机械原理课件2

第2章连杆机构

若干刚性构件通过低副联接而成的机构，称为连杆机构。第2章连杆机构若干刚性构件通过低副第2章连杆机构2.1平面连杆机构的类型2.2平面连杆机构的工作特性2.3平面连杆机构的特点及功能2.4平面连杆机构的运动分析2.5平面连杆机构的设计2.6空间连杆机构简介第2章连杆机构2.1平面连杆机构的类型2.1平面连杆机构的类型2.1.1平面四杆机构的基本形式2.1.2平面四杆机构的演化2.1平面连杆机构的类型2.1.1平面四杆机构的基本2.1.1平面四杆机构的基本形式铰链四杆机构的组成机架：AD连架杆：AB、CD连杆：BC整转副：A、B摆动副：C、D：铰链四杆机构ABCD连架杆：曲柄、摇杆2.1平面连杆机构的类型----基本形式2.1.1平面四杆机构的基本形式铰链四杆机构的组成整转副

根据连架杆的运动形式分：曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构2.1平面连杆机构的类型----基本形式根据连架杆的运动形式分：2.1平面连杆机构的类型-1曲柄摇杆机构曲柄：AB（连架杆作整周转动）摇杆：CD（连架杆不作整周转动）ABCD2.1平面连杆机构的类型----基本形式1曲柄摇杆机构曲柄：AB（连架杆作整周转动）ABCD2双曲柄机构BC：曲柄AD：曲柄平行四杆机构2.1平面连杆机构的类型----基本形式2双曲柄机构BC：曲柄平行四杆机构2.1平面连杆机构3双摇杆机构BC：摇杆AD：摇杆CABDABCD2.1平面连杆机构的类型----基本形式3双摇杆机构BC：摇杆CABDABCD2.1平面连杆曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构平面连杆机构铰链四杆机构四杆机构2.1平面连杆机构的类型----基本形式曲柄摇杆机构平面连杆机构铰链四杆机构四杆机构2.1平面连偏置曲柄滑块机构2.1平面连杆机构的类型----演化方式2.1.2平面四杆机构的演化转动副转化为移动副偏置曲柄滑块机构2.1平面连杆机构的类型----演化方式转动副转化为移动副2.1.2平面四杆机构的演化2.1平面连杆机构的类型----演化方式对心曲柄滑块机构偏置曲柄滑块机构转动副转化为移动副2.1.2平面四杆机构的演化2.12.1.2平面四杆机构的演化取不同构件作机架

低副运动可逆性以低副相连接的两构件之间的相对运动关系不会因取其中哪一件为机架而改变。2.1平面连杆机构的类型----演化方式2.1.2平面四杆机构的演化低副运动可逆性2.1ABCD曲柄摇杆机构ACDB双曲柄机构CABD双摇杆机构ABCD曲柄摇杆机构ABCD2.1平面连杆机构的类型----演化方式ABCD曲柄摇杆机构ACDB双曲柄机构CABD双摇杆机构AB转动副转化为移动副取不同构件作机架2.1.2平面四杆机构的演化2.1平面连杆机构的类型----演化方式转动副转化为移动副2.1.2平面四杆机构的演化2.1曲柄摇块机构对心曲柄滑块机构摆动导杆机构2.1平面连杆机构的类型----演化方式曲柄摇块机构对心曲柄滑块机构摆动导杆机构2.1平面连杆机转动副转化为移动副取不同构件作机架变换构件的形态2.1.2平面四杆机构的演化2.1平面连杆机构的类型----演化方式转动副转化为移动副2.1.2平面四杆机构的演化2.1曲柄摇块机构123摆动导杆机构1232.1平面连杆机构的类型----演化方式曲柄摇块机构123摆动导杆机构1232.1平面连杆机构的

扩大运动副尺寸对心曲柄滑块机构2.1平面连杆机构的类型----演化方式扩大运动副尺寸对心曲柄滑块机构2.1平面连杆机构的类转动副转化为移动副取不同构件作机架变换构件的形态扩大运动副尺寸2.1.2平面四杆机构的演化转动副转化为移动副2.1.2平面四杆机构的演化2.2.1运动特性转动副为整转副的条件急回运动特性运动的连续性2.2.2传力特性压力角、传动角死点位置2.2

