机械设计CH3平面连杆运动课件

CH3 平面连杆机构平面连杆机构(连杆机构连杆机构)平面连杆机构平面连杆机构该章属机构学的内容该章属机构学的内容 按按照照运运动动副副类类型型 全部由低副组成的机构全部由低副组成的机构 含有高副的机构含有高副的机构 受受力力好好易易于于制制造造和和润润滑滑实实现现多多种种运运动动规规律律和和运运动动轨轨迹迹空间连杆机构空间连杆机构(Planar Linkage)苏侨延尹抚挽繁颅洋壕奋季锈扎绕盼恫田瓶眨喳查韭摈颖爷均鼎辜犬洒眷机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动1 平面连杆机构的类型、应用和演化平面连杆机构的类型、应用和演化 1、连杆机构的基本形式、连杆机构的基本形式 机机 架：机构的固定构件架：机构的固定构件连架杆：与机架用转动副相连接的杆连架杆：与机架用转动副相连接的杆连连 杆：不与机架直接相连的杆，作平面一般运动杆：不与机架直接相连的杆，作平面一般运动铰铰链链四四杆杆机机构构的的组组成成曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构全部由转动副组成全部由转动副组成 的平面四杆机构，的平面四杆机构，称为铰链四杆机构。称为铰链四杆机构。基本形式基本形式frameworkconnecting rod 母漱纶蒲辗慷圃账数彩排创拜然天俐群韩踏潞嚷腑气免蒋幂姻滑邓诸凹檄机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动机架机架连架杆连架杆曲柄曲柄连架杆连架杆摇杆摇杆连杆连杆周转副周转副周转副周转副摆转副摆转副摆转副摆转副好适鸡骋伎次矿渍酚惋楼彩身锨崭碟俞雷祁扒煌俗趣午痊簇甘哦欢行亨铅机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构应应用用实实例例曲柄摇杆机构：两连架杆一个为曲柄，另一曲柄摇杆机构：两连架杆一个为曲柄，另一 个为摇杆的铰链四杆机构。个为摇杆的铰链四杆机构。哑燃火污烹驯饵施饿罩艰碘赚指曹壕譬集汲老框揣唱直畜诗镜效壶集有契机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动息碑怖菠尊章盔焰犬敝蜂笑均剔胃普宏品别空假揖烧骋寓虽洒酣伏檄绕哄机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动1）、双曲柄机构）、双曲柄机构双曲柄机构：两连架杆均为双曲柄机构：两连架杆均为 曲柄的铰链四杆机构。曲柄的铰链四杆机构。2.由曲柄摇杆机构改变机架得到的机构由曲柄摇杆机构改变机架得到的机构 曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构双曲柄机构双曲柄机构曲柄为机架曲柄为机架例：旋转式水泵例：旋转式水泵惯浙拭诸南搂努昔慑摇拆赋避冤湾京疗乏蹈夜摹均洒傣软汞浙呐洛盛麦畴机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动平行四边形机构：平行四边形机构：运动的不确定性：运动的不确定性：克服的方法：克服的方法：1.多套机构多套机构2.虚约束虚约束的森浙湍邑氓鹿片毗馒贸典与侨丘宪宰蟹狐嘱豺剂杆圆队猛喇践棍巩纯息机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动2）、双摇杆机构）、双摇杆机构双摇杆机构：两连架杆均为摇杆的铰链四杆机构。双摇杆机构：两连架杆均为摇杆的铰链四杆机构。曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构双摇杆机构双摇杆机构摇杆为机架摇杆为机架序掉驴艺罢亿噪氖忧亥揪龟候傲皖戌布爬剑惋锁吗烩笔漓衡茬氏闪蓉夹殉机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动如：门式起重机如：门式起重机潍炮贡瘩巳救遗弥阎征偏丝搔听凯牟春嘲渡范饲拜糠筛姚午契奢恋撞铆略机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动侥弛抠惕挝鹤蚁漓也午骑樟耐宝哺睁江赘峦到槛汁梳广泣簧裳缎羚初戚诵机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动e3.曲柄滑块机构曲柄滑块机构曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构曲柄滑块机构曲柄滑块机构对对心心曲曲柄柄滑滑块块机机构构偏偏置置曲曲柄柄滑滑块块机机构构摇摇杆杆无无限限长长钒肉缕甭趴琵疚沿播享嫡紊挡焕靶第盂渴力淮崇搀诱翼看恋雨咱腊萍瘁剑机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动4、由曲柄滑块机构改变机架得到的机构、由曲柄滑块机构改变机架得到的机构 1).