机械设计基础多媒体课件
连杆机构,由低副构成的机构
一、平面连杆机构,所有构件均在相互平行的平面内运动的连杆机构。
二、平面四杆机构,最简单的平面连杆机构是由四个构件组成的,简称平面四杆机构。
平面四杆机构是组成多杆机构的基础第三章 平面连杆机构三、连杆机构的特点
1、低副机构，运动副为面接触，压强小，承载能力大，耐冲击。
2、其运动副元素多为平面或圆柱面，制造比较容易，
而靠其本身的几何封闭来保证构件运动，结构简单,
工作可靠。
3、可以近似实现不同的运动要求及给定点的轨迹的要求。
3.1 铰链四杆机构的基本类型和特性
铰链四杆机构：
全部运动副为转动副的四杆机构称为铰链四杆机构，它是平面四杆机构的最基本型式
a-曲柄,与机架相联并且作整周转动的构件 ;
b_连杆,不与机架相联作平面运动的构件 ;
c_摇杆,与机架相联并且作往复摆动的构件 ;
d_机架：
a,c_连架杆铰链四杆机构的三种基本型式：
曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构
1、曲柄摇杆机构,
铰链四杆机构的两连架杆中一个能作整周转动另一个只能作往复摆动的机构雷达调整机构搅拌机机构曲柄摇杆机构的主要特性：
1、急回运动 AB作等速运动时,CD作变速往复摆动
B1
C1B
A
B2
C
C2
D
AB与 CD共线的两个位置，摇杆 CD处于两个极限位置 C1D
与 C2D：
：摇杆的摆角（摇杆在两极限位置的夹角）。
：极位夹角（摇杆处于两极限位置时曲柄所夹的锐角）。
工作行程,回程：
AB1 AB2,?1=180° +? AB2 AB1,?2=180° -?
C1D C2D 摆角?,C2D C1D摆角?，
时间为 t1 时间为 t2
铰链 C 点的平均速度为,v1=C1C2/t1 v2=C1C2/t2
行程速比系数,K= v2/v1= t1/t2=?1/?2
= 180° +? / 180° -?
示意图分析
K= (180° +?) /( 180° -?)
越大,K越大，急回运动的性质越显著：
= 180° K-1/K+1；?=0,K=1 无急回特性判断机构是否具有急回特性，判断其?是否等于零。
例：
2，压力角与传动角
压力角?：从动件上作用力与该力作用点的绝对速度之间所夹锐角,
传动角?：
压力角?的余角
+?=90°
越小,?越大，
机构的传力性能越好。
B
A D
C
p
vpt
pn
最小传动角：（一般?min?40° ）
3.死点位置：
曲柄摇杆机构中以摇杆 CD为原动件，则会出现连杆 BC与曲柄 AB共线的两个位置，此时的传动角为零，机构出现死点 。
飞机起落架机构工件夹紧机构
3.双摇杆机构,
铰链四杆机构中的两连架杆均不能作整周转动的机构摇杆机构的应用,鹤式起重机
2.双曲柄机构铰链四杆机构的两连架杆均能作整周转动的机构。
平行双曲柄机构也称平行四边形机构,
当杆 AB等角速转动时，
杆 CD也以相同的角速度同向转动，
而连杆 BC作平移运动平行双曲柄机构的应用：
蒸汽机车驱动装置摄影机平台升降机构
3.2 铰链四杆机构的曲柄存在条件
曲柄 AB能顺利通过极限位置：如图：
AC1D中；
L3?L2-L1+L4
L4? L2-L1+L3
AC2D中；
L1+L2? L3+L4
有 L1+L3? L2+L4 L1+L4? L3+L2
L3
B1
A
L1
L4
B2
D
B C1
L2
C
C2
曲柄存在的必要条件：
（ 1）曲柄是最短杆
（ 2）最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆之和取不同杆为机架为不同类型的铰链四杆机构,
（ 1）取与最短杆相连的构件为机架：
曲柄摇杆机构
（ 2）取最短杆为机架,双曲柄机构
（ 3）取最短杆的对边为机架：双摇杆机构
3.3 铰链四杆机构的演化
一、曲柄滑块机构
（改变相对杆长转动副演化为移动副）
曲柄摇杆机构转化为曲柄滑块机构
偏置曲柄滑块机构判断其急回特性
C2
B2
B1
A
B
C
C1
对心曲柄滑块机构判断其急回特性
A
B2
C2
B1
B
C1C
二、导杆机构 （曲柄滑块机构取不同构件为机架）
B
A
C
A
B
C
转动导杆机构 摆动导杆机构三、摇块机构和定块机构（取不同构件为机架）
B
A A
B
C C
摇块机构 定块机构摇块机构手摇唧筒机构即定块机构四：双滑块机构,具有两个移动副的四杆机构
（四杆机构的两杆机构长度趋于无限长）
双滑块机构的应用椭 圆 仪五、偏心轮机构 （扩大转动副径向尺寸）