平面连杆机构的工作特性2.2.1运动特性2.2平面连杆机构的工作特性2.2.1运动特性

具有整转副的条件:2.2平面连杆机构的工作特性2.2.1运动特性具有整转副的条件:2.2平面连AB整周转动B1C1D和B2C2D成立2.2平面连杆机构的工作特性AB整周转动B1C1D和B2C2D成立2.2平面连杆整转副存在条件：四杆长度满足杆长条件：最短杆与最长杆长度之和小于或等于

其他两杆之和。整转副连接的两构件中必有一个最短杆。满足杆长条件时，最短杆两端分别是两个整转副。若以最短杆或其相邻杆作机架，机构都存在曲柄。不满足杆长条件则没有整转副，总为双摇杆机构。2.2平面连杆机构的工作特性整转副存在条件：四杆长度满足杆长条件：最短杆与最长杆长度之和以最短杆AB为机架ACDB双曲柄机构2.2平面连杆机构的工作特性以最短杆AB为机架ACDB双曲柄机构2.2平面连杆机构的以最短杆AB相邻构件为机架曲柄摇杆机构ABCD2.2平面连杆机构的工作特性AD为机架ABCD曲柄摇杆机构BC为机架以最短杆AB相邻构件为机架曲柄摇杆机构ABCD2.2平面以最短杆AB对面构件CD为机架双摇杆机构CABD2.2平面连杆机构的工作特性以最短杆AB对面构件CD为机架双摇杆机构CABD2.2平杆长条件不成立时双摇杆机构以上结论为Grashoff定理ABCD2.2平面连杆机构的工作特性杆长条件不成立时双摇杆机构以上结论为Grashoff定理Aa+e<b2.2平面连杆机构的工作特性思考：曲柄滑块机构及导杆机构具有整转副的条件？偏置曲柄滑块机构摆动导杆机构123a+e<b2.2平面连杆机构的工作特性思考：曲柄

急回运动：从动件摇杆往复摆动的平均速度不等。

通常：快速返回，慢速工作，故称急回2.2平面连杆机构的工作特性急回运动的相对程度用行程速度变化系数K衡量急回运动：从动件摇杆往复摆动的平均速度不等。2.2

极位夹角q（锐角）

行程速度变化系数K2.2平面连杆机构的工作特性极位夹角q（锐角）行程速度变化系数K2.2平面连偏置曲柄滑块机构2.2平面连杆机构的工作特性分析：偏置曲柄滑块机构是否有急回运动特性？思考：对心曲柄滑块机构是否有急回运动特性？偏置曲柄滑块机构2.2平面连杆机构的工作特性分析：偏置曲对心曲柄滑块机构2.2平面连杆机构的工作特性对心曲柄滑块机构2.2平面连杆机构的工作特性关键：找从动件极限位置和对应的原动件的极位夹角2.2平面连杆机构的工作特性关键：找从动件极限位置和2.2平面连杆机构的工作特性2.2平面连杆机构的工作特性思考：从动件极限位置？对应的原动件的极位夹角？结论？2.2平面连杆机构的工作特性思考：从动件极限位置？结论？

运动连续性

运动连续性：表示主动件连续运动时，从动件也能连

续占据各个预期的位置。

从动件只能在某一可行域内运动，而不能相互跨越。2.2平面连杆机构的工作特性运动连续性运动连续性：表示主动件连续运动时，从动件也能2.2.1运动特性总结转动副为整转副的条件急回运动特性运动的连续性2.2.1运动特性总结转动副为整转副的条件2.2.2传力特性压力角a

：从动件受力方向和运动方向所夹的锐角传动角g：压力角的余角2.2平面连杆机构的工作特性2.2.2传力特性压力角a：从动件受力方向和运动方向2.2平面连杆机构的工作特性2.2平面连杆机构的工作特性2.2平面连杆机构的工作特性2.2平面连杆机构的工作特性2.2平面连杆机构的工作特性2.2平面连杆机构的工作特性死点位置：传动角为零。有效分力等于零g=0a=90°2.2平面连杆机构的工作特性死点位置：传动角为零。有效分力等于零g=0有死点吗？如果有，何时发生？如何避免死点的出现？2.2平面连杆机构的工作特性有死点吗？如果有，何时发生？如何避免死点的出现？2.2平

避免死点

1.利用构件惯性力2.2平面连杆机构的工作特性避免死点2.2平面连杆机构的工作特性

避免死点2.多套机构交错排列2.2平面连杆机构的工作特性避免死点2.2平面连杆机构的工作特性多套机构交错排列2.2平面连杆机构的工作特性多套机构交错排列2.2平面连杆机构的工作特性

