武汉理工大学机械原理

机械原理 武汉理工大学 目 录 第 一 章 绪 论 1-1 本 课 程 研 究 的 对 象 及 内 容 l-2 学 习 本 课 程 的 目 的 l-3 如 何 进 行 本 课 程 的 学 习 第 二 章 平 面 机 构 的 结 构 分 析 2-1 机 构 结 构 分 析 的 内 容 及 目 的 2-2 机 构 的 组 成 2-3 机 构 运 动 简 图 2-4 机 构 具 有 确 定 运 动 的 条 件 2-5 平 面 机 构 自 由 度 的 计 算 2-6 计 算 平 面 机 构 自 由 度 时 应 注 意 的 事 项 第 三 章 平 面 机 构 的 运 动 分 析 3-1 机 构 运 动 分 析 概 述 3-2 速 度 瞬 心 及 其 在 平 面 机 构 速 度 分 析 中 的 应 用 3-3 用 矢 量 方 程 图 解 法 作 机 构 的 速 度 和 加 速 度 分 析 第 四 章 平 面 机 构 的 力 分 析 4-1 机 构 力 分 析 的 目 的 和 方 法 4-2 构 件 惯 性 力 的 确 定 第 五 章 机 械 中 的 摩 擦 和 机 械 效 率 5-1 研 究 机 械 中 摩 擦 的 目 的 和 研 究 内 容 5-2 运 动 副 中 的 摩 擦 5-3 机 械 的 效 率 5-4 机 械 的 自 锁 第 六 章 平 面 连 杆 机 构 及 其 设 计 6-1 连 杆 机 构 及 其 传 动 特 点 6-2 平 面 四 杆 机 构 的 类 型 和 应 用 6-3 有 关 平 面 四 杆 机 构 的 一 些 基 本 知 识 6-4 平 面 四 杆 机 构 的 设 计 第 七 章 凸 轮 机 构 及 其 设 计 7-1 凸 轮 机 构 的 应 用 和 分 类 7-2 推 杆 的 运 动 规 律 7-3 凸 轮 轮 廓 曲 线 的 设 计 7-4 凸 轮 机 构 基 本 尺 寸 的 确 定 第 八 章 齿 轮 机 构 及 其 设 计 8-1 齿 轮 机 构 的 应 用 及 分 类 8-2 齿 轮 的 齿 廓 曲 线 8-3 渐 开 线 的 形 成 及 其 特 性 8-4 渐 开 线 齿 廓 的 啮 合 特 性 8-5 渐 开 线 标 准 齿 轮 各 部 分 的 名 称 和 尺 寸 8-6 渐 开 线 直 齿 圆 柱 齿 轮 的 啮 合 传 动 8-7 渐 开 线 齿 廓 的 切 制 8-8 变 位 齿 轮 概 述 8-9 变 位 齿 轮 传 动 8-10 斜 齿 圆 柱 齿 轮 传 动 8-11 蜗 杆 传 动 8-12 圆 锥 齿 轮 传 动 第 九 章 轮 系 及 其 设 计 9-1 轮 系 及 其 分 类 9-2 定 轴 轮 系 的 传 动 比 9-3 周 转 轮 系 的 传 动 比 第 十 章 机 械 的 运 转 及 其 速 度 波 动 的 调 节 10-1 概 述 10-2 机 械 的 运 动 方 程 式 10-3 稳 定 运 转 状 态 下 机 械 的 周 期 性 速 度 波 动 及 其 调 节 10-4 机 械 的 非 周 期 性 速 度 波 动 及 其 调 节 第 十 一 章 机 械 的 平 衡 11-1 机 械 平 衡 的 目 的 及 内 容 11-2 刚 性 转 子 的 平 衡 计 算 第 一 章 绪 论 “机 械 原 理 ” (Mechanical Principle)研 究 的 对 象 是 机 械 ， 研 究 的 内 容 是 有 关机 械 (mechanism)的 基 本 理 论 问 题 。 机 械 是 机 器 (machine)和 机 构(mechanism)的 总 称 。 右 图 所 示 为 一 内 燃 机 示 意 图 ， 主 要由 以 下 机 构 组 成 ： 活 塞 (piston)、 连 杆 (connecting rod)、曲 轴 和 机 架 (frame)组 成 连 杆 机 构 ； 大 齿 轮 (gear)、 小 齿 轮 和 机 架 组 成 齿 轮 机 构 ；凸 轮 (cam)、 推 杆 和 机 架 组 成 凸 轮 机 构 。 1-1本 课 程 研 究 的 对 象 及 内 容 除 了 机 器 外 ， 实 际 中 存 在 如 图 1-2所 示 的 开 窗 机 构 和 如 图 1-3所 示 的 千斤 顶 ， 它 们 借 助 于 人 力 驱 动 实 现 所 需 的 运 动 或 传 递 力 。 这 些 装 置 我 们 称 之为 机 构 。 图 1-2 开 窗 机 构 图 1-3 千 斤 顶 机 器 的 特 征 ： 1. 它 们 是 由 零 件 人 为 装 配 组 合 而 成 的 实 物 体 ； 2. 各 实 物 体 之 间 具 有 确 定 的 相 对 运 动 ； 3. 能 完 成 有 用 的 机 械 功 或 转 化 机 械 能 。 机 构 的 特 征 ： 机 构 具 有 机 器 特 征 中 的 前 两 个 特 征 。 机 器 与 机 械 的 共 有 特 征 决 定 了 机 器 与 机 构 可 以 统 称 为 机 械 。 本 课 程 研 究 的 内 容 ： 1. 机 构 结 构 分 析 的 基 本 知 识 2. 机 构 的 运 动 分 析 3. 机 器 动 力 学 4. 常 用 机 构 的 分 析 与 设 计 5. 机 构 的 选 型 及 机 械 传 动 系 统 的 设 计 本 课 程 研 究 的 内 容 可 以 概 括 为 两 个 方 面 ， 第 一 是 介 绍 对 已 有 机 械 进 行 结 构 、 运 动 和 动 力 分 析 的 方 法 ， 第 二 是 探 索 根 据 运 动 和 动 力 性 能 方 面 的 要求 设 计 新 机 械 的 途 径 。 l-2 学 习 本 课 程 的 目 的 本 课 程 所 学 的 内 容 乃 是 研 究 现 有 机 械 的 运 动 及 工 作 性 能 和 设 计 新 机 械 的知 识 基 础 。 