曲柄滑块机构
连杆机构,由低副构成的机构
一、平面连杆机构,所有构件均在相互平行的平面内运动的连杆机构。
二、平面四杆机构,最简单的平面连杆机构是由四个构件组成的,简称平面四杆机构。
平面四杆机构是组成多杆机构的基础第三章 平面连杆机构三、连杆机构的特点
1、低副机构，运动副为面接触，压强小，承载能力大，耐冲击。
2、其运动副元素多为平面或圆柱面，制造比较容易，
而靠其本身的几何封闭来保证构件运动，结构简单,
工作可靠。
3、可以近似实现不同的运动要求及给定点的轨迹的要求。
3.1 铰链四杆机构的基本类型和特性
铰链四杆机构：
全部运动副为转动副的四杆机构称为铰链四杆机构，它是平面四杆机构的最基本型式
a-曲柄,与机架相联并且作整周转动的构件 ;
b_连杆,不与机架相联作平面运动的构件 ;
c_摇杆,与机架相联并且作往复摆动的构件 ;
d_机架：
a,c_连架杆铰链四杆机构的三种基本型式：
曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构
1、曲柄摇杆机构,
铰链四杆机构的两连架杆中一个能作整周转动另一个只能作往复摆动的机构雷达调整机构搅拌机机构曲柄摇杆机构的主要特性：
1、急回运动 AB作等速运动时,CD作变速往复摆动
B1
C1B
A
B2
C
C2
D
AB与 CD共线的两个位置，摇杆 CD处于两个极限位置 C1D
与 C2D：
：摇杆的摆角（摇杆在两极限位置的夹角）。
：极位夹角（摇杆处于两极限位置时曲柄所夹的锐角）。
工作行程,回程：
AB1 AB2,?1=180° +? AB2 AB1,?2=180° -?
C1D C2D 摆角?,C2D C1D摆角?，
时间为 t1 时间为 t2
铰链 C 点的平均速度为,v1=C1C2/t1 v2=C1C2/t2
行程速比系数,K= v2/v1= t1/t2=?1/?2
= 180° +? / 180° -?
示意图分析
K= (180° +?) /( 180° -?)
越大,K越大，急回运动的性质越显著：
= 180° K-1/K+1；?=0,K=1 无急回特性判断机构是否具有急回特性，判断其?是否等于零。
例：
2，压力角与传动角
压力角?：从动件上作用力与该力作用点的绝对速度之间所夹锐角,
传动角?：
压力角?的余角
+?=90°
越小,?越大，
机构的传力性能越好。
B
A D
C
p
vpt
pn
最小传动角：（一般?min?40° ）
3.死点位置：
曲柄摇杆机构中以摇杆 CD为原动件，则会出现连杆 BC与曲柄 AB共线的两个位置，此时的传动角为零，机构出现死点 。
飞机起落架机构工件夹紧机构
3.双摇杆机构,
铰链四杆机构中的两连架杆均不能作整周转动的机构摇杆机构的应用,鹤式起重机
2.双曲柄机构铰链四杆机构的两连架杆均能作整周转动的机构。
平行双曲柄机构也称平行四边形机构,
当杆 AB等角速转动时，
杆 CD也以相同的角速度同向转动，
而连杆 BC作平移运动平行双曲柄机构的应用：
蒸汽机车驱动装置摄影机平台升降机构
3.2 铰链四杆机构的曲柄存在条件
曲柄 AB能顺利通过极限位置：如图：
AC1D中；
L3?L2-L1+L4
L4? L2-L1+L3
AC2D中；
L1+L2? L3+L4
有 L1+L3? L2+L4 L1+L4? L3+L2
L3
B1
A
L1
L4
B2
D
B C1
L2
C
C2
曲柄存在的必要条件：
（ 1）曲柄是最短杆
（ 2）最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆之和取不同杆为机架为不同类型的铰链四杆机构,
（ 1）取与最短杆相连的构件为机架：
曲柄摇杆机构
（ 2）取最短杆为机架,双曲柄机构
（ 3）取最短杆的对边为机架：双摇杆机构
3.3 铰链四杆机构的演化
一、曲柄滑块机构
（改变相对杆长转动副演化为移动副）
曲柄摇杆机构转化为曲柄滑块机构
偏置曲柄滑块机构判断其急回特性
C2
B2
B1
A
B
C
C1
对心曲柄滑块机构判断其急回特性
A
B2
C2
B1
B
C1C
二、导杆机构 （曲柄滑块机构取不同构件为机架）
B
A
C
A
B
C
转动导杆机构 摆动导杆机构三、摇块机构和定块机构（取不同构件为机架）
B
A A
B
C C
摇块机构 定块机构摇块机构手摇唧筒机构即定块机构四：双滑块机构,具有两个移动副的四杆机构
（四杆机构的两杆机构长度趋于无限长）
双滑块机构的应用椭 圆 仪五、偏心轮机构 （扩大转动副径向尺寸）
曲柄滑块机构