死点的利用

1.夹紧装置2.2平面连杆机构的工作特性死点的利用2.2平面连杆机构的工作特性2.飞机起落架2.2平面连杆机构的工作特性2.飞机起落架2.2平面连杆机构的工作特性3.电气开关分合闸机构合闸时机构处于死点位置,.分闸时控制杆推动AB分闸2.2平面连杆机构的工作特性3.电气开关分合闸机构合闸时机构处于死点位置,.分闸时控制杆

机械增益机械获得的输出力矩大于输入力矩实例:肘形机构用于行程不大但压力要求大的冲压、剪切机构2.2平面连杆机构的工作特性机械增益机械获得的输出力矩大于输入力矩用于行程不1、传动角和压力角2、死点、如何利用和避免死点传力特性总结分析死点位置时,首先要搞清楚哪个是主动件2.2平面连杆机构的工作特性F=0

死点自锁1、传动角和压力角传力特性总结分析死点位置时,首先要搞清2.3

平面连杆机构的特点及功能

运动副形状简单、易制造面接触，可以承受冲击力

构件运动形式多样惯性力不易平衡运动传递的累积误差较大

实现多种运动轨迹特点：2.3平面连杆机构的特点及功能运动副形状简单、易制造第2章连杆机构平面连杆机构的功用实现有轨迹、位置或运动规律要求的运动实现从动件运动形式及运动特性的改变实现较远距离的传动调解、扩大从动件行程获得较大的机械增益第2章连杆机构平面连杆机构的功用实现有轨迹、位2.4

平面连杆机构的运动分析（介绍）运动分析内容：位移、速度、加速度分析方法：图解法解析法

瞬心法相对运动图解法（矢量合成法）

杆组法2.4平面连杆机构的运动分析（介绍）运动分析内容：位移、速度瞬心（复习）机构瞬心的数目瞬心的位置应用2.4.1瞬心法及其应用2.4平面连杆机构的运动分析速度瞬心（复习）2.4.1瞬心法及其应用2.4平面连杆3.瞬心的位置通过运动副直接相联的两构件的瞬心三心定理2.4平面连杆机构的运动分析3.瞬心的位置通过运动副直接相联的两构件的瞬心2.4平RjointsPjointsHigherpairsRollRoll-slide2.4平面连杆机构的运动分析直接相联的两构件的瞬心绝对瞬心相对瞬心RjointsPjointsHigherpairsR做平面运动的三个构件共有三个瞬心，它们位于同一条直线。三心定理2.4平面连杆机构的运动分析做平面运动的三个构件共有三个瞬心，它们位于同一条直线。三心定4.应用2.4平面连杆机构的运动分析分析：构件4与构件2之角速比，C点的速度4.应用2.4平面连杆机构的运动分析分析：构件4与构件2B2.4平面连杆机构的运动分析2.4.2杆组法B2.4平面连杆机构的运动分析2.4.2杆组法2.4平面连杆机构的运动分析2.4平面连杆机构的运动分析计算流程图计算流程图运动学和动力学分析软件ADAMS2.4平面连杆机构的运动分析运动学和动力学分析软件ADAMS2.4平面连杆机构的运动2.5

平面连杆机构的设计2.5.1平面连杆机构设计的基本问题2.5.2平面连杆机构设计2.5平面连杆机构的设计2.5.1平面连杆机构设计的基2.5.1

平面连杆机构设计的基本问题问题一：实现刚体给定位置的设计即引导一个刚体实现一系列给定位置砂箱造型翻转机构通常称为刚体导引机构的设计2.5.1平面连杆机构设计的基本问题问题一：实现刚体给定问题二：实现预定运动规律的设计主、从动连架杆运动规律具有给定的函数关系2.5平面连杆机构的设计通常称为函数生成机构的设计问题二：实现预定运动规律的设计2.5平面连杆机构的设计通问题三：实现预定轨迹的设计机构中某点可以实现预期的运动轨迹