所 以 它 成 为 机 械 类 各 专 业 必 修 的 一 门 重 要 的 技 术 基 础 课 程 ， 并 为专 业 课 程 打 下 基 础 。 l-3 如 何 进 行 本 课 程 的 学 习 在 学 习 本 课 程 的 过 程 中 ， 要 着 重 注 意 搞 清 楚 基 本 概 念 ， 理 解 基 本 原 理 ，掌 握 机 构 分 析 和 综 合 的 基 本 方 法 。 在 本 课 程 的 学 习 过 程 中 ， 要 注 意 培 养 自 己 运 用 所 学 的 基 本 理 论 和 方 法 去分 析 和 解 决 工 程 实 际 问 题 的 能 力 。 为 此 要 十 分 注 意 各 种 理 论 和 方 法 的 适 用 范围 和 条 件 ， 以 求 能 逐 步 作 到 正 确 而 灵 活 的 应 用 。 第 二 章 平 面 机 构 的 结 构 分 析 2-1 机 构 结 构 分 析 的 内 容 及 目 的 研 究 内 容 ： (1) 研 究 机 构 的 组 成 及 其 具 有 确 定 运 动 的 条 件 ； (2) 根 据 结 构 特 点 进 行 机 构 的 结 构 分 类 ； (3) 研 究 机 构 的 组 成 原 理 。 研 究 目 的 ： 在 机 构 设 计 中 ， 需 要 知 道 机 构 是 怎 样 组 合 起 来 的 ， 而 且 在 什 么 条 件 下才 能 实 现 确 定 的 运 动 ； 对 机 构 组 成 原 理 的 研 究 还 可 以 为 新 机 构 的 创 造 提 供途 径 ； 通 过 对 机 构 的 结 构 分 析 与 分 类 ， 可 以 为 举 一 反 三 地 研 究 机 构 的 运 动分 析 和 动 力 分 析 提 供 方 便 。 2-2 机 构 的 组 成 1. 构 件 构 件 (link)机 器 中 每 一 个 独 立 的 运 动 单 元 体 。 2. 运 动 副 由 两 个 构 件 组 成 的 可 动 的 联 接 称 为 运 动 副 (kinematics pair)。 而 把 两 构 件上 能 够 参 加 接 触 而 构 成 运 动 副 的 表 面 称 为 运 动 副 元 素 。 例 如 轴 与 轴 衬 的 配 合(图 2-1)， 滑 块 与 导 轨 的 接 触 (图 2-2)。 图 2-1 回 转 副 图 2-1 移 动 副 两 齿 轮 轮 齿 的 啮 合 (图 2-3,a)， 球 面 与 平 面 的 接 触 (图 2-3,b)， 圆 柱 与 平 面的 接 触 (图 2-3,c) 。 图 2-3,b 图 2-3,c图 2-3,a 齿 轮 副 任 意 两 个 构 件 1与 2， 当 它 们 尚 未 构 起 运 动 副 之 前 ， 构 件 1相 对 于 构 件 2共有 6个 相 对 运 动 的 自 由 度 。 当 两 构 件 以 某 种 方 式 相 联 接 而 构 成 运 动 副 ， 则 两者 间 的 相 对 运 动 便 受 到 一 定 的 约 束 ， 其 相 对 运 动 自 由 度 减 少 的 数 目 就 等 于 该运 动 副 所 引 入 的 约 束 的 数 目 。 两 构 件 构 成 运 动 副 后 所 受 到 的 约 束 数 最 少 为1(如 图 2-3， b所 示 的 运 动 副 )， 而 最 多 为 5(如 图 2-1和 2-2所 示 的 运 动 副 ) 运 动 副 的 分 类 ： (1) 按 引 入 约 束 的 数 目 分 ： I级 副 、 级 副 、 级 副 、 级 副 、 级 副 。 (2) 按 两 构 件 的 接 触 情 况 进 行 分 ： 点 或 线 接 触 而 构 成 的 运 动 副 统 称 为高 副 ； 面 接 触 (surface contact)而 构 成 的 运 动 副 则 称 为 低 副 (lower pair )。 (3) 按 两 构 件 之 间 的 相 对 运 动 的 不 同 分 ： 转 动 副 或 回 转 副 (revolute pair)、 移 动 副 (sliding pair)、 螺 旋 副 、 球 面 副 、 平 面 运 动 (plane motion)副 、空 间 运 动 副 。 图 2-5 螺 旋 副 图 2-6 球 面 副 3. 运 动 链 把 两 个 以 上 的 构 件 通 过 运 动 副 的 联 接 而 构 成 的 相 对 可 动 的 系 统 称 为 运动 链 (kinematics chin)。 如 运 动 链 的 各 构 件 构 成 了 首 末 封 闭 的 系 统 ， 则 称 其为 闭 式 运 动 链 或 简 称 闭 链 (图 2-7， a和 b)； 如 运 动 链 的 构 件 未 构 成 首 末 封 闭的 系 统 ， 则 称 其 为 开 式 运 动 链 ， 或 简 称 开 链 (图 2-7， c和 d) 。 4. 机 构 在 运 动 链 中 ， 如 果 将 某 一 构 件 加 以 固 定 而 成 为 机 架 ， 则 这 种 运 动 链 便成 为 机 构 。 机 构 中 按 给 定 的 已 知 运 动 规 律 独 立 运 动 的 构 件 称 为 原 动 件 ； 而 其 余 活动 构 件 则 称 为 从 动 件 。 从 动 件 的 运 动 规 律 决 定 于 原 动 件 的 运 动 规 律 和 机 构的 结 构 。 2-3 机 构 运 动 简 图 用 简 单 的 线 条 和 规 定 的 符 号 表 示 组 成 机 构 的 构 件 和 运 动 副 ， 并 按 一 定的 比 例 尺 表 示 运 动 副 的 相 对 位 置 的 简 单 图 形 称 为 机 构 运 动 简 图 (kinematic sketch of mechanism)。 绘 制 步 骤 如 下 ： (1) 分 析 机 构 的 运 动 情 况 ， 定 出 其 原 动 部 分 、 工 作 部 分 ， 搞 清 楚 传 动 部 分 。 (2) 合 理 选 择 投 影 面 及 原 动 件 适 当 的 投 影 瞬 时 位 置 。 (3) 选 择 适 当 的 比 例 尺 (scale)。 (4) 用 简 单 的 线 条 和 规 定 的 符 号 绘 图 。 (5) 检 验 。 6 1 AOF 2 345 B D EC 颚 式 碎 石 机 ab图 2-8 2-4 机 构 具 有 确 定 运 动 的 条 件 机 构 具 有 确 定 运 动 时 所 必 须 给 定 的 独 立 运 动 参 数 的 数 目 ， 称 为 机 构 的自 由 度 。 机 构 具 有 确 定 运 动 的 条 件 ： 机 构 的 自 由 度 必 须 大 于 或 等 于 l， 且 机 构原 动 件 的 数 目 应 等 于 机 构 的 自 由 度 的 数 目 。 如 图 2-10， 只 有 在 给 构 件 4确 定 运 动 规 律 后 ， 此 时 系 统 才 成 为 机 构 。 图 2-9 图 2-10 2-5 平 面 机 构 自 由 度 的 计 算 平 面 机 构 自 由 度 计 算 公 式 2-6 计 算 平 面 机 构 自 由 度 时 应 注 意 的 事 项 1. 复 合 铰 链 ： 两 个 以 上 的 构 件 同 在 一 处 以 转 动 副 相 联 接 ， 如 图 2-11所示 。 若 有 m个 构 件 以 复 合 铰 链 (joint)相 联 接 时 ， 其 构 成 的 转 动 副 数 应 等 于(m-1)个 。 图 2-11 2. 局 部 自 由 度 在 有 些 机 构 中 ， 某 些 构 件 所 产 生 的 局 部 运 动 ， 并 不 影 响 其 他 构 件 的 运动 。 我 们 把 这 种 局 部 运 动 的 自 由 度 称 为 局 部 自 由 度 ， 如 图 所 示 。 在 计 算 机构 的 自 由 度 时 ， 应 从 机 构 自 由 度 的 计 算 公 式 中 将 局 部 自 由 度 减 去 。 对 于 图 示 凸 轮 机 构 自 由 度 为 F=3 3-(2 3+1)-1=1 凸 轮 机 构 三 维 实 体 图 图 2-12 3. 虚 约 束 在 机 构 中 ， 有 些 运 动 副 带 入 的 约 束 ， 对 机 构 的 运 动 实 际 上 不 起 约 束 作用 ， 我 们 把 这 类 约 束 称 为 虚 约 束 。 在 计 算 机 构 的 自 由 度 时 应 将 这 类 虚 约 束除 去 。 机 构 中 的 虚 约 束 常 发 生 在 下 列 情 况 ： 1) 在 机 构 中 如 果 两 构 件 用 转 动 副 联 接 其 联 接 点 的 运 动 轨 迹 重 合 ， 则 该联 接 将 带 入 1个 虚 约 束 。 如 图 214所 示 的 机 构 简 图 。 F = 3*n2PlPh = 3*42*6= 0 错 F = 3*n2P lPh = 3*32*4 = 1 对图 2-13 2) 如 果 两 构 件 在 多 处 接 触 而 构 成 移 动 副 ， 且 移 动 方 向 彼 此 平 行 (如 图2-14所 示 )， 则 只 能 算 一 个 移 动 副 。 如 果 两 构 件 在 多 处 相 配 合 而 构 成 转 动 副 ， 且 转 动 轴 线 重 合 (如 2-15所示 )， 则 只 能 算 一 个 转 动 副 。 如 果 两 构 件 在 多 处 相 接 触 而 构 成 平 面 高 副 ， 且 各 接 触 点 处 的 公 法 线彼 此 重 合 (如 图 2-16所 示 )， 则 只 能 算 一 个 平 面 高 副 。 图 2-14 图 2-15 图 2-16 3)在 机 构 运 动 的 过 程 中 ， 若 两 构 件 上 某 两 点 之 间 的 距 离 始 终 保 持 不 变 ，则 如 用 双 转 动 副 杆 将 此 两 点 相 联 ， 也 将 带 入 1个 虚 约 束 ， 图 2-17所 示 。 4)在 机 构 中 ， 某 些 不 影 响 机 构 运 动 传 递 的 重 复 部 分 所 带 入 的 约 束 亦 为 虚约 束 ， 如 图 2-18所 示 。 F = 3*n2PlPh = 3*42*6= 0 错 F = 3*n2PlPh = 3*52*56= -1 错F = 3*n2PlPh = 3*32*4 = 1 对 F = 3*n2PlPh = 3*32*32= 2 对 图 2-17 图 2-18 第 三 章 平 面 机 构 的 运 动 分 析 3-1 机 构 运 动 分 析 概 述 机 构 的 运 动 分 析 ： 根 据 原 动 件 的 已 知 运 动 规 律 ， 求 该 机 构 其 他构 件 上 某 些 点 的 位 移 (displacement )、 轨 迹 、 速 度 和 加 速 度 ， 以 及 这些 构 件 的 角 位 移 、 角 速 度 和 角 加 速 度 。 机 构 运 动 分 析 的 方 法 主 要 有 图 解 法 和 解 析 法 。 3-2 速 度 瞬 心 及 其 在 平 面 机 构 速 度 分 析 中 的 应 用 一 、 速 度 瞬 心 瞬 心 为 互 相 作 平 面 相 对 运 动 的 两 构 件 上 ， 瞬 时相 对 速 度 为 零 的 点 ； 或 者 说 ， 瞬 时 速 度 相 等 的 重 合点 (即 等 速 重 合 点 )。 若 该 点 的 绝 对 速 度 为 零 则 为 绝 对 瞬 心 ； 若 不 等 于 零 则 为 相 对 瞬 心 。 如 图 3-1所 示 。 图 3-1 二 、 机 构 中 瞬 心 的 数 目 因 为 每 两 个 构 件 就 有 一 个 瞬 心 ， 所 以 由 N个 构 件 (含 机 架 )组 成 的 机 构 ，其 总 的 瞬 心 数 K由 排 列 组 合 的 知 识 可 得 ： 三 、 机 构 中 瞬 心 位 置 的 确 定 如 上 所 述 ， 机 构 中 每 两 个 构 件 之 间 就 有 一 个 瞬 心 ， 如 果 两 个 构 件 是 通过 运 动 副 直 接 联 接 在 一 起 的 ， 那 末 其 瞬 心 的 位 置 ， 根 据 瞬 心 的 定 义 可 以 很容 易 地 加 以 确 定 。 