機(jī)械零件和典型機(jī)構(gòu)-第六部分典型機(jī)械11章連桿機(jī)構(gòu)-課件

第六部分典型機(jī)械制作：常新中2019年5月8日第六部分典型機(jī)械制作：常新中2019年5月8日基本概念機(jī)器主要由以下幾部分組成

(觀看動畫演示)1、原動部分原動部分一般由電動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等構(gòu)成2、傳動部分傳動部分承擔(dān)著將原動機(jī)的單一運動轉(zhuǎn)變?yōu)閳?zhí)行部分的多樣運動的任務(wù)。3、執(zhí)行部分執(zhí)行部分因機(jī)器的功能不同千差萬別（如：等速轉(zhuǎn)動、勻速直線運動、變速直線運動、往復(fù)直線移動、往復(fù)擺動、等加速度移動、間歇運動等）傳動部分的典型機(jī)構(gòu)主要有：連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、間協(xié)運動機(jī)構(gòu)等。請看下頁典型機(jī)構(gòu)在機(jī)械中應(yīng)用示意圖?；靖拍顧C(jī)器主要由以下幾部分組成(觀看動畫演示)連桿機(jī)構(gòu)在縫紉機(jī)中的應(yīng)用連桿機(jī)構(gòu)在鶴式起重機(jī)中的應(yīng)用凸輪機(jī)構(gòu)在機(jī)床變速系統(tǒng)中的應(yīng)用槽輪機(jī)構(gòu)在電影放映機(jī)中的應(yīng)用

連桿機(jī)構(gòu)在縫紉機(jī)中的應(yīng)用連桿機(jī)構(gòu)在鶴式起重機(jī)中的應(yīng)用凸輪機(jī)構(gòu)基本概念：1、平面連桿機(jī)構(gòu)由若干個構(gòu)件通過鉸鏈、滑道等方式聯(lián)接，且所有構(gòu)件在同一平面或相互平行平面內(nèi)運動的機(jī)構(gòu)稱為平面連桿機(jī)構(gòu)2、平面四桿機(jī)構(gòu)由四個構(gòu)件組成的最簡單的平面連桿機(jī)構(gòu)簡稱平面四桿機(jī)構(gòu)。它是平面連桿機(jī)構(gòu)中最常見的形式，也是組成多桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)。第十一章平面連桿機(jī)構(gòu)第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用基本概念：第十一章平面連桿機(jī)構(gòu)第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)1、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)當(dāng)四桿機(jī)構(gòu)各構(gòu)件之間都是以銷軸聯(lián)接時，則稱該機(jī)構(gòu)為鉸接四桿機(jī)構(gòu)。第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用機(jī)架:四桿機(jī)構(gòu)中固定不動的桿為機(jī)架連架桿：與機(jī)架相連的桿1與桿3，稱為連架桿連桿：聯(lián)接兩連架桿的桿2為連桿。連架桿1與3通常繞自身的回轉(zhuǎn)中心A和D回轉(zhuǎn)，桿2作平面運動；能作整周回轉(zhuǎn)的連架桿稱為曲柄，不能作整周回轉(zhuǎn)的連架桿稱為搖桿。一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)1、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)按有無曲柄、搖桿，分為以下三種基本型式。1．曲柄搖桿機(jī)構(gòu)在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若一連架桿為曲柄，另一連架桿為搖桿，稱為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。其運動特點：曲柄作整周旋轉(zhuǎn)運動，連桿作往復(fù)擺動，可實現(xiàn)轉(zhuǎn)動與擺動之間運動的置換。第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)按有無曲柄、搖桿，分為以下三種基本型式。2．雙曲柄機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若兩連架桿均為曲柄，稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)，如圖第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用

(1)兩曲柄不等的雙曲柄機(jī)構(gòu)在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，兩曲柄可分別為主動件。其運動特點：主動曲柄勻速轉(zhuǎn)動，從動曲柄變速轉(zhuǎn)動。2．雙曲柄機(jī)構(gòu)第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用

(2)兩曲柄相等且轉(zhuǎn)向相同的雙曲柄機(jī)構(gòu)當(dāng)兩曲柄的長度相等而且平行時（即其他兩桿的長度也相等），稱為平行雙曲柄機(jī)構(gòu)。其運動特點：兩曲柄的轉(zhuǎn)向相同，角速度也時時相等。第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用(2)