通常称为轨迹生成机构的设计2.5平面连杆机构的设计问题三：实现预定轨迹的设计2.5平面连杆机构的设计

图解法解析法实验法平面连杆机构设计方法：2.5平面连杆机构的设计图解法平面连杆机构设计方法：2.5平面连杆机构的设计2.5.2

刚体导引机构的设计要求：设计四杆机构，使得连杆通过I、II、III三个位置2.5平面连杆机构的设计2.5.2刚体导引机构的设计要求：设计四杆机构，使得连杆2.5平面连杆机构的设计2.5平面连杆机构的设计第1步：选定B、C点位置第2步：找A、D点位置刚体导引机构的设计

第3步：联接A、B1、C1、D，获得四杆机构三点唯一确定一个圆，B、C确定后，A、D是确定的；B、C的位置可以根据实际情况确定，满足设计要求的四杆机构有无穷多个。2.5平面连杆机构的设计第1步：选定B、C点位置第2步：找A、D点位刚体导引机构的设计2.5平面连杆机构的设计刚体导引机构的设计2.5平面连杆机构的设计确定固定铰链点。通过3个位置时，解唯一吗？机构不唯一，不同机构的差别在什么？工程实际中的那些问题可以归纳为这个命题？刚体导引机构的设计关键：2.5平面连杆机构的设计确定固定铰链点。刚体导引机构的设计关键：2.5平面连杆机机械原理课件22.5.3

函数生成机构的设计

已知固定铰链点A、D，设计四杆机构，使得两个连架杆可以实现三组对应关系函数生成机构刚体导引机构？2.5平面连杆机构的设计2.5.3函数生成机构的设计已知固定铰链点A、d2.5平面连杆机构的设计d2.5平面连杆机构的设计刚化反转法

以CD杆为机架时看到的四杆机构ABCD的位置相当于把以AD为机架时观察到的ABCD的位置刚化，以D轴为中心转过得到的。低副可逆性；机构在某一瞬时，各构件相对位置固定不变，相当于一个刚体，其形状不会随着参考坐标系不同而改变。2.5平面连杆机构的设计刚化反转法以CD杆为机架时看到的四杆机构ABCD的2.5.3

函数生成机构的设计

已知固定铰链点A、D，设计四杆机构，使得两个连架杆可以实现三组对应关系2.5平面连杆机构的设计2.5.3函数生成机构的设计已知固定铰链点A、问题：已知A、D；先选定一个铰链点B，求C点的设计方法：找到站在杆CD上的人看到的B1’、B2

’

、B3’的位置，连接B1’、B2

’

、B3’

的中垂线的交点是铰链点C。2.5.3函数生成机构的设计本章难点问题：已知A、D；先选定一个铰链点B，求C点的设计2.5.3函数生成机构的设计第1步：选铰链点B，以I位置为参考位，DF1为机架第2步：用刚化反转法求出B2、B3的转位点第3步：做中垂线，找C1点第4步：联接AB1C1D2.5平面连杆机构的设计函数生成机构的设计第1步：选铰链点B，以I位置为参考2.5.3函数生成机构的设计2.5平面连杆机构的设计2.5.3函数生成机构的设计2.5平面连杆机构的设计2.5平面连杆机构的设计2.5平面连杆机构的设计函数生成机构设计——解析法2.5平面连杆机构的设计函数生成机构设计——解析法2.5平面连杆机构的设计机械原理课件2机械原理课件22.5.4

急回机构的设计

已知行程速比系数K，以及从动件两个极限位置，设计四杆机构2.5平面连杆机构的设计2.5.4急回机构的设计已知行程速比系数K，2.5平面连杆机构的设计2.5平面连杆机构的设计急回机构的设计思考：A点可以在FG弧上选取吗？第1步：确定D、C1、C2点，计算q第2步：找A点第3步：找B点2.5平面连杆机构的设计急回机构的设计思考：A点可以在FG弧上选取吗？第1步：确2.5平面连杆机构的设计2.5平面连杆机构的设计2.5平面连杆机构的设计2.5平面连杆机构的设计急回机构的设计小结

已知急回特性系数K及从动件的极限位置,求杆长及铰链点A的位置确定θ,先找到P点(根据900-θ),再定A点设计方法适用所有有急回特性的机构思考:摆动导杆机构如已知K,如何设计?急回机构的设计小结

已知急回特性系数K及从动件的极限位置,求2.5.5

轨迹生成机构的设计

设计一个四杆机构，使得机构上M点实现给定轨迹2.5平面连杆机构的设计2.5.5轨迹生成机构的设计设计一个四杆机构，轨迹生成机构的设计——解析法M（x，y）a,b,c,d,e,fg,h,j02.5平面连杆机构的设计轨迹生成机构的设计——解析法M（x，y）a,b,c,连杆机构因低副的约束多、自由度少,设计灵活度受到限制减少约束增加自由度