而 一 般 情 况 下 ， 两 构 件 的 瞬 心 则 需 藉 助 于 所 谓 “ 三 心 定理 ” 来 确 定 。 现 分 别 介 绍 如 下 。 1. 通 过 运 动 副 直 接 相 联 的 两 构 件 的 瞬 心 1) 以 转 动 副 相 联 接 的 两 构 件 ， 如 图 3-2,a所 示 ， 转 动 副 的 中 心 即 为 其 瞬心 P 12。 2) 以 移 动 副 相 联 接 的 两 构 件 ， 如 图 3-2,b所 示 ， 因 两 构 件 间 任 一 重 合点 的 相 对 运 动 速 度 方 向 均 平 行 于 导 路 ， 故 其 瞬 心 P12必 位 于 移 动 副 导 路 的垂 直 方 向 上 的 无 穷 远 处 。 3) 以 平 面 高 副 相 联 接 的 两 构 件 ， 如 图 3-2， c、 d所 示 。 如 果 高 副 两 元素 之 间 为 纯 滚 动 则 其 两 元 素 的 接 触 点 M即 为 瞬 心 P12； 如 果 高 副 两 元 素 之 间既 作 相 对 滚 动 ， 又 有 相 对 滑 动 ， 则 瞬 心 P12必 位 于 高 副 两 元 素 在 接 触 点 处的 公 法 线 nn上 ， 具 体 位 置 尚 需 根 据 其 他 条 件 来 确 定 。 图 3-2 2. 用 三 心 定 理 确 定 两 构 件 的 瞬 心 三 心 定 理 (Kennedys throrem)： 三 个 彼 此 作 平 面 平 行 运 动 的 构 件 的 瞬心 必 位 于 同 一 直 线 上 。 如 图 3-3所 示 。 图 3-3 四 、 速 度 瞬 心 (instantaneous center of velocity)在 机 构 速 度 分 析 中 的 应用 1)求 构 件 的 角 速 度 在 图 3-4所 示 的 平 面 四 杆 机 构 中 ，设 各 构 件 的 尺 寸 已 知 ， 原 动 件 2以 角速 度 2沿 顺 时 针 方 向 回 转 。 因 为 已知 瞬 心 P24为 构 件 2及 构 件 4的 等 速 重合 点 ， 故 得 ： 图 3-4 2)求 构 件 上 某 点 的 速 度 如 图 3-5所 示 的 凸 轮 机 构 。 设 各 构 件 的 尺 寸 已 知 ， 原 动 件 2的 角 速 度 为2。 利 用 瞬 心 来 确 定 从 动 件 3的 移 动 速 度 ， 同 样 十 分 简 便 。 如 图 所 示 ， 得 从 动 件 的 移 动 速 度 的 大 小 为 ： 3-3 用 矢 量 方 程 图 解 法 作 机 构 的 速 度 和 加 速 度 分 析 矢 量 方 程 图 解 法 所 依 据 的 基 本 原 理 是 理 论 力 学 中 学 过 的 运 动 合 成 的 原理 。 在 对 机 构 进 行 速 度 和 加 速 度 分 析 时 ， 首 先 要 根 据 运 动 合 成 原 理 列 出 机构 运 动 的 矢 量 方 程 ， 然 后 再 根 据 该 方 程 进 行 作 图 求 解 。 图 3-5 一 、 同 一 构 件 上 两 点 间 的 速 度 、 加 速 度 的 关 系 1. 速 度 分 析 图 3-6 在 如 图 3-6， a所 示 的 曲 柄 滑 块 机 构 中 ， 连 秆 BC为 一 作 平 面 运 动 的 构件 。 由 运 动 合 成 原 理 可 知 ， 此 构 件 上 任 一 点 (如 点 c)的 运 动 可 认 为 是 由 其 随同 该 构 件 上 另 一 任 意 点 (如 点 B)的 平 动 (牵 连 运 动 )与 绕 该 点 (点 B)的 转 动 (相对 运 动 )所 合 成 。 因 此 ， 点 c的 速 度 为 ： 现 设 点 B的 速 度 为 已 知 ， 求 点 c的 速 度 。 步 骤 ： 1)对 机 构 进 行 运 动 分 析 ， 列 出 矢 量 方 程 式 ； 2)取 速 度 比 例 尺 ， 定 极 点 ； 3)按 矢 量 作 图 法 作 图 。 (从 已 知 到 未 知 ) 其 大 小 分 别 为 ： 现 如 求 连 杆 上 点 E的 速 度 则 利 用 B、 E两 点 和 C、 E两 点 间 的 速 度 关 系 可分 别 列 出 矢 量 方 程 并 将 它 们 联 立 起 来 ， 可 得 矢 量 方 程 ： 用 图 解 法 求 解 ， 得 ： VE = lpe 图 b所 示 的 由 各 速 度 矢 量 构 成 的 图 形 称 为 速 度 多 边 形 。 p点 称 为 速 度 多边 形 的 极 点 。 其 特 点 如 下 ： 1)由 极 点 P向 外 放 射 的 矢 量 ， 代 表 构 件 上 相 应 点 的 绝 对 速 度 ； 2)相 对 速 度 是 联 接 两 绝 对 速 度 矢 端 的 矢 量 ， 下 标 字 母 相 反 ； 3)极 点 的 速 度 为 零 ； 4)速 度 影 象 原 理 。 由 图 可 见 ， 因 bce与 BCE的 对 应 边 相 互 垂 直 ， 故 知 两 者 相 似 ， 且其 角 标 字 母 符 号 的 顺 序 也 是 一 致 的 ， 只 是 前 者 的 位 置 是 后 者 沿 的 方 向 转过 了 900而 已 。 所 以 ， 我 们 把 图 形 bce称 为 构 件 图 形 BCE的 速 度 影 像 。 2. 加 速 度 分 析 同 理 点 c的 加 速 度 为 ： 为 求 E点 的 加 速 度 与 进 行 速 度 分 析 相 似 ， 需 利 用 点 E与 B、 C两 点 的 加 速 度 关 系 联 立 求 解 ， 即 得 ： 图 C所 示 的 由 各 加 速 度 矢 量 构 成 的 图 形 称 为 加 速 度 多 边 形 。 p点 称 为加 速 度 多 边 形 的 极 点 。 