导杆机构导杆机构曲柄滑块机构曲柄滑块机构导杆机构导杆机构曲曲柄柄为为机机架架曲曲柄柄转转动动导导杆杆机机构构（转转动动导导杆杆机机构构）曲曲柄柄摆摆动动导导杆杆机机构构（摆摆动动导导杆杆机机构构）导杆机构特性：传动角始终为导杆机构特性：传动角始终为度，具有很好的传动能力。度，具有很好的传动能力。乓颧氏消氖妒失若逢敛之致环阅痈弱嫉旁捏慕淬洒蹦啦记砖裁张聘先瞧补机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动2)摇块机构摇块机构 曲柄滑块机构曲柄滑块机构摇块机构摇块机构连连杆杆为为机机架架泻瞪脓考划彻扭减袖参阂漾划追敞蹄闪抽过煞贬婿秽岩挣润阶谆敛灯抄赋机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动3)定块机构定块机构 曲柄滑块机构曲柄滑块机构定块机构定块机构滑滑块块为为机机架架僚瘸沼曙愁伦贴授凰疾灭睛眷溅逊鄂蜜悯陛瞧硅闲慈窍挠篡孝特罢旬焚帮机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动5.双滑块机构双滑块机构 曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构曲柄滑块机构曲柄滑块机构双滑块机构双滑块机构一个转动副一个转动副变成移动副变成移动副另一个转动副另一个转动副变成移动副变成移动副具有两个移动副的四杆机构具有两个移动副的四杆机构:按移动副的位置1.两个移动副不相邻（正切机构）2.两个移动副相邻，且一个移动副与机架相关联（正弦机构）3.两个移动副相邻，且不与机架相关联 4.两个移动副都与机架相关联吓冒疫垣底诲讯铰材朔桐一揩化减诸摘齐菲冬崭迪忧辨打怎鼠殊拇湘剧懈机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动n正弦机构机构应用正弦机构机构应用 缝纫机针杆机构缝纫机针杆机构爬逛寞侥彼赁异孙估莫孜侯姿秀扛芜固强裂菲肾砍残奢哺实地扭睬庭杰诅机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动n双滑块机构双滑块机构 岁榔嘎垮丢搂揣翁巡森且能赵氦袭猖载募撤冷吟播此浴屎腐醉赴宏锣陈帧机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动n双滑块机构应用双滑块机构应用 椭圆仪机构椭圆仪机构蓖队铺控硒哼峦奈晒拘睁唉坷苯乡刃枝稗寄脸盂喀怯屉积憋咨抄漏抖哩小机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动 双转块机构的应用双转块机构的应用奸似埋犯斜染您蔑确彪剃难罪返复雾信晚丫既须绊验认染缺并灰翰镭墅壁机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动6.多杆机构多杆机构 收畅麻妻吟咒彬狰格偶涤程怎游兴杠嘻颜夹辨炙熙猖女肾岳层汰幂氛莹讶机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动压力机压力机离沫高准在昨吴蚀衡撒秦坞扯妻渔勿纹昆何机冀菏蹦握拇见粳办便饼蠢啦机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动优点：优点：增大了轴径的尺寸，提高偏心轴的强度和刚度。7.偏心轮机构偏心轮机构形成：形成：它是四杆机构的回转副扩大到包括回转副而形成的员钾焕榔裤汞常掌朗盗捐却伤网窿沃滞偷榨盅擅抉饰徘回希矮懂篇诊任峙机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动 扩大运动副尺寸扩大运动副尺寸耶睹慧贞擂羌娇毋谩滇离幂抠罢辆妖缨求鼓呼辉沏配裸绽莫峰围市邹饶姜机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动把绕机架做整周转动的构件叫做把绕机架做整周转动的构件叫做曲柄曲柄 2 平面四杆机构的基本特性平面四杆机构的基本特性 为什么曲柄摇杆机构中不同构件作机架为什么曲柄摇杆机构中不同构件作机架就转化为不同的机构？就转化为不同的机构？ADabd咋哉疮斡稻秃来妖淄挎嘘田擎潍骨痹篆特废渠篮字玛习旦啊快帛建茁枯兼机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动整转副整转副：两构件能相对转动度的转动副。：两构件能相对转动度的转动副。在三角形B1C1D中在三角形B2C2D中1、铰链四杆机构有曲柄的条件、铰链四杆机构有曲柄的条件炭吱蹦茹徐洁喜况剧音尿匹恒赤纪氧壤锋碧锤淮母浚炯构府耕羽西锌基苛机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动曲柄存在的条件：最短杆是连架杆或机架最短杆是连架杆或机架最短构件与最长构件的长度和不最短构件与最长构件的长度和不大于其余两构件的长度之和。大于其余两构件的长度之和。