2.5平面连杆机构的设计连杆机构减少约束增加自由度2.5减少约束开式链机构减少约束开式链机构轨迹生成机构的设计——实验法2.5平面连杆机构的设计ABCD减少约束轨迹生成机构的设计——实验法2.5平面连杆机构的设计增加自由度原动件增加五杆机构组和机构增加自由度原动件增加五杆机构组和机构平面连杆机构设计小结一、刚体导引机构设计：实现连杆几个预定位置二、函数生成机构设计：实现连架杆对应运动规律作图法：刚化反转法解析法：可以精确实现5组对应关系三、急回机构设计：实现具有急回特性的四杆机构问题关键：A点的确定方法四、轨迹生成机构设计：实现预期轨迹解析法：9个精确点位置实验法：增加自由度或者减少约束，增加设计灵活度平面连杆机构设计小结一、刚体导引机构设计：实现连杆几个预定位难点：如何将工程实际问题归结为设计命题设计结果分析重点：掌握各种设计思路：反推；转化寻找问题的本质原因，善于总结，举一反三基本点：连杆机构中构件并非一条线，而是代表一个面刚化反转法一定要理解，熟练使用平面连杆机构设计小结难点：重点：基本点：平面连杆机构设计小结本章重点小结一、平面四杆机构的基本形式和演化手段

曲柄摇杆（双曲柄、曲柄滑块、双摇杆摆动摇杆）机构二、平面四杆机构的运动和动力特性

整转副存在条件、急回特性、压力角（死点）三、平面四杆机构的设计四、学习分析问题和解决问题的方法

复杂问题简单问题

计算机可以处理的问题

新问题已有知识

假设的解决方案本章重点小结一、平面四杆机构的基本形式和演化手段曲柄摇杆第2章连杆机构

若干刚性构件通过低副联接而成的机构，称为连杆机构。第2章连杆机构若干刚性构件通过低副第2章连杆机构2.1平面连杆机构的类型2.2平面连杆机构的工作特性2.3平面连杆机构的特点及功能2.4平面连杆机构的运动分析2.5平面连杆机构的设计2.6空间连杆机构简介第2章连杆机构2.1平面连杆机构的类型2.1平面连杆机构的类型2.1.1平面四杆机构的基本形式2.1.2平面四杆机构的演化2.1平面连杆机构的类型2.1.1平面四杆机构的基本2.1.1平面四杆机构的基本形式铰链四杆机构的组成机架：AD连架杆：AB、CD连杆：BC整转副：A、B摆动副：C、D：铰链四杆机构ABCD连架杆：曲柄、摇杆2.1平面连杆机构的类型----基本形式2.1.1平面四杆机构的基本形式铰链四杆机构的组成整转副

根据连架杆的运动形式分：曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构2.1平面连杆机构的类型----基本形式根据连架杆的运动形式分：2.1平面连杆机构的类型-1曲柄摇杆机构曲柄：AB（连架杆作整周转动）摇杆：CD（连架杆不作整周转动）ABCD2.1平面连杆机构的类型----基本形式1曲柄摇杆机构曲柄：AB（连架杆作整周转动）ABCD2双曲柄机构BC：曲柄AD：曲柄平行四杆机构2.1平面连杆机构的类型----基本形式2双曲柄机构BC：曲柄平行四杆机构2.1平面连杆机构3双摇杆机构BC：摇杆AD：摇杆CABDABCD2.1平面连杆机构的类型----基本形式3双摇杆机构BC：摇杆CABDABCD2.1平面连杆曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构平面连杆机构铰链四杆机构四杆机构2.1平面连杆机构的类型----基本形式曲柄摇杆机构平面连杆机构铰链四杆机构四杆机构2.1平面连偏置曲柄滑块机构2.1平面连杆机构的类型----演化方式2.1.2平面四杆机构的演化转动副转化为移动副偏置曲柄滑块机构2.1平面连杆机构的类型----演化方式转动副转化为移动副2.1.2平面四杆机构的演化2.1平面连杆机构的类型----演化方式对心曲柄滑块机构偏置曲柄滑块机构转动副转化为移动副2.1.2平面四杆机构的演化2.12.1.2平面四杆机构的演化取不同构件作机架