其 特 点 如 下 ： 1)由 极 点 P向 外 放 射 的 矢 量 ， 代 表 构 件 上 相 应 点 的 绝 对 加 速 度 ； 2)相 对 加 速 度 是 联 接 两 绝 对 加 速 度 矢 端 的 矢 量 ， 下 标 字 母 相 反 ； 3)极 点 的 加 速 度 为 零 ； 4)加 速 度 影 象 原 理 。 由 图 可 见 ， 因 bce与 BCE相 似 ， 且 其 角 标 字 母 符 号 的 顺 序 也 是一 致 的 。 所 以 ， 我 们 把 图 形 bce称 为 构 件 图 形 BCE的 加 速 度 影 像 。 3. 两 构 件 重 合 点 间 的 速 度 、 加 速 度 的 关 系 如 图 3-7所 示 的 平 面 四 杆 机 构 中 ， 构 件 1与构 件 2组 成 移 动 副 ， 点 c为 此 两 构 件 上 的 一 个 重合 点 。 由 运 动 合 成 原 理 可 知 ， 构 件 2上 的 点 c 2的 运 动 可 以 认 为 是 由 构 件 1上 与 其 相 重 合 的 点c1的 运 动 (牵 连 运 动 )和 点 c2相 对 于 点 c1的 相 对 运动 所 合 成 。 图 3-7 哥 氏 加 速 度 大 小 为 ： (3-7) 方 向 ： 将 相 对 速 度 VC1C2沿 角 速 度 1的 转 向 转 过 900所 得 的 方 向一 致 。 (3-5)(3-6) 第 四 章 平 面 机 构 的 力 分 析 4-1机 构 力 分 析 的 目 的 和 方 法 一 、 作 用 在 机 械 上 的 力 作 用 在 机 械 上 的 力 ， 包 括 由 外 部 施 于 机 械 的 原 动 力 、 生 产 阻 力 、 重 力和 运 动 构 件 受 到 的 空 气 和 油 液 等 的 介 质 阻 力 ； 构 件 在 变 速 运 动 时 产 生 的 惯性 力 ； 以 及 由 于 上 述 诸 力 在 运 动 副 中 所 引 起 的 反 力 。 根 据 各 力 对 机 械 运 动 的 影 响 的 不 同 ， 可 将 它 们 概 分 为 两 大 类 ： (1) 驱 动 力 凡 是 驱 使 机 械 产 生 运 动 的 力 统 称 为 驱 动 力 。 所 作 的 功 为 正功 ， 称 为 驱 动 功 ， 或 输 入 功 。 (2) 阻 抗 力 凡 是 阻 止 机 械 产 生 运 动 的 力 统 称 为 阻 抗 力 。 所 作 的 功 为 负功 ， 称 为 阻 抗 功 。 阻 抗 力 又 可 分 为 有 效 阻 力 和 有 害 阻 力 两 种 ： 1) 有 效 阻 力 ， 即 工 作 阻 力 。 它 是 机 械 在 生 产 过 程 中 为 了 改 变 工 作 物 的 外 形 、 位 置 或 状 态 等 所 受 到 的 阻 力 ， 克 服 了 这 些 阻 力 就 完 成 了 有 效 的 工 作 。克 服 有 效 阻 力 所 完 成 的 功 称 为 有 效 功 或 输 出 功 。 2) 有 害 阻 力 ， 即 机 械 在 运 转 过 程 中 所 受 到 的 非 生 产 阻 力 。 机 械 为 了 克服 这 类 阻 力 所 做 的 功 是 一 种 纯 粹 的 浪 费 。 克 服 有 害 阻 力 所 作 的 功 称 为 损 失功 。 二 、 机 构 力 分 析 的 目 的 和 方 法 由 于 作 用 在 机 械 上 的 力 ， 不 仅 是 影 响 机 械 的 运 动 和 动 力 性 能 的 重 要 参数 ， 而 且 也 是 决 定 相 应 构 件 尺 寸 及 结 构 形 状 等 的 重 要 依 据 。 机 构 力 分 析 的任 务 ， 主 要 有 以 下 两 部 分 内 容 ： 1. 确 定 运 动 副 中 的 反 力 。 2. 确 定 为 了 使 机 构 原 动 件 按 给 定 规 律 运 动 时 需 加 于 机 械 上 的 平 衡 力(或 平 衡 力 偶 )。 4-2构 件 惯 性 力 的 确 定 一 、 作 平 面 复 合 运 动 的 构 件 由 理 论 力 学 可 知 ， 对 于 作 平 面 复 合 运 动 而 且 具 有 平 行 于 运 动 平 面 的 对称 面 的 构 件 (例 如 图 41所 示 铰 链 四 杆 机 构 中 的 连 杆 BC)， 其 惯 性 力 系 可 简化 为 一 个 加 在 质 心 上 的 惯 性 力 和 一 个 惯 性 力 偶 矩 。 它 们 分 别 为 ： 为 了 分 析 的 方 便 ， 上 述 惯 性 力 和 惯 性 力 偶 矩 又 可 以 用 一 大 小 等 于 P1，作 用 线 由 质 心 S偏 移 一 距 离 Lh的 总 惯 性 力 来 代 替 (图 6)， 此 时 距 离 的 值 Lh为 ： 二 、 作 平 面 移 动 的 构 件 对 于 作 平 面 移 动 的 构 件 ， 由 于 没 有 角 加 速 度 ， 故 不 会 产 生 惯 性 力 偶 。只 是 当 构 件 为 变 速 移 动 时 ， 持 有 一 个 加 在 其 质 心 S上 的 惯 性 力 P1 -m s 。 三 、 绕 定 轴 转 动 的 构 件 对 于 绕 定 轴 转 动 的 构 件 ， 其 惯 性 力 和 惯 性 力 偶 矩 的 确 定 又 有 两 种 情 况 。 (1) 绕 通 过 质 心 的 定 轴 转 动 的 构 件 (如 齿 轮 、 飞 轮 等 构 件 ) 因 其 质 心的 加 速 度 为 零 ， 故 惯 性 力 为 零 。 只 是 当 构 件 为 变 速 转 动 时 ， 将 产 生 一 惯 性力 偶 矩 M 1 -Js s。 (2) 绕 不 通 过 质 心 的 定 抽 转 动 的 构 件 (如 曲 柄 、 凸 轮 等 构 件 ) 如 果 构件 是 变 速 转 动 (如 图 4-2所 示 )， 则 将 产 生 惯 性 力 P1 -m s 及 惯 性 力 偶 矩 M1 -Js s 。 