机械基础（第2版） 课件 第一章 平机连杆机构

绪论学习目标:1.了解机械、机器、机构、构件、零件的概念；2.理解机器与机构、构件与零件区别中国的机械工程技术不但历史悠久，而且成就十分辉煌，不仅对中国的物质文化和社会经济的发展起到了重要的促进作用水运浑天仪指南车记里鼓一、机器与机构1.机器1）由许多（实体）构件组合而成；2）各运动实体之间具有确定的相对运动；3）机器能代替或减轻人类劳动，完成有用的机械功或实现能量转换机器按用途分：原动机和工作机

内燃机动画2.机构多个实体的组合，各构件间具有确定的相对运动机器与机构区别：机器利用机械能做功或实现能量转换机构在于传递或转变运动的形式常用机构有：连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等机器与机构总称为机械机器与机构动画3.机器的组成动力部分、传动部分、工作部分自动化机床还有自动控制部分二、构件与零件1.构件相互间能作相对运动的物体，是机器运动单元构件可以是不能拆卸的单一整体，也可以是由几个相互之间没有相对运动的物体组合而成的刚性体整体式连杆组合式连杆图0-2内燃机中的连杆机构1—连杆体2—螺栓3—连杆盖4—螺母构件的种类：按运动状况分：运动构件和固定构件（机架）运动构件又可分为主（原）动件和从动件2.零件零件是构件的组成部分，是机器制造的单元构件可以是一个零件，也可以是由多个零件连接而成的刚性构件零件———构件———机构———机器静连接动连接组合构件与零件演示三、机械传动分类机械传动、液压传动、气压传动、电气传动常见的机械传动：思考与训练1.您还能说出中国古代还有哪些举世闻名的机械装置吗？2.机器的主要功用是什么？3.机器与机构相比有哪些异同？4.什么是构件？什么是零件？构件与零件有何区别？第一章平机连杆机构第一节运动副学习目标：1.掌握运动副概念；2.熟悉运动副的类型、符号；3.掌握运动副的特点和应用；4.了解常用运动副的运动简图一、运动副的概念两构件直接接触而又能产生一定相对运动的连接二、运动副的种类按两构件接触形式不同分低副和高副1.低副：两构件以面接触的运动副（1）移动副：组成运动副的两构件只能作相对直线移动图1-2移动副a)实物图b)简图动画演示2动画演示1（2）转动副组成运动副的两构件只能作相对转动的运动副动画演示1动画演示2（3）螺旋副螺旋副是两构件只能沿直线做螺旋运动的运动副动画演示螺旋副为空间运动副2.高副高副是两构件间以点或线接触的运动副如齿轮副、凸轮副、钢轮钢轨接触等，如：动画演示低副与高副的特点：低副是面接触的运动副，接触面为平面或圆柱面，制造容易、承受载荷时单位面积上压力小，不能传递较复杂运动。高副是点或线接触的运动副，承受载荷时，单位面积上压力大，易磨损，制造维修困难，能传递较复杂运动。3.低副机构和高副机构所有运动副都是低副的机构称为低副机构。只要有一个运动副是高副的机构称为高副机构三、机构运动简图用简单的线条和符号表示构件和运动副，并按比例绘制各运动位置，表示机构间相对运动关系的简化图形鄂式破碎机运动简图思考与训练1.运动副的种类有哪些？2.您能列举出生活中的转动副实例吗？3.螺旋副属于平面运动副吗？4.高副与低副相比有何特点？第一章平机连杆机构第二节铰链四杆机构学习目标:1.了解铰链四杆机构的基本类型、特点及应用；2.理解曲柄存在的条件；3.掌握铰链四杆机构基本类型的判别方法一、铰链四杆机构的基本类型1.曲柄摇杆机构铰链四杆机构两连架杆中，若一个连架杆是曲柄，另一个连架杆为摇杆，则此机构为曲柄摇杆机构例：雷达天线俯仰角度调整装置缝纫机踏板机构动画演示动画演示曲柄摇杆机构应用剪板机刮雨器功能:将主动曲柄等速回转运动转变为从动摇杆的往复摆动,或将主动摇杆的往复摆动转变为从动曲柄的连续转动动画演示动画演示搅拌机破碎机动画演示动画演示2.双曲柄机构铰链四杆机构的两个连架杆均为曲柄的机构功能:将主动曲柄等速回转转变成从动曲柄的变速回转惯性筛插床主运动动画演示动画演示（1）平行四边形机构连杆与机架长度相等,两曲柄长度相等且回转方向相同铲斗机构机车联动装置特点:两曲柄转向相同、角速度相同动画演示动画演示（2）反向平行双曲柄机构连杆与机架长度相等，两曲柄长度也相等但转向相反的四杆机构车门启闭机构特点：两曲柄回转方向相反，角速度不相等3.双摇杆机构铰链四杆机构中，若两连架杆均为摇杆，则为双摇杆机构港口起重机飞机起落架自卸翻斗车功能：将从动摇杆的摆动转变为从动摇杆的摆动动画演示动画演示动画演示二、曲柄存在的条件二、曲柄存在的条件3式两两相加得:a≤b,a≤c,a≤d曲柄存在的条件:1.连架杆与机架必有一个是最短杆;2.最短杆与最长杆长度之和必小于等于其余两杆长度之和。两个条件必须同时满足,曲柄摇杆机构三、铰链四杆机构基本类型的判别若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和，则：（1)取最短杆为连架杆时，构成曲柄摇杆机构；（2)取最短杆为机架时，构成双曲柄机构；（3)取最短杆为连杆时，构成双摇杆机构。2．若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，则无曲柄存在，只能构成双摇杆机构。思考与训练1.剪板板机构中有几个运动副？惯性筛机构中有几个运动副？2.曲柄摇杆机构中一般主动件是哪个构件？缝纫机踏板机构中，主动件是哪个构件？3.一般双曲柄机构从动件的运动规律是什么？4.平行双曲柄机构，从动件如何运动？5.双摇杆机构中，从动摇杆如何运动？6.简述曲柄存在的条件？7.判别下列四杆机构属于什么机构类型？第一章平机连杆机构第三节铰链四杆机构的演化【学习目标】1．了解铰链四杆机构的演化方法及常见的演化类型。2．了解曲柄滑块机构的演化过程、运动特点及应用。3．了解导杆机构的演化过程、种类、运动特点及应用。一、曲柄滑块机构1.对心曲柄滑块机构曲柄作主动件等速回转，滑块作往复直线运动，滑块往复行程等于曲柄2倍。滑块往复运动作主动件，从动曲柄作等速回转运动对心曲柄滑块机构2.偏置曲柄滑块机构要想构件1相对于构件2或机架相对连续转动,必须满足条件:L1+e≤l2偏置曲柄滑块机构曲柄滑块机构应用示例压力机内燃机3.偏心轮机构当偏心距较小时，将曲柄做成偏心轮偏心轮机构滑块行程为偏心距2倍，且只能是偏心轮为主动件偏心轮动画演示二、定块机构抽水机中的定块机构动画演示三、摇块机构动画演示四、导杆机构1.转动导杆机构构件2长度大于等于构件1的长度转动导杆机构插床插刀运动机构动画演示2.摆动导杆机构当构件2长度大于构件1长度时为摆动导杆机构摆动导杆机构牛头刨床主运动机构动画演示思考与训练1.简述曲柄滑块机构的运动规律。2.对心曲柄滑块机构滑块的移动距离与曲柄长度有何关系？3.偏置曲柄滑块机构应满足什么条件？4.内燃机中曲柄滑块机构主动件是哪一个？压力机中主动件是哪一个？5.定块机构是如何演变而来的？6.举例说明摇块机构工作过程。7.分析转动导杆机构的运动过程。8.举例说明摆动导杆机构的运动过程。9.刨床滑枕移动距离与曲柄长度间的关系。第一章平机连杆机构第四节铰链四杆机构基本特性【学习目标】认识急回运动特性，了解其参数及应用。2.理解压力角定义。3.了解“死点”的产生及克服方法。一、急回特性曲柄摇杆机构急回特性

