机械设计基础 教学课件 作者 汪金营 第五章　平面连杆机构.ppt

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1、机械设计基础主编第五章　平面连杆机构1.理解运动副和机构自由度的概念，掌握平面机构运动简图的绘制方法，掌握平面机构自由度的计算方法。2.掌握平面连杆机构的特点及其应用范围。3.掌握平面四杆机构的基本类型及其演化。4.掌握曲柄存在的条件，了解压力角、传动角、死点、急回特性等概念。5.了解平面四杆机构的应用。1.平面机构运动简图的绘制方法。2.平面机构自由度的计算。3.平面四杆机构中曲柄存在的判别。第一节　平面机构的运动简图和自由度第二节　平面连杆机构的组成、类型及其应用第五章　平面连杆机构图5-1　雷达天线俯仰角调整机构的原理图第五章　平面连杆机构图5-2　缝纫机脚踏机构第一节　平面机构的运

2、动简图和自由度一、平面运动副1.运动副的定义及分类(1)按照相对运动的形式分类　构成运动副的两个构件之间的相对运动若是平面运动则为平面运动副，若为空间运动则称为空间运动副，两个构件之间只做相对转动的运动副被称为转动副，两个构件之间只做相对移动的运动副称为移动副。(2)按照接触部分的几何形状分类　可以分为圆柱副、平面与平面副、球面副、螺旋副等。(3)按照运动副的接触形式分类　低副和高副。1)低副，面和面接触的运动副在接触部分的压强较低，被称为低副。第一节　平面机构的运动简图和自由度2)高副，两构件通过点接触或线接触形成的运动副称为高副，如图5-5所示。图5-3　移动副第一节　平面机构的运动简

3、图和自由度图5-4　转动副第一节　平面机构的运动简图和自由度图5-5　高副a)凸轮副　b)齿轮副第一节　平面机构的运动简图和自由度2.平面运动副的表示方法1)两构件组成移动副的表达方法如图5-6所示，其导路必须与相对移动方向一致。图5-6　移动副的表达方法第一节　平面机构的运动简图和自由度2)两构件组成转动副时，其表达方法如图5-7所示。3)高副，用符号表示高副时，一般需把两构件在接触点处的曲线轮廓画出。图5-7　转动副的表达方法a)图面垂直于回转轴线　b)图面不垂直于回转轴线二、平面机构运动简图第一节　平面机构的运动简图和自由度1.平面机构运动简图的定义图5-8　平面高副的表达方法第一节

4、　平面机构的运动简图和自由度2.构件的分类及表示方法(1)固定件　固定件也称机架，是用来支承活动构件的构件。(2)主动件　主动件是运动规律已知的活动构件。(3)从动件　从动件是由主动件的运动规律及机构中运动副的类型以及运动副之间的相对位置限定其运动的构件。图5-9　颚式破碎机动颚第一节　平面机构的运动简图和自由度图5-10　构件的简化a)移动副　b)简化的移动副第一节　平面机构的运动简图和自由度图5-11　构件的一般表达方法a)两个转动副　b)一个移动副和一个转动副　c)三个转动副不共线　d)三个转动副共线　e)固定构件3.平面机构运动简图的绘制第一节　平面机构的运动简图和自由度1)分析机

5、构的运动，判别构件的类型，找出固定件(机架)、主动件与从动件。2)从主动件开始，按照运动的传递顺序分析各构件之间相对运动的性质，确定运动副的类型。3)合理选择视图平面。4)选择能充分反映机构运动特性的瞬时位置。5)选择合适的比例尺，定出各运动副之间的相对位置，用特定符号绘制机构运动简图。例5-1　绘出图5-12所示压力机机构的运动简图。解　选取适当比例，从机架9与主动件1连接的运动副O开始，按照运动与动力传递的路径及相对位置关系依次画出各运动副和构件，即得到如图5-13所示的压力机机构的运动简图。第一节　平面机构的运动简图和自由度图5-12　压力机机构第一节　平面机构的运动简图和自由度图5

6、-13　压力机机构的运动简图三、平面机构的自由度第一节　平面机构的运动简图和自由度1.自由度的定义图5-14　平面的构件的自由度第一节　平面机构的运动简图和自由度2.平面机构具有确定运动的条件图5-15　平面四杆机构第一节　平面机构的运动简图和自由度图5-16　五杆铰链机构3.平面机构自由度的计算第一节　平面机构的运动简图和自由度例5-2　计算图5-15所示的平面四杆机构和图5-16所示的五杆铰链机构的自由度。解　图5-15中n=3PL=4PH=04.计算平面机构自由度的注意事项1)复合铰链，由两个以上构件组成两个或更多个共轴线的转动副，即为复合铰链，如图5-17a所示，为三个构件在A处构

7、成复合铰链。例5-3　计算图5-18所示惯性筛机构的自由度。第一节　平面机构的运动简图和自由度图5-17　复合铰链a)主视图　b)侧视图第一节　平面机构的运动简图和自由度图5-18　惯性筛机构简图解C处为复合铰链，则第一节　平面机构的运动简图和自由度2)局部自由度,机构中常出现一种与输出构件运动无关的自由度，称为局部自由度或多余自由度，如图5-19所示。图5-19　局部自由度a)不考虑局部自由度影响　b)考虑局部自由度影