同 样 ， 两 者 可 用 一 个 不 通 过 其 质 心 的 总 惯 性 力 来 代 替 。 第 五 章 机 械 中 的 摩 擦 和 机 械 效 率 5-1研 究 机 械 中 摩 擦 的 目 的 和 研 究 内 容 我 们 知 道 运 动 副 中 的 摩 擦 力 是 一 种 主 要 的 有 害 阻 力 ， 它 会 使 机 械 的 效率 降 低 ， 使 运 动 副 元 素 受 到 磨 损 ， 因 而 降 低 零 件 的 强 度 、 机 械 的 精 度 和 工作 寿 命 ； 使 零 件 发 热 膨 胀 ， 将 导 致 机 械 运 转 不 灵 活 ， 甚 至 卡 死 ， 并 使 机 械润 滑 情 况 恶 化 。 而 另 一 方 面 在 某 些 情 况 下 机 械 中 的 摩 擦 又 是 有 用 的 ， 在 不少 机 械 中 ， 就 正 是 利 用 摩 擦 来 工 作 的 。 研 究 的 主 要 内 容 有 ： 1) 几 种 最 常 见 的 运 动 副 中 的 摩 擦 的 分 析 ； 2) 考 虑 摩 擦 时 机 构 的 受 力 分 析 ； 3) 机 械 效 率 的 计 算 ； 4) 由 于 摩 擦 的 存 在 而 可 能 发 生 的 所 谓 机 械 的 “ 自 锁 ” 现 象 ， 以 及 自 锁现 象 发 生 的 条 件 等 。 5-2运 动 副 中 的 摩 擦 一 、 移 动 副 中 摩 擦 力 的 确 定 图 (a)摩 擦 力 F21的 大 小 为 ： 图 (b)摩 擦 力 F21的 大 小 为 ： 若 令 f/sin Q， 则 上 式 可 写 为 ： 图 5-1 图 (c)摩 擦 力 F21的 大 小 为 ：式 中 fv称 为 当 量 摩 擦 系 数 。 二 、 移 动 副 中 总 反 力 的 确 定 在 进 行 机 械 的 受 力 分 析 时 ， 由 于 N21及 F21都是 构 件 2作 用 于 构 件 1上 的 反 力 ， 故 可 将 它 们 合成 为 一 个 总 反 力 ， 以 R21表 示 (如 图 5-2所 示 )。 设总 反 力 R21和 法 向 反 力 N21之 间 的 夹 角 为 ， 则 ： 角 称 为 摩 擦 角 。 总 反 力 R 21的 作 用 线 方 向 的 确 定 ： R21与 构 件 1相 对 于 构 件 2的 相 对 运 动 速 度V12的 方 向 成 钝 角 (90 + )。 图 5-2 例 如 ： 图 5-3,a中 ， 设 滑 块 1置 于 升 角 为 的 斜 面 2上 ， Q为 作 用 在 滑 块 1上 的 铅 垂 载 荷 。 求 ： (1)滑 块 1沿 斜 面 等 速 上 行 (通 常 称 此 行 程 为 正 行 程 ) 时 所 需 的 水 平 驱 动 力P。 根 据 力 的 平 衡 条 件 可 知 ： 作 出 力 的 三 角 形 ， 如 图 b所 示 。 由 图 可 得 ： (2)滑 块 1是 沿 斜 面 2等 速 下 滑 (通 常 称 此 行 程 为 反 行 程 ) 时 所 需 的 水 平 驱动 力 P。 如 图 5-4,a所 式 。 根 据 力 的 平 衡 条 件 可 知 ： 作 出 力 的 三 角 形 ， 如 图 b所 示 。 由 图 可 得 ： 三 、 螺 旋 副 中 的 摩 擦矩 形 螺 纹 螺 旋 副 中 肋 摩 擦 图 5-5， a为 一 矩 形 螺 纹 螺 旋 副 (screw pair)， 通 常 在 研 究 螺 旋 副 的 摩 擦时 ， 都 假 定 螺 母 与 螺 杆 间 的 作 用 力 系 集 中 作 用 在 其 中 径 的 圆 柱 面 上 。 因 螺杆 的 螺 纹 可 以 设 想 为 由 一 斜 面 卷 绕 在 圆 柱 体 上 形 成 的 。 因 此 ， 如 将 螺 杆 沿中 径 d 2的 圆 柱 面 展 开 ， 则 其 螺 纹 将 展 成 一 个 斜 面 ， 该 斜 面 的 升 角 即 为 螺杆 在 其 中 径 d2上 的 螺 纹 的 导 程 角 ， 于 是 得 ： 假 定 螺 母 与 螺 杆 间 的 作 用 力 系 集 中 作 用 在 一 小 段 螺 纹 上 ， 这 样 就 把 对螺 旋 副 中 摩 擦 的 研 究 ， 简 化 为 对 滑 块 与 斜 平 面 的 摩 擦 来 研 究 了 。 四 、 转 动 副 中 的 摩 擦 1. 轴 颈 摩 擦 如 图 5-6所 示 ， 设 受 有 径 向 载 荷 Q作 用 的 轴 颈 1， 在 驱 动 力 偶 矩 M d的 作用 下 ， 在 轴 承 2中 等 速 转 动 。 设 法 向 反 力 的 总 和 为 N21， 则 如 前 所 述 ， 轴 承2对 轴 颈 1的 摩 擦 力 F21 f*N21 fv*Q。 则 摩 擦 力 矩 Mr为 ： 图 5-6(5-6) 根 据 平 衡 条 件 可 知 ： R21 = -Q； Md = - R21*r = - Mf 即 总 反 力 R21对 轴 颈 中 心 O的 力 矩 即 为 摩 擦 阻 力 矩 Mf ， 而 由 式 (56)知 ： 对 于 一 个 具 体 的 轴 颈 ， 由 于 fv及 r均 为 定 值 ， 所 以 是 一 固 定 长 度 。 以 轴颈 中 心 O为 圆 心 ， 以 为 半 径 作 圆 ， 则 称 其 为 摩 擦 圆 ， 称 为 摩 擦 圆 半 径 。 转 动 副 总 反 力 的 方 位 可 根 据 如 下 三 点 来 确 定 ： 1) 在 不 考 虑 摩 擦 的 情 况 下 ， 根 据 力 的 平 衡 条 件 ， 初 步 确 定 总 反 力 的 方向 ； 2) 总 反 力 应 与 摩 擦 圆 相 切 ； 3) 总 反 力 R 21对 轴 颈 中 心 之 矩 的 方 向 必 与 相 对 角 速 度 12的 方 向 相 反 。 (5-7) 5-3 机 械 的 效 率 当 机 器 正 常 运 转 时 ， 输 入 功 将 等 于 输 出 功 和 损 失 功 之 和 。 