生产设备都是在慢速运动的行程中工作（称为

工作行程），在快速运动的行程中返回（称为

空回行程）。

机构的这种工作特性称为急回特性，机构的急回特性用行程速比系数K表示，即

机构有无急回特性，取决于行程速比系数K。K﹥1，机构具有急回特性，且K值愈大，急回特性愈显著，也就是从动件空回行程愈快；K=1时，机构无急回特性。行程速比系数K与极位夹角θ有关：θ=0°，K=1，机构无急回特性；θ＞0°，机构有急回特性，且θ愈大，急回特性愈显著。常用机构的急回方向分析：偏置曲柄滑块机构动画演示摆动导杆机构二、压力角从动件上C点所受力的方向（沿连杆BC）与C点速度vc方向（与CD垂直）间所夹的锐角α，称为压力角。

压力角的余角γ称为传动角，即γ=90°-α。很明显，机构的传动角越大，传力性能越好，反之机构的传力性能就差，当传动角过小时，机构将发生自锁现象三、死点位置连杆BC作用于从动件曲柄AB上的力F通过其转动中心A,转动力矩为零，从动件不转，机构停顿。机构的这种位置，称为死点位置

双摇杆死点位置克服死点位置的方法：1.是利用从动件本身的质量或附加一转动惯量较大的飞轮，依靠其惯性来通过死点位置。2.是增设辅助构件。3.是采取多组机构错列。机车车轮多组错列利