低副运动可逆性以低副相连接的两构件之间的相对运动关系不会因取其中哪一件为机架而改变。2.1平面连杆机构的类型----演化方式2.1.2平面四杆机构的演化低副运动可逆性2.1ABCD曲柄摇杆机构ACDB双曲柄机构CABD双摇杆机构ABCD曲柄摇杆机构ABCD2.1平面连杆机构的类型----演化方式ABCD曲柄摇杆机构ACDB双曲柄机构CABD双摇杆机构AB转动副转化为移动副取不同构件作机架2.1.2平面四杆机构的演化2.1平面连杆机构的类型----演化方式转动副转化为移动副2.1.2平面四杆机构的演化2.1曲柄摇块机构对心曲柄滑块机构摆动导杆机构2.1平面连杆机构的类型----演化方式曲柄摇块机构对心曲柄滑块机构摆动导杆机构2.1平面连杆机转动副转化为移动副取不同构件作机架变换构件的形态2.1.2平面四杆机构的演化2.1平面连杆机构的类型----演化方式转动副转化为移动副2.1.2平面四杆机构的演化2.1曲柄摇块机构123摆动导杆机构1232.1平面连杆机构的类型----演化方式曲柄摇块机构123摆动导杆机构1232.1平面连杆机构的

扩大运动副尺寸对心曲柄滑块机构2.1平面连杆机构的类型----演化方式扩大运动副尺寸对心曲柄滑块机构2.1平面连杆机构的类转动副转化为移动副取不同构件作机架变换构件的形态扩大运动副尺寸2.1.2平面四杆机构的演化转动副转化为移动副2.1.2平面四杆机构的演化2.2.1运动特性转动副为整转副的条件急回运动特性运动的连续性2.2.2传力特性压力角、传动角死点位置2.2

平面连杆机构的工作特性2.2.1运动特性2.2平面连杆机构的工作特性2.2.1运动特性

具有整转副的条件:2.2平面连杆机构的工作特性2.2.1运动特性具有整转副的条件:2.2平面连AB整周转动B1C1D和B2C2D成立2.2平面连杆机构的工作特性AB整周转动B1C1D和B2C2D成立2.2平面连杆整转副存在条件：四杆长度满足杆长条件：最短杆与最长杆长度之和小于或等于

其他两杆之和。整转副连接的两构件中必有一个最短杆。满足杆长条件时，最短杆两端分别是两个整转副。若以最短杆或其相邻杆作机架，机构都存在曲柄。不满足杆长条件则没有整转副，总为双摇杆机构。2.2平面连杆机构的工作特性整转副存在条件：四杆长度满足杆长条件：最短杆与最长杆长度之和以最短杆AB为机架ACDB双曲柄机构2.2平面连杆机构的工作特性以最短杆AB为机架ACDB双曲柄机构2.2平面连杆机构的以最短杆AB相邻构件为机架曲柄摇杆机构ABCD2.2平面连杆机构的工作特性AD为机架ABCD曲柄摇杆机构BC为机架以最短杆AB相邻构件为机架曲柄摇杆机构ABCD2.2平面以最短杆AB对面构件CD为机架双摇杆机构CABD2.2平面连杆机构的工作特性以最短杆AB对面构件CD为机架双摇杆机构CABD2.2平杆长条件不成立时双摇杆机构以上结论为Grashoff定理ABCD2.2平面连杆机构的工作特性杆长条件不成立时双摇杆机构以上结论为Grashoff定理Aa+e<b2.2平面连杆机构的工作特性思考：曲柄滑块机构及导杆机构具有整转副的条件？偏置曲柄滑块机构摆动导杆机构123a+e<b2.2平面连杆机构的工作特性思考：曲柄

急回运动：从动件摇杆往复摆动的平均速度不等。

通常：快速返回，慢速工作，故称急回2.2平面连杆机构的工作特性急回运动的相对程度用行程速度变化系数K衡量急回运动：从动件摇杆往复摆动的平均速度不等。2.2

极位夹角q（锐角）

行程速度变化系数K2.2平面连杆机构的工作特性极位夹角q（锐角）行程速度变化系数K2.2平面连偏置曲柄滑块机构2.2平面连杆机构的工作特性分析：偏置曲柄滑块机构是否有急回运动特性？思考：对心曲柄滑块机构是否有急回运动特性？偏置曲柄滑块机构2.2平面连杆机构的工作特性分析：偏置曲对心曲柄滑块机构2.2平面连杆机构的工作特性对心曲柄滑块机构2.2平面连杆机构的工作特性关键：找从动件极限位置和对应的原动件的极位夹角2.2平面连杆机构的工作特性关键：找从动件极限位置和2.2平面连杆机构的工作特性2.2平面连杆机构的工作特性思考：从动件极限位置？对应的原动件的极位夹角？结论？2.2平面连杆机构的工作特性思考：从动件极限位置？结论？