即 ： Wd = Wr + Wf 机 械 效 率 为 ： 效 率 也 可 用 功 率 表 示 ， 即 ： 机 械 效 率 也 可 以 用 力 的 比 值 的 形 式 来 表 达 。 图 5-7所 示 一 机 械 传 动 装置 的 示 意 图 。 设 P为 驱 动 力 ， Q为 生 产 阻 力 ， V P、 VQ分 别 为 P和 Q的 作 用 点 沿 该 力 作用 线 方 向 的 分 速 度 ， 于 是 根 据 式 (5-9， a)可 得 ： PVPQVQ 图 5-7 设 想 在 该 机 械 中 不 存 在 摩 擦 ， 为 了 克 服 同 样的 生 产 阻 力 Q， 其 所 需 的 驱 动 力 P0 (称 为 理 想 驱动 力 ) 。 显 然 ： P P0， 且 此 时 ， 其 效 率 应 等 于 。 (5-8)(5-9) 故 得 ： 将 其 代 入 式 (a)， 得 ： 同 理 ， 机 械 效 率 也 可 以 用 力 矩 之 比 的 形 式 来 表 达 ， 即 综 合 式 (c)与 (d)可 得 ： 对 于 由 许 多 机 器 组 成 的 机 组 而 言 ， 只 要 知 道 了 各 台 机 器 的 机 械 效 率 ，则 该 机 组 的 总 效 率 也 可 以 由 计 算 求 得 。 (1) 串 联 如 图 5-8所 示 为 几 种 机 器 串 联 组 成 的 机 组 。 该 机 组 的 机 械 效 率 为 ： 。 而 功 率 在 传 递 的 过 程 中 ， 前 一 机 器 的输 出 功 率 即 为 后 一 机 器 的 输 入 功 率 。 图 5-8(5-10)abc 设 各 机 器 的 效 率 分 别 为 1、 2K则 得 ： 将 1、 2K连 乘 起 来 ， 得 此 即 表 明 ， 串 联 机 组 的 总 效 率 等 于 组 成 该 机 组 的 各 个 机 器 的 效 率 的 连乘 积 。 由 此 可 见 ， 只 要 串 联 机 组 中 任 一 机 器 的 效 率 很 低 ， 就 会 使 整 个 机 组的 效 率 极 低 。 (2) 并 联 如 图 5-9所 示 为 几 种 机 器 并 联 组 成 的机 组 。 总 输 入 功 率 为 总 输 出 功 率 为 图 5-9(5-11) 所 以 总 效 率 为 上 式 表 明 并 联 机 组 的 总 效 率 不 仅 与 各 机 器 的 效 率 有 关 ， 而 且 也 与 各 机器 所 传 递 的 功 率 大 小 有 关 。 要 提 高 并 联 机 组 的 效 率 ， 应 着 重 提 高 传 递 功 率大 的 传 动 路 线 的 效 率 。 (3) 混 联 如 图 5-10所 示 为 兼 有 串 联 和 并 联 的 混 联 机 组 。 为 了 计 算 其 总 效 率 ， 可 先 将 输 入 功 至输 出 功 的 路 线 弄 清 ， 然 后 分 别 计 算 出 总 的输 入 功 率 和 总 的 输 出 功 率 ， 最 后 可 按 下 式计 算 其 总 机 械 效 率 。 图 5-10(5-12) 5-4 机 械 的 自 锁 有 些 机 械 ， 由 于 其 结 构 的 形 式 以 及 摩 擦 影 响 ， 导 致 当 沿 某 一 方 向 施 加无 论 多 大 的 驱 动 力 (矩 )时 ， 都 无 法 使 它 运 动 的 现 象 ， 这 种 现 象 就 叫 作 机 械的 自 锁 。 一 移 动 副 的 自 锁 条 件 由 图 5-11可 知 ， Pt = P*sin (有 效 分 力 ) Pn = P*cos (有 害 分 力 ) 最 大 摩 擦 力 为 ： 当 时 ， 由 上 述 可 知 此 式 说 明 ， 在 的 情 况 下 ， 不 管 驱 动 力 P如何 增 大 ， 驱 动 力 的 有 效 分 力 总 是 小 于 驱 动 力 本 身 所 可 能 引 起 的 最 大 摩 擦 力 ， 因 而 滑 块 1总 不 会 发 生 运 动 ， 即 发 生 了 所 谓 的 自 锁 现 象 。 平 面 移 动 副 自 锁 条 件 ： 作 用 于 滑 块 上 的 合 外 力 作 用 线 落 在 移 动 副 摩 擦角 以 内 ， 即 。 图 5-11 二 、 转 动 副 自 锁 条 件 如 图 5-12所 示 ， 轴 颈 和 轴 承 组 成 转 动 副 。 设 作 用在 轴 颈 上 的 外 裁 荷 为 一 单 力 P， 则 当 力 P的 作 用 线 在 摩擦 圆 之 内 时 (即 a )， 因 它 对 轴 颈 中 心 的 力 矩 M Pa，始 终 小 于 它 本 身 所 能 引 起 的 最 大 摩 擦 力 矩 Mf RP。 所 以 力 P任 意 增 大 力 臂 a保 持 不 变 )， 也 不 能 驱 使轴 颈 转 动 ， 亦 即 出 现 了 自 锁 现 象 。 转 动 副 自 锁 条 件 ： 作 用 于 轴 颈 且 垂 直 于 轴 线 的 合外 力 的 作 用 线 切 割 于 摩 擦 圆 ， 即 a 。 三 、 利 用 效 率 判 断 机 构 自 锁 的 条 件 当 机 械 自 锁 时 其 机 械 效 率 将 恒 小 于 或 等 于 零 ， 即 设 计 机 械 时 ， 可 以 利 用 上 式 来 判 断 其 是 否 自 锁 及 出 现 自 锁 的 条 件 。 当然 ， 因 机 械 自 锁 时 已 根 本 不 能 作 功 ， 故 此 时 ， 已 没 有 一 般 效 率 的 意 义 ，它 只 表 明 机 械 自 锁 的 程 度 。 当 o时 ， 机 械 处 于 临 界 自 锁 状 态 ； 若 o，则 其 绝 对 值 越 大 ， 表 明 自 锁 越 可 靠 。 