(3)兩曲柄相等且轉(zhuǎn)向相反的雙曲柄機(jī)構(gòu)當(dāng)兩曲柄的長度相等但互不平行時，稱為反向雙曲柄機(jī)構(gòu)。其運動特點：兩曲柄的旋轉(zhuǎn)方向相反，且角速度不相等。第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用(3)兩曲柄相等且轉(zhuǎn)向相反的雙曲柄機(jī)構(gòu)第一

3．雙搖桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若兩連架桿均為搖桿，稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)。其運動特點：將一種擺動轉(zhuǎn)換為另一種擺動。第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用3．雙搖桿機(jī)構(gòu)第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用

4．曲柄存在條件第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用條件一：最短桿與最長桿的長度之和小于或等于其它兩桿長度之和；條件二：以最短桿或最短桿的兩個鄰邊為機(jī)架。根據(jù)有曲柄的條件可得結(jié)論①當(dāng)最短桿與最長桿的長度之和大于其它桿兩長度之和時

——雙搖桿機(jī)構(gòu)②當(dāng)最短桿與最長桿的長度之和小于或等于其它桿兩長度之和時

a）當(dāng)以最短邊作機(jī)架時——雙曲柄機(jī)構(gòu)

b）當(dāng)以最短邊的鄰邊作機(jī)架時——曲柄搖桿機(jī)構(gòu)

c）當(dāng)以最短邊的對邊作機(jī)架時——雙搖桿機(jī)構(gòu)4．曲柄存在條件第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用例題曲柄搖桿機(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)第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用例題曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖1．曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：由曲柄、連桿、滑塊和機(jī)架組成的機(jī)構(gòu)，稱為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：若滑塊移動導(dǎo)路中心通過曲柄的轉(zhuǎn)動中心，則稱對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：若不通過曲柄轉(zhuǎn)動中心，則稱為偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，其中e為偏心距。二、其他平面四桿機(jī)構(gòu)第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用1．曲柄滑塊機(jī)構(gòu)二、其他平面四桿機(jī)構(gòu)第一節(jié)平面四桿2．偏心輪機(jī)構(gòu)偏心輪機(jī)構(gòu)：在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄較短時，往往用一個旋轉(zhuǎn)中心與幾何中心不相重合的偏心輪代替曲柄，這樣不但增大了軸頸的尺寸，提高了偏心軸的強(qiáng)度和剛度，而且當(dāng)軸頸位于軸的中部時，還便于安裝整體式連桿，從而使連桿結(jié)構(gòu)簡化。第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用2．偏心輪機(jī)構(gòu)第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用一、急回特性第二節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性極限位置1極限位置21、幾個基本概念：

極限位置：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，設(shè)曲柄AB為原動件在其轉(zhuǎn)動一周的過程中有兩次與搖桿CD共線。這時搖桿CD分別位于兩極限位置C1D和C2D。此時曲柄搖桿結(jié)構(gòu)所處的這兩個位置，稱為極限位。搖桿的擺角：搖桿在兩極限位置之間所夾角度稱為搖桿的擺角。

極位夾角：曲柄與連桿兩次共線位置之間所夾的銳角θ稱為極位夾角。一、急回特性第二節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性極限位置1極限位第二節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性極限位置1極限位置22、運動過程分析

當(dāng)搖桿CD由C1D擺動到C2D位置時，所需時間為t1，平均速度為V1當(dāng)搖桿CD由C2D擺回到C1D位置時，所需時間為t2，平均速度為V2

由于曲柄AB等角速度轉(zhuǎn)動，所以t1>t2，因此，V2>V1。。第二節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性極限位置1極限位置22第二節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性3、急回特性急回特性：從動件空回行程速度比工作行程速度快。這個性質(zhì)稱為機(jī)構(gòu)的急回特性。4、急回特性的作用

可利用急回特性來縮短機(jī)械空回行程的時間，例如牛頭刨床、插床和慣性篩機(jī)構(gòu)等。第二節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性3、急回特性4、二、死點第二節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性1、死點的基本概念

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，設(shè)搖桿CD為主動件、曲柄AB為從動件時，當(dāng)連桿BC與曲柄AB處于共線位置時，這時主動件CD通過連桿BC傳給從動件曲柄AB的力恰好通過曲柄轉(zhuǎn)動中心A，轉(zhuǎn)動力矩為零，從動件不轉(zhuǎn)，機(jī)構(gòu)停頓，機(jī)構(gòu)所處的這種位置稱為死點位置，有時把死點位置簡稱死點。

死點位置2死點位置1二、死點第二節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性1、死點的基本第二節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性2、機(jī)構(gòu)通過死點位置采用的措施

