增益大機(jī)械增益大v剪切機(jī)構(gòu)剪切機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：特點(diǎn)：機(jī)械增益大機(jī)械增益大EABCD機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)其它

39、其它機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)1 實(shí)現(xiàn)剛體給定位置的設(shè)計(jì)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(dòng)規(guī)律的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)已知運(yùn)動(dòng)規(guī)律的設(shè)計(jì)1）給定連架桿對應(yīng)位置）給定連架桿對應(yīng)位置 2）給定行程速比變化系數(shù)）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)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)定給定軌跡的功能連桿上某點(diǎn)通過某一預(yù)定給定軌跡的功能v圖解法圖解法、解析法、解析法、實(shí)驗(yàn)法實(shí)驗(yàn)法三、平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)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)1 1 剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)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)

40、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)(1) 應(yīng)用概述應(yīng)用概述實(shí)現(xiàn)剛體給定位置的設(shè)計(jì)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：例：飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu): :v要求實(shí)現(xiàn)機(jī)輪放下和收要求實(shí)現(xiàn)機(jī)輪放下和收起兩個(gè)位置起兩個(gè)位置鑄造翻砂機(jī)構(gòu)鑄造翻砂機(jī)構(gòu): :v要求實(shí)現(xiàn)兩個(gè)翻轉(zhuǎn)位置要求實(shí)現(xiàn)兩個(gè)翻轉(zhuǎn)位置機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)v條件：條件：給定連桿對應(yīng)位置給定連桿對應(yīng)位置v鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì), ,在于確定四個(gè)鉸點(diǎn)的位置在于確定四個(gè)鉸點(diǎn)的

41、位置, ,且關(guān)鍵在且關(guān)鍵在確定連桿兩鉸點(diǎn)的位置確定連桿兩鉸點(diǎn)的位置v連桿上的鉸點(diǎn)一定落在以固定鉸為中心的圓上連桿上的鉸點(diǎn)一定落在以固定鉸為中心的圓上v即即: :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)v選定連桿上兩活動(dòng)選定連桿上兩活動(dòng)鉸鏈，即確定連桿鉸鏈，即確定連桿長長lBC，定比例尺，定比例尺 l作圖作圖v活動(dòng)鉸鏈相對于固活動(dòng)鉸鏈相對于固定鉸鏈的運(yùn)動(dòng)軌跡定鉸鏈的運(yùn)動(dòng)軌跡為圓為圓v用三點(diǎn)定心法確定用三點(diǎn)定心法確定兩固定鉸鏈兩固定鉸鏈D,Cv計(jì)算待求桿長計(jì)算待求桿長lAB=AB l mlCD=CD l mlAD=AD l m(3) 剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)IIIIIIB1B2B3C2C3C1DA)(mmmBClBCl討論：討論：v三點(diǎn)唯一確定一個(gè)圓三點(diǎn)唯一確定一個(gè)圓,故確定故確定B、C點(diǎn)后，固定鉸鏈點(diǎn)后，固定鉸鏈A、D也唯一確定也唯一確定v連桿上連桿上B、C位置應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況位置應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況而定而定機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)2 函數(shù)生成機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)函數(shù)生成機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)(1)應(yīng)用概述(2)函數(shù)生成機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)分析機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 平面連桿機(jī)構(gòu)(1) 函數(shù)生成機(jī)構(gòu)的應(yīng)用函數(shù)生成機(jī)構(gòu)的應(yīng)用v函數(shù)生