图 5-12(5-13) 第 六 章 平 面 连 杆 机 构 及 其 设 计 6-1 连 杆 机 构 及 其 传 动 特 点 连 杆 机 构 (linkages)是 一 种 应 用 十 分 广 泛 的 机 构 ， 图 6-1中 所 示 机 构 的共 同 特 点 是 其 原 动 件 1的 运 动 都 要 经 过 一 个 不 直 接 与 机 架 相 联 的 中 间 构 件 2 才 能 传 动 从 动 件 3， 这 个 不 直 接 与 机 架 相 联 的 中 间 构 件 称 为 连 杆 ， 而 把 具有 连 杆 的 这 些 机 构 统 称 为 连 杆 机 构 。 图 6-1ba c 优 点 ： 1) 其 运 动 副 为 低 副 面 接 触 ， 压 强 较 小 ， 可 以 承 受 较 大 的 载 荷 。 便 于润 滑 ， 不 易 产 生 大 的 磨 损 ， 几 何 形 状 较 简 单 ， 便 于 加 工 制 造 。 2) 从 动 件 能 实 现 各 种 预 期 的 运 动 规 律 。 3) 连 杆 上 各 不 同 点 的 轨 迹 是 各 种 不 同 形 状 的 ， 从 而 可 以 得 到 各 种 不同 形 状 的 曲 线 ， 我 们 可 以 利 用 这 些 曲 线 来 满 足 不 同 轨 迹 的 要 求 。 缺 点 ： 1) 有 较 长 的 运 动 链 ， 使 连 杆 机 构 产 生 较 大 的 积 累 误 差 ， 降 低 机 械 效率 。 2) 连 杆 及 滑 块 的 质 心 都 在 作 变 速 运 动 ， 它 们 所 产 生 的 惯 性 力 难 于 用一 般 的 平 衡 方 法 加 以 消 除 ， 增 加 机 构 的 动 载 荷 。 所 以 连 杆 机 构 一 般 不 宜 用于 高 速 传 动 。 连 杆 机 构 在 实 际 中 用 处 较 多 ， 如 图 6-2, a中 的 机 械 手 驱 动 机 构 ， 图 6-2,b 中 的 溜 冰 鞋 刹 车 机 构 和 图 6-2,c中 的 夹 子 驱 动 机 构 。图 6-2， a 图 6-2， b 图 6-2， c 6-2 平 面 四 杆 机 构 的 类 型 和 应 用 一 、 平 面 四 杆 机 构 的 基 本 型 式 图 6-l， b所 示 的 铰 链 四 杆 机 构 (所 有 运 动 副 都 是 回 转 副 的 四 杆 机 构 )是平 面 四 杆 机 构 的 基 本 型 式 ， 其 他 型 式 的 四 杆 机 构 可 看 作 是 在 它 的 基 础 上 通过 演 化 而 成 的 。 AD为 机 架 ， AB、 CD为 连 架 杆 ， BC为 连 杆 。 在 连 架 杆 中 ，能 作 整 周 回 转 的 称 为 曲 柄 ， 只 能 在 一 定 范 围 内 摆 动 的 则 称 为 摇 杆 。 1. 曲 柄 摇 杆 机 构 在 铰 链 四 杆 机 构 中 ， 若 两 个 这架 秆 中 一 个 为 曲 柄 ， 另 一 个 为 摇 杆 ，则 此 四 杆 机 构 称 为 曲 柄 摇 杆 机 构(carnk-rocker meghanism)； 当 曲 柄 为原 动 件 ， 摇 杆 为 从 动 件 时 ， 可 将 曲 柄 的 连 续 转 动 转 变 成 摇 杆 的 往 复 摆动 。 该 机 构 在 实 际 中 多 有 应 用 ， 如图 6-3和 6-4。 2. 双 曲 柄 机 构 在 铰 链 四 杆 机 构 中 ， 若 两 个 这 架 杆 都 是 曲 柄 ， 则 称 为 双 曲 柄 机 构(double-crank mechanism)。 在 双 曲 柄 机 构 中 ， 若 其 相 对 两 杆 平 行 且 相 等 ，则 成 为 平 行 四 边 形 机 构 。 3. 双 摇 杆 机 构 铰 链 四 杆 机 构 中 两 连 架 杆 都 是 摇 杆 ， 则 称 为 双 摇 杆 机 构 (double-rocker mechanism)。 图 6-8 图 6-9 二 、 平 面 四 杆 机 构 的 演 化 型 式 1. 改 变 构 件 的 形 状 和 运 动 尺 寸 在 图 6-10,图 b所 示 的 曲 线 导 轨 的 曲 柄 滑 块 机 构 可 看 成 是 由 图 a所 示 的 曲柄 摇 杆 机 构 中 所 演 化 而 来 。 其 中 摇 杆 DC可 由 饶 D点 沿 轨 道 运 动 的 滑 块 3所 替 代 。 当 将 摇 杆 3的 长 度 增 至 无 穷 大 ， 则 铰 链 c运 动 的 轨 迹 将 变 为 直 线 ， 而与 之 相 应 的 图 b中 的 曲 线 导 轨 将 变 为 直 线 导 轨 ， 于 是 铰 链 四 杆 机 构 将 演 化 成 为 常 见 的 曲 柄 滑 块 机 构 ， 如 图 6-10,d所 示 。 其 中 图 c所 示 为 具 有 一 偏 距 e的 偏 置 曲 柄 滑 块 机 构 (offset slider-crank mechanism)； 图 b所 示 为 没 有 偏 距的 对 心 曲 柄 滑 块 机 构 。 图 6-10 在 图 6-10,d所 示 的 曲 柄 滑 块 机 构 中 ， 由 于 铰 链 B相 对 于 铰 链 c运 动 的 轨迹 为 圆 弧 ， 所 以 如 将 连 杆 2作 成 滑 块 形 式 ， 并 使 之 沿 滑 块 3上 的 圆 弧 导 轨运 动 (如 图 6-11， a所 示 )， 此 时 已 演 化 成 为 一 种 具 有 两 个 滑 块 的 四 杆 机 构 。 设 将 图 6-10,d所 示 曲 柄 滑 块 机 构 中 的 连 杆 2的 长 度 增 至 无 穷 长 则 圆 弧导 轨 将 成 为 直 线 ， 于 是 该 机 构 将 演 化 成 为 图 6-11,b所 示 的 所 谓 正 弦 机 构 。 图 6-11 2. 改 变 运 动 副 的 尺 寸 在 图 6-12,a所 示 的 曲 柄 滑 块 机 构 中 ， 当 曲 柄 AB的 尺 寸 较 小 时 ， 由 于结 构 的 需 要 ， 常 将 曲 柄 改 作 成 如 图 b所 示 的 一 个 几 何 中 心 不 与 回 转 中 心 相重 合 的 圆 盘 ， 此 圆 盘