（1）利用從動件的慣性順利地通過死點位置。例如家用縫紉機(jī)的踏板機(jī)構(gòu)中大帶輪就相當(dāng)于飛輪，利用其慣性通過死點。（2）采用錯位排列的方式順利地通過死點位置。

例如圖所示V型發(fā)動機(jī)第二節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性2、機(jī)構(gòu)通過死點位置采第二節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性3、死點位置的應(yīng)用

利用死點夾緊工件飛機(jī)起落架第二節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性3、死點位置的應(yīng)用利第二節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性任務(wù)拓展訓(xùn)練找找生活中的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)公共汽車的開關(guān)門廣場的跑步機(jī)第二節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性任務(wù)拓展訓(xùn)練找找生活中的鉸鏈第二節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性任務(wù)拓展訓(xùn)練工件夾具汽車雨刷子彈上膛第二節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性任務(wù)拓展訓(xùn)練工件夾具汽車雨刷返回返回謝

謝謝謝第六部分典型機(jī)械制作：常新中2019年5月8日第六部分典型機(jī)械制作：常新中2019年5月8日基本概念機(jī)器主要由以下幾部分組成

(觀看動畫演示)1、原動部分原動部分一般由電動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等構(gòu)成2、傳動部分傳動部分承擔(dān)著將原動機(jī)的單一運動轉(zhuǎn)變?yōu)閳?zhí)行部分的多樣運動的任務(wù)。3、執(zhí)行部分執(zhí)行部分因機(jī)器的功能不同千差萬別（如：等速轉(zhuǎn)動、勻速直線運動、變速直線運動、往復(fù)直線移動、往復(fù)擺動、等加速度移動、間歇運動等）傳動部分的典型機(jī)構(gòu)主要有：連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、間協(xié)運動機(jī)構(gòu)等。請看下頁典型機(jī)構(gòu)在機(jī)械中應(yīng)用示意圖?；靖拍顧C(jī)器主要由以下幾部分組成(觀看動畫演示)連桿機(jī)構(gòu)在縫紉機(jī)中的應(yīng)用連桿機(jī)構(gòu)在鶴式起重機(jī)中的應(yīng)用凸輪機(jī)構(gòu)在機(jī)床變速系統(tǒng)中的應(yīng)用槽輪機(jī)構(gòu)在電影放映機(jī)中的應(yīng)用

連桿機(jī)構(gòu)在縫紉機(jī)中的應(yīng)用連桿機(jī)構(gòu)在鶴式起重機(jī)中的應(yīng)用凸輪機(jī)構(gòu)基本概念：1、平面連桿機(jī)構(gòu)由若干個構(gòu)件通過鉸鏈、滑道等方式聯(lián)接，且所有構(gòu)件在同一平面或相互平行平面內(nèi)運動的機(jī)構(gòu)稱為平面連桿機(jī)構(gòu)2、平面四桿機(jī)構(gòu)由四個構(gòu)件組成的最簡單的平面連桿機(jī)構(gòu)簡稱平面四桿機(jī)構(gòu)。它是平面連桿機(jī)構(gòu)中最常見的形式，也是組成多桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)。第十一章平面連桿機(jī)構(gòu)第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用基本概念：第十一章平面連桿機(jī)構(gòu)第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)1、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)當(dāng)四桿機(jī)構(gòu)各構(gòu)件之間都是以銷軸聯(lián)接時，則稱該機(jī)構(gòu)為鉸接四桿機(jī)構(gòu)。第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用機(jī)架:四桿機(jī)構(gòu)中固定不動的桿為機(jī)架連架桿：與機(jī)架相連的桿1與桿3，稱為連架桿連桿：聯(lián)接兩連架桿的桿2為連桿。連架桿1與3通常繞自身的回轉(zhuǎn)中心A和D回轉(zhuǎn)，桿2作平面運動；能作整周回轉(zhuǎn)的連架桿稱為曲柄，不能作整周回轉(zhuǎn)的連架桿稱為搖桿。一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)1、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)按有無曲柄、搖桿，分為以下三種基本型式。1．曲柄搖桿機(jī)構(gòu)在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若一連架桿為曲柄，另一連架桿為搖桿，稱為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。其運動特點：曲柄作整周旋轉(zhuǎn)運動，連桿作往復(fù)擺動，可實現(xiàn)轉(zhuǎn)動與擺動之間運動的置換。第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)按有無曲柄、搖桿，分為以下三種基本型式。2．雙曲柄機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若兩連架桿均為曲柄，稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)，如圖第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用