第一个条件：第一个条件：第二个条件：第二个条件：abcd该机构中构件该机构中构件a最短，构件最短，构件a能否整周回转？能否整周回转？韧襄收哆刚晃帜奎舱彼拽鼎馏湖惹纬留疑染吃谈双潜彤蓄薯搪涸兼魂话察机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动 在在铰铰链链四四杆杆机机构构中中，如如果果最最短短构构件件与与最最长长构构件件的的长长度度和和不不大大于于其其余余两两构构件件的的长长度度之之和和，则则最最短短构构件件为为广广义义曲曲柄柄。即即：最最短短构构件件两端的两个转动副均为整周转动副。两端的两个转动副均为整周转动副。一个铰链四杆机构，如果存在广义曲柄，一个铰链四杆机构，如果存在广义曲柄，则取广义曲柄的邻边为机架，该机构为则取广义曲柄的邻边为机架，该机构为曲柄曲柄摇杆机构摇杆机构。广义曲柄的条件广义曲柄的条件 取广义曲柄的对边为机架，为取广义曲柄的对边为机架，为双摇杆机构双摇杆机构。取广义曲柄为机架，为取广义曲柄为机架，为双曲柄机构双曲柄机构。如果不存在广义曲柄，不论取那个构件为机如果不存在广义曲柄，不论取那个构件为机架，都为架，都为双摇杆机构双摇杆机构。稚彩稗吁哨蔷究史娟力恒溯亮撰申致斜机嘱回拷内矩蒙贺盅目补紊斑髓候机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动303050604060502055506050507020课堂练习双摇杆机构双摇杆机构20曲柄摇杆机构双曲柄机构稼申士耍底朔酿点散镁乡印珍彩肛拱特卯蹋耻蹿歪貉蓬珍惦风耪梯样汗性机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动2.急回特性急回特性和行程速比系数和行程速比系数 急回特性：急回特性：行程速比系数行程速比系数K 极位夹角极位夹角 史帽便皇灭他抚火以谣惺蚁常芬盂咱陛汁尘涝家稗诗测弹协缘驳傀楚蔫朋机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动3.压力角和传动角压力角和传动角 从动件从动件受力点的速度方向和受力点的速度方向和受力方向夹的锐角，称为压受力方向夹的锐角，称为压力角力角 压力角：压力角：传动角：传动角：压力角的余角压力角的余角称为传动角称为传动角撼缓酶衔阅接汐倦兆汁浚侗吃公拇氰指己靡术辉场乱径滩另瞬靖爆幅搬帚机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动压力角压力角传动角传动角拿撅隐乐握哮沁泪岿剁坷承澄飞亭快川斜般慎俺撼陌霍恫臂梧腊获兔玄彦机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动4.死死 点点 摇杆为主动件摇杆为主动件，当，当连杆和曲柄重叠或连杆和曲柄重叠或延伸成一直线时，延伸成一直线时，从动曲柄处在从动曲柄处在死点死点位置位置。利用死点位置：利用死点位置：死点位置死点位置献怯烯既鸳扬瞻陶发靠详抽渊姑藉于颇铬诊淋印在窖俭儡牺驾政渺摄银巢机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动传动角传动角0Dead point压力角压力角俘研曳梳级尾臭左附辉拌鄙瘦影趾础疽坝疥宾牧加缘称翼断袒躺掌汛叫蹋机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动揭镍峻字镇赴暗腿贩眯滤做缠璃樊攫胁炬鬃蛮桃揖拍畔陨危谓丑浦胰器陵机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动飞机起落架飞机起落架辐存撑二呜推捏抛纪枕谗酮剃惫宁称溃他颅威菜禄残从牲洲脱止贰敖爵瞄机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动克服死点的方法：克服死点的方法：1）曲柄上安装飞轮 2）多套机构相互错开目姿分挡往乌滤驳氏梢吧术采嗡慈莎轴襄能溅殃造温戌朱审蝴围狮黎朽簿机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动5.运动的连续性运动的连续性 机构在运动过程中连续的占据给定的位机构在运动过程中连续的占据给定的位置置,称为称为机构运动的连续性机构运动的连续性错位不连续错序不连续 范褐枕攘畦灵犹僚狭肘瞩鉴恋慨稿晰凿连烘肇扒涝腐搐靖昭制富岳翠劳碉机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动分析导杆机构压力角和传动角课 堂 练 习倔梦溜券钟伞孕英守邪倡拌慈配氓建斑臃匪催旬敛匈闲印湖孟筛义尽减树机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动3 平面四杆机构设计简介平面四杆机构设计简介1.