运动连续性

运动连续性：表示主动件连续运动时，从动件也能连

续占据各个预期的位置。

从动件只能在某一可行域内运动，而不能相互跨越。2.2平面连杆机构的工作特性运动连续性运动连续性：表示主动件连续运动时，从动件也能2.2.1运动特性总结转动副为整转副的条件急回运动特性运动的连续性2.2.1运动特性总结转动副为整转副的条件2.2.2传力特性压力角a

：从动件受力方向和运动方向所夹的锐角传动角g：压力角的余角2.2平面连杆机构的工作特性2.2.2传力特性压力角a：从动件受力方向和运动方向2.2平面连杆机构的工作特性2.2平面连杆机构的工作特性2.2平面连杆机构的工作特性2.2平面连杆机构的工作特性2.2平面连杆机构的工作特性2.2平面连杆机构的工作特性死点位置：传动角为零。有效分力等于零g=0a=90°2.2平面连杆机构的工作特性死点位置：传动角为零。有效分力等于零g=0有死点吗？如果有，何时发生？如何避免死点的出现？2.2平面连杆机构的工作特性有死点吗？如果有，何时发生？如何避免死点的出现？2.2平

避免死点

1.利用构件惯性力2.2平面连杆机构的工作特性避免死点2.2平面连杆机构的工作特性

避免死点2.多套机构交错排列2.2平面连杆机构的工作特性避免死点2.2平面连杆机构的工作特性多套机构交错排列2.2平面连杆机构的工作特性多套机构交错排列2.2平面连杆机构的工作特性

死点的利用

1.夹紧装置2.2平面连杆机构的工作特性死点的利用2.2平面连杆机构的工作特性2.飞机起落架2.2平面连杆机构的工作特性2.飞机起落架2.2平面连杆机构的工作特性3.电气开关分合闸机构合闸时机构处于死点位置,.分闸时控制杆推动AB分闸2.2平面连杆机构的工作特性3.电气开关分合闸机构合闸时机构处于死点位置,.分闸时控制杆

机械增益机械获得的输出力矩大于输入力矩实例:肘形机构用于行程不大但压力要求大的冲压、剪切机构2.2平面连杆机构的工作特性机械增益机械获得的输出力矩大于输入力矩用于行程不1、传动角和压力角2、死点、如何利用和避免死点传力特性总结分析死点位置时,首先要搞清楚哪个是主动件2.2平面连杆机构的工作特性F=0

死点自锁1、传动角和压力角传力特性总结分析死点位置时,首先要搞清2.3

平面连杆机构的特点及功能

运动副形状简单、易制造面接触，可以承受冲击力

构件运动形式多样惯性力不易平衡运动传递的累积误差较大

实现多种运动轨迹特点：2.3平面连杆机构的特点及功能运动副形状简单、易制造第2章连杆机构平面连杆机构的功用实现有轨迹、位置或运动规律要求的运动实现从动件运动形式及运动特性的改变实现较远距离的传动调解、扩大从动件行程获得较大的机械增益第2章连杆机构平面连杆机构的功用实现有轨迹、位2.4