(1)兩曲柄不等的雙曲柄機(jī)構(gòu)在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，兩曲柄可分別為主動件。其運動特點：主動曲柄勻速轉(zhuǎn)動，從動曲柄變速轉(zhuǎn)動。2．雙曲柄機(jī)構(gòu)第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用

(2)兩曲柄相等且轉(zhuǎn)向相同的雙曲柄機(jī)構(gòu)當(dāng)兩曲柄的長度相等而且平行時（即其他兩桿的長度也相等），稱為平行雙曲柄機(jī)構(gòu)。其運動特點：兩曲柄的轉(zhuǎn)向相同，角速度也時時相等。第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用(2)

(3)兩曲柄相等且轉(zhuǎn)向相反的雙曲柄機(jī)構(gòu)當(dāng)兩曲柄的長度相等但互不平行時，稱為反向雙曲柄機(jī)構(gòu)。其運動特點：兩曲柄的旋轉(zhuǎn)方向相反，且角速度不相等。第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用(3)兩曲柄相等且轉(zhuǎn)向相反的雙曲柄機(jī)構(gòu)第一

3．雙搖桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若兩連架桿均為搖桿，稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)。其運動特點：將一種擺動轉(zhuǎn)換為另一種擺動。第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用3．雙搖桿機(jī)構(gòu)第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用

4．曲柄存在條件第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用條件一：最短桿與最長桿的長度之和小于或等于其它兩桿長度之和；條件二：以最短桿或最短桿的兩個鄰邊為機(jī)架。根據(jù)有曲柄的條件可得結(jié)論①當(dāng)最短桿與最長桿的長度之和大于其它桿兩長度之和時

——雙搖桿機(jī)構(gòu)②當(dāng)最短桿與最長桿的長度之和小于或等于其它桿兩長度之和時

a）當(dāng)以最短邊作機(jī)架時——雙曲柄機(jī)構(gòu)

b）當(dāng)以最短邊的鄰邊作機(jī)架時——曲柄搖桿機(jī)構(gòu)

c）當(dāng)以最短邊的對邊作機(jī)架時——雙搖桿機(jī)構(gòu)4．曲柄存在條件第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用例題曲柄搖桿機(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)第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用例題曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖1．曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：由曲柄、連桿、滑塊和機(jī)架組成的機(jī)構(gòu)，稱為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：若滑塊移動導(dǎo)路中心通過曲柄的轉(zhuǎn)動中心，則稱對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：若不通過曲柄轉(zhuǎn)動中心，則稱為偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，其中e為偏心距。二、其他平面四桿機(jī)構(gòu)第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用1．曲柄滑塊機(jī)構(gòu)二、其他平面四桿機(jī)構(gòu)第一節(jié)平面四桿2．偏心輪機(jī)構(gòu)偏心輪機(jī)構(gòu)：在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄較短時，往往用一個旋轉(zhuǎn)中心與幾何中心不相重合的偏心輪代替曲柄，這樣不但增大了軸頸的尺寸，提高了偏心軸的強(qiáng)度和剛度，而且當(dāng)軸頸位于軸的中部時，還便于安裝整體式連桿，從而使連桿結(jié)構(gòu)簡化。第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用2．偏心輪機(jī)構(gòu)第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型與應(yīng)用一、急回特性第二節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性極限位置1極限位置21、幾個基本概念：

極限位置：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，設(shè)曲柄AB為原動件在其轉(zhuǎn)動一周的過程中有兩次與搖桿CD共線。這時搖桿CD分別位于兩極限位置C1D和C2D。此時曲柄搖桿結(jié)構(gòu)所處的這兩個位置，稱為極限位。搖桿的擺角：搖桿在兩極限位置之間所夾角度稱為搖桿的擺角。

極位夾角：曲柄與連桿兩次共線位置之間所夾的銳角θ稱為極位夾角。一、急回特性第二節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性極限位置1極限位第二節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性極限位置1極限位置22、運動過程分析

當(dāng)搖桿CD由C1D擺動到C2D位置時，所需時間為t1，平均速度為V1當(dāng)搖桿CD由C2D擺回到C1D位置時，所需時間為t2，平均速度為V2

由于曲柄AB等角速度轉(zhuǎn)動，所以t1>t2，因此，V2>V1。。第二節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性極限位置1極限位置22第二節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性3、急回特性急回特性：從動件空回行程速度比工作行程速度快。這個性質(zhì)稱為機(jī)構(gòu)的急回特性。4、急回特性的作用