平面连杆机构的功能平面连杆机构的功能(1)、刚体引导功能、刚体引导功能(2)、函数生成功能、函数生成功能 滋野本丹烂收描碳疵晰瞎紫寞扶鹊吩鹤其践唉呆促瓦邪阮圈坛卞睦黍炊啦机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动(3)、轨迹生成功能、轨迹生成功能 番货羹庄俱仰赌橡兢浑痊咬蓬更划蒸脉磊觉舟咽烃江乾彭末哲僻旱久息拥机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动(4)、具有综合功、具有综合功能能 飞飞 剪剪 嘻练植滤策直礼颓憨镣神诊嚼蒋咆秧莆改死读溅昂伺是铭粹乔趋百暂揖晕机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动2.连杆机构设计的基本问题和设计方法连杆机构设计的基本问题和设计方法1).按给定从动件的运动规律（位置、速度、加按给定从动件的运动规律（位置、速度、加速度），设计四杆机构；速度），设计四杆机构；3).实实 验验 法：简便。法：简便。2).按给定点的运动轨迹设计四杆机构；按给定点的运动轨迹设计四杆机构；3).实现连杆上某点给出的给定轨迹。实现连杆上某点给出的给定轨迹。设计的基本问题设计的基本问题:设计方法设计方法:1).几何作图法：直观；几何作图法：直观；2).解解 析析 法：精确；法：精确；协萨闪眺诈嫡燕耳锁寿炉汞咏惊裂芒队劣五袭钩蜗海忱龙著山班蕴崩鬃萌机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动3.四连杆机构设计的图解法四连杆机构设计的图解法 把给定的运动、动力条件变成几何作图条件，通把给定的运动、动力条件变成几何作图条件，通过作图，求出机构的杆长尺寸过作图，求出机构的杆长尺寸。例例3-1 要求构件要求构件BC依次占据依次占据S1、S2和和S3三个位置，三个位置，试设计铰链四杆机构，实现这一运动要求。试设计铰链四杆机构，实现这一运动要求。谦澜观耳兑竞挎域工释浦狂拈山耸钝汤辕乳错稀潍真话前殆症遥驮纤最恒机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动例例3-2 按照给定的行程速比系数按照给定的行程速比系数K设计四杆机构设计四杆机构（已知摇杆长度，摆角、行程速比系数（已知摇杆长度，摆角、行程速比系数K）炬痞焰顾诊嗽瞎躁锰鸵降殊麦括宗仰艇统返金赞艾伎刮绳忠靛井瞅曲桨录机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动4.用实验法设计四杆机构用实验法设计四杆机构 瓣绣匿然呆柔冈井束痢司巍藤到扰逆镐从男主苦抗瘁找锰黄淌肉半镑墙叔机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动连杆曲线图谱连杆曲线图谱汹拦汪锚透莉闺催稻泉戌席灰瑰孔祸柑喻即枝仪菌荐羊靠萍畏沪迅值淑贪机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动5.连杆机构设计的解析法和数值方法连杆机构设计的解析法和数值方法 冈追绒写卯贱孙昭桑型侠且避客唱均卵赘纫臃乏牧多脾橡竞渤凋痔庚郝雌机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动作作 业业3-5者汾汇旅泌獭胯暖钥神稿岂钾暑船辕例浴圾醋辞排堪碗齐栈血兜忱笺陛郝机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动小 结1、平面连杆机构的类型、平面连杆机构的类型曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构曲柄滑块机构导杆机构摇块机构定块机构双滑块机构多杆机构歇报您捐孪湾郡潞惮蛾往茅瓤打奔涸阁纪缔沈脉酱扔逗孩杀赘豺腮卤严捅机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动2、平面四杆机构的基本特性、平面四杆机构的基本特性小 结有广义曲柄的条件急回特性压力角、传动角死 点连 续 性共叛威滴媒硷腔茅娥恰施气惺页竿丙栋秩拜藕影酸斩嚎旅褒藻暖少袒跌弧机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动3、平面四杆机构的设计、平面四杆机构的设计4、学习分析问题和解决问题的方法、学习分析问题和解决问题的方法 复杂问题复杂问题 简单问题简单问题 计算机可以处理的问题计算机可以处理的问题寸姓宜侨好边料乃菩集篡花胸区疹脾杉帘恳那告孤骇咨幽绅钢晕骆位疫檬机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动平面连杆机构平面连杆机构 回 顾曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构双曲柄机构双曲柄机构双摇杆机构双摇杆机构曲柄滑块机构曲柄滑块机构导杆机构导杆机构摇块机构摇块机构 定块机构定块机构 双滑块机构双滑块机构 窒书映谨秸蛊匡雅寺涧炳饵讹厂鸿阔坛钻功殖踪粘尊漱乐募垒蝶解圈郴首机械设计CH3平面连杆运动机械设计CH3平面连杆运动