平面连杆机构的运动分析（介绍）运动分析内容：位移、速度、加速度分析方法：图解法解析法

瞬心法相对运动图解法（矢量合成法）

杆组法2.4平面连杆机构的运动分析（介绍）运动分析内容：位移、速度瞬心（复习）机构瞬心的数目瞬心的位置应用2.4.1瞬心法及其应用2.4平面连杆机构的运动分析速度瞬心（复习）2.4.1瞬心法及其应用2.4平面连杆3.瞬心的位置通过运动副直接相联的两构件的瞬心三心定理2.4平面连杆机构的运动分析3.瞬心的位置通过运动副直接相联的两构件的瞬心2.4平RjointsPjointsHigherpairsRollRoll-slide2.4平面连杆机构的运动分析直接相联的两构件的瞬心绝对瞬心相对瞬心RjointsPjointsHigherpairsR做平面运动的三个构件共有三个瞬心，它们位于同一条直线。三心定理2.4平面连杆机构的运动分析做平面运动的三个构件共有三个瞬心，它们位于同一条直线。三心定4.应用2.4平面连杆机构的运动分析分析：构件4与构件2之角速比，C点的速度4.应用2.4平面连杆机构的运动分析分析：构件4与构件2B2.4平面连杆机构的运动分析2.4.2杆组法B2.4平面连杆机构的运动分析2.4.2杆组法2.4平面连杆机构的运动分析2.4平面连杆机构的运动分析计算流程图计算流程图运动学和动力学分析软件ADAMS2.4平面连杆机构的运动分析运动学和动力学分析软件ADAMS2.4平面连杆机构的运动2.5

平面连杆机构的设计2.5.1平面连杆机构设计的基本问题2.5.2平面连杆机构设计2.5平面连杆机构的设计2.5.1平面连杆机构设计的基2.5.1

平面连杆机构设计的基本问题问题一：实现刚体给定位置的设计即引导一个刚体实现一系列给定位置砂箱造型翻转机构通常称为刚体导引机构的设计2.5.1平面连杆机构设计的基本问题问题一：实现刚体给定问题二：实现预定运动规律的设计主、从动连架杆运动规律具有给定的函数关系2.5平面连杆机构的设计通常称为函数生成机构的设计问题二：实现预定运动规律的设计2.5平面连杆机构的设计通问题三：实现预定轨迹的设计机构中某点可以实现预期的运动轨迹

通常称为轨迹生成机构的设计2.5平面连杆机构的设计问题三：实现预定轨迹的设计2.5平面连杆机构的设计

图解法解析法实验法平面连杆机构设计方法：2.5平面连杆机构的设计图解法平面连杆机构设计方法：2.5平面连杆机构的设计2.5.2

刚体导引机构的设计要求：设计四杆机构，使得连杆通过I、II、III三个位置2.5平面连杆机构的设计2.5.2刚体导引机构的设计要求：设计四杆机构，使得连杆2.5平面连杆机构的设计2.5平面连杆机构的设计第1步：选定B、C点位置第2步：找A、D点位置刚体导引机构的设计

第3步：联接A、B1、C1、D，获得四杆机构三点唯一确定一个圆，B、C确定后，A、D是确定的；B、C的位置可以根据实际情况确定，满足设计要求的四杆机构有无穷多个。2.5平面连杆机构的设计第1步：选定B、C点位置第2步：找A、D点位刚体导引机构的设计2.5平面连杆机构的设计刚体导引机构的设计2.5平面连杆机构的设计确定固定铰链点。通过3个位置时，解唯一吗？机构不唯一，不同机构的差别在什么？工程实际中的那些问题可以归纳为这个命题？刚体导引机构的设计关键：2.5平面连杆机构的设计确定固定铰链点。刚体导引机构的设计关键：2.5平面连杆机机械原理课件22.5.3

函数生成机构的设计

已知固定铰链点A、D，设计四杆机构，使得两个连架杆可以实现三组对应关系函数生成机构刚体导引机构？2.5平面连杆机构的设计2.5.3函数生成机构的设计已知固定铰链点A、d2.5平面连杆机构的设计d2.5平面连杆机构的设计刚化反转法

以CD杆为机架时看到的四杆机构ABCD的位置相当于把以AD为机架时观察到的ABCD的位置刚化，以D轴为中心转过得到的。低副可逆性；机构在某一瞬时，各构件相对位置固定不变，相当于一个刚体，其形状不会随着参考坐标系不同而改变。2.5平面连杆机构的设计刚化反转法以CD杆为机架时看到的四杆机构ABCD的2.5.3

函数生成机构的设计

已知固定铰链点A、D，设计四杆机构，使得两个连架杆可以实现三组对应关系2.5平面连杆机构的设计2.5.3函数生成机构的设计已知固定铰链点A、问题：已知A、D；先选定一个铰链点B，求C点的设计方法：找到站在杆CD上的人看到的B1’、B2

’

、B3’的位置，连接B1’、B2

’

、B3’

的中垂线的交点是铰链点C。2.5.3函数生成机构的设计本章难点问题：已知A、D；先选定一个铰链点B，求C点的设计2.5.3函数生成机构的设计第1步：选铰链点B，以I位置为参考位，