1-17平面连杆机构-1课件讲解

第六章机械常用机构01平面连杆机构02凸轮机构03间歇运动机构01平面连杆机构情境导入手枪运动仿真四冲程发动机一、平面机构的结构和运动分析机器定义:机器是人工实物组合、各部分之间有确定的运动关系、能实现功能转换。机器的组成:机器一机构一构件一零件。零件:是最基本的制造单元。专用零件和通用零件。构件:机器中运动的最小单元。可由若干个零件组成。机构:由若干构件组成独立的运动体系。机器:是一个完整设备的总成称,“机器”是由若干“机构”组成的。机械:是机器和机构的总称连杆机构是由若干构件，通过低副联接而成的机构。根据各杆作用面可分为：平面连杆机构和

空间连杆机构。四杆机构是最常见的平面连杆机构。一、平面机构的结构和运动分析1）机构平面机构:组成机构的所有构件都在同一平面或平行平面内运动空间机构:组成机构的所有构件在空间运动一、平面机构的结构和运动分析运动副和约束运动副使两构件直接接触而又能产生一定相对运动的联接。例如，轴与轴承的联接、活塞与气缸的联接以及传动齿轮两个轮齿间的联接等。运动副限制了两构件间某些独立的运动，这种限制构件独立运动的作用称为约束。平面机构中的运动副也称为平面运动副。根据运动副接触形式的不同，平面运动副又可分为低副和高副。

一、平面机构的结构和运动分析

分类：平面运动副按两构件接触的几何特征分为低副和高副。1.低副：两构件通过面接触而构成的运动副。根据两构件间的相对运动形式，低副又可分为转动副和移动副。2）平面运动副分类一、平面机构的结构和运动分析一、平面机构的结构和运动分析2.高副：两构件通过点或线接触组成的运动副。

一、平面机构的结构和运动分析3）运动链和机构一、平面机构的结构和运动分析

两个以上的构件通过运动副连接而成的系统成为运动链。

闭式运动链

开式运动链3）运动链和机构一、平面机构的结构和运动分析两杆机构:最简单的平面连杆机构,可动构件1个输入构件=输出构件,无运动形式的转换三杆闭环:不是机构,静定桥架四杆闭环:构件数最少,且有运动转换功能平面连杆机构的基本型式---平面四杆机构3）运动链和机构一、平面机构的结构和运动分析

（1）铰链四杆机构：四个构件全部用转动副相连的四杆机构，称为铰链四杆机构。

（2）机架：机构中固定不动的构件。（3）连架杆：与机架连接的构架。

曲柄：若能绕机架作整周转动的连架杆则称为曲柄。

摇杆：只能绕着机架在一定范围内摆动的连架杆。（4）连杆：不直接与机架相连的构件。

3）运动链和机构一、平面机构的结构和运动分析4）平面机构运动简图一、平面机构的结构和运动分析——用运动副符号和简单的线条来反映机构中各构件之间真实运动关系的图形。作用：1.表示机构的组成和运动情况;2.作为运动分析和动力分析的依据。4）平面机构运动简图一、平面机构的结构和运动分析运动副代表符号

两活动构建组成的移动副与机架组成的移动副移动副铰链转动副平面低副4）平面机构运动简图一、平面机构的结构和运动分析运动副代表符号

凸轮副内、外啮合齿轮副平面高副4）平面机构运动简图一、平面机构的结构和运动分析5）平面机构自由度一、平面机构的结构和运动分析机构自由度的概念机构自由度的计算公式机构具有确定运动的条件5）平面机构自由度--自由度的概念一、平面机构的结构和运动分析物体的自由度——完全确定一个物体在空间位置所需要的独立坐标数目（物理学定义）构件的自由度：构件=刚体（具有独立运动的单元）空间自由构件有6个自由度，平面自由构件有3个自由度机构的自由度——机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数（坐标）的数目, 用

F

表示机构的自由度F=∑可动构件自由度—∑运动副的约束数5）平面机构自由度--机构自由度的计算公式一、平面机构的结构和运动分析平面机构中，可动构件有3个自由度，转动副：只做一个相对转动，约束数2个

移动副：只做一个相对移动，约束数2个平面滚滑副：可做相对转动和相对移动，约束数1个平面机构中，构件有N个（1个机架，可动构件n=N-1）

，低副(

转动副和移动副）Pl个，高副（平面滚滑副）Ph个，F

3n

(2Pl

Ph

)

该结构中，构件有N=3个（1个机架，可动构件n=2）转动副3个，高副0个，F

3n

(2Pl

Ph

)

3

2

(2

3

0)

0该结构为常见的三角形桁架，为一个静定结构5）平面机构自由度--机构自由度的计算公式一、平面机构的结构和运动分析

3

3

(2

4

0)

1该结构中，构件有N=4个（1个机架，可动构件n=3）转动副4个，高副0个，F

=n主动件>0,

机构运动确定F

3n

(2Pl

Ph

)n主动件>F>0,

机构毁坏一、平面机构的结构和运动分析

3

4

(2

5

0)

2该结构中，构件有N=5个（1个机架，可动构件n=4）转动副5个，高副0个，F

=n主动件>0,

机构运动确定F

3n

(2Pl

P4

)F>n主动件>0,

机构运动不确定5）平面机构自由度--机构自由度的计算公式一、平面机构的结构和运动分析一、平面机构的结构和运动分析5）平面机构自由度--具有确定运动的条件一、平面机构的结构和运动分析机构具有确定运动的条件：F

=

n

主动件F≤0，构件间无相对运动，不是机构FF=主动件数，运动确定F>主动件数，运动不确定F