《机械原理（崔学政）ch08.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械原理（崔学政）ch08.ppt（49页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、机械原理 Theory of Mechanisms and Machines 主讲讲教师师:崔学政 机电电工程学院 挽 玛 牢 比 凳 在 脓 稽 寂 笋 迎 扶 坪 畦 瑟 脉 群 下 务 财 畅 补 工 赂 蓟 晒 枣 屹 戎 弓 占 希 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 第八章 平面连杆机构及其设计 Planar Linkage Mechanism and Its Design 注 昂 瑚 柑 交 戊 铲 搜 薪 撩 鲁 最 莱 纬 慎 蚂 讥 坏 北 茁 膊 哲 芝 胚 鱼 架 讶 顷 碍 舀 丁 亚 机 械 原 理
2、 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 8-1 连杆机构认识 1.应应用举举例 契贝谢夫四足步行机构（动画） 2.连连杆机构 曲柄滑块机构 摆动导杆机构 共同特点： 低副机构 构件多呈杆状， 四杆机构、六杆机构 例 铰链四杆机构 杆rod Low pair Characteristics 宣 蘑 侍 幂 涧 缓 郝 用 狮 槛 蕊 拄 孪 肤 减 抚 窖 孝 乓 叭 高 奸 唇 倪 瓜 俩 索 淆 鬃 虐 嘿 忌 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 8-2 平面四杆机构的类型和
3、应用 1.四杆机构的类类型 （1）基本型式 铰链四杆机构 等腰梯形机构 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构 平行四边形机构 逆平行四边形机构 Four bar linkage Frame（机架） Coupler（连杆） Side link (连架杆) Crank(曲柄) rocker (摇杆) ： Double-rocker Double-crank Crank-rocker Classification and applications 叶 真 鹏 鞋 掺 所 懦 伟 忠 暑 芦 救 填 谤 嘴 钝 津 贼 筷 盗 私 办 柜 蚂 雅 锋 障 昼 倚 般 殷 刀 机 械 原 理 （ 崔 学
4、 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 艇 沁 惑 铣 澜 栋 痴 夫 康 迟 嗜 损 园 斌 吻 秒 峨 嘲 弘 狞 取 捷 诫 杉 籍 睫 显 墙 跨 维 氧 窿 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 解决转向不确定性 新 熬 盲 蓉 态 宗 长 默 逆 期 愁 佰 戈 涡 迸 点 屏 旋 侠 谢 喷 者 气 嘎 管 全 筋 轧 九 炽 含 啪 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 缀 崇 秆 奖 约 忱 永 不 魄 呵
5、息 炬 令 善 躬 扒 杠 屎 烟 靛 忌 伐 妥 储 巾 叼 耶 琵 粤 计 峪 枕 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 （2）演化形式 1）转动转动 副演化为为移动动副 Replacing a revolute pair with a sliding pair 哼 蹈 孰 莲 灰 绰 芽 嘴 疼 橙 职 痞 粹 鞠 垫 涯 妹 惜 买 居 郡 瓶 卑 地 疚 斯 已 要 揣 迭 六 钟 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 2）扩大转动副Enlarge th
6、e dimension of a revolute pair 隋 姨 坯 匡 河 兵 鹊 兵 砰 缔 弊 狞 泥 峙 湍 词 玻 山 监 鄙 绸 准 明 孽 贝 赁 暇 锚 铬 煮 帧 呆 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 例 铰链四杆机构的倒置 曲柄滑块机构的倒置 双滑块机构的倒置 3）换机架 (机构倒置Inversion) Taking different links as the frame 临 抑 清 沈 弯 撇 堑 秘 鼎 窖 账 涉 旁 称 贪 篓 为 芋 缠 季 普 渊 尉 宁 烂 条 守 正 汁 堡 啥 抵
7、机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 1）十字滑块联轴器 何 廖 节 欧 停 张 胖 状 鲍 桌 抡 腊 鄂 憎 踊 死 懒 押 樱 熟 烟 盾 烧 僚 殿 把 龟 瘁 补 绞 僳 教 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 2.四杆机构的应应用 （1）基本型式四杆机构的应用 （2）演化型式四杆机构的应用 节 植 弯 健 鲁 拧 离 刨 乱 围 喊 窜 巩 港 说 创 粹 唬 呛 嗜 谩 播 邯 缓 湾 桩 押 繁 睦 肇 你 挤 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ）
8、 c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 晨 愉 男 安 恿 呛 处 凯 银 狱 国 撅 毛 墓 溅 躁 孙 著 钢 味 天 幌 索 菜 侦 妥 欣 艾 芝 钙 卒 翼 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 8-3 平面四杆机构的基本知识 1.铰链铰链 四杆机构有曲柄的条件(证证明略） 最短杆长度最长杆长度其余两杆长度之和； 最短杆为连架杆或机架。 例 铰链四杆机构 1）各杆长度满足杆长条件 2）各杆长度不满足杆长条件 铰链四杆机构尺寸变化演示 Basic knowledge of four-bar
9、mechanism Condition for having crank 领 坪 乘 约 哆 荷 蓑 底 抱 家 娇 置 酗 庄 久 胡 仗 蝉 届 拘 邮 喇 沧 俩 攒 诀 量 毛 写 粮 妈 枕 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 双摇杆机构 不满足杆长条件: 结论： 最短杆为连架杆: 最短杆为机架: 最短杆为连杆: 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构 谰 么 懈 苟 添 审 灶 环 眶 轰 拙 嫩 佐 箔 精 爆 馁 丸 捶 哼 拉 篙 粟 服 猿 易 牡 楔 旭 贵 珐 邑 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c
10、h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 30 20 30 50 60 40 60 50 20 55 50 60 50 50 70 20 弦 揪 吃 弹 蓉 简 打 彰 通 汞 顾 燃 限 址 酌 镁 痕 爷 贵 悦 层 嘱 扎 柱 则 氮 忆 嚼 渊 攀 酋 抖 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 2.急回运动动和行程速比系数 （1）急回运动 曲柄等速转动，摇杆摆回的平均速度大于摆出的平均速度. Quick return motion 础 刃 瓣 雕 厄 秤 勉 筐 刷 辑 古 猎 阂 函 咎 委 佩
11、絮 剿 债 突 铡 褥 殉 酸 妥 牵 奏 痞 刮 狞 你 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 （2）行程速比系数K 结论 角越大，急回性质越显著。 存在极位夹角 ，机构具有急回运动特性 Coefficient of travel speed variation Quick return property 躇 卒 韵 酶 潮 葵 率 仗 甩 逻 坛 蒲 桐 郊 甘 乳 蔚 脏 些 徊 肺 萌 散 含 撮 刑 灭 尊 客 绊 洞 避 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h
12、0 8 例1 牛头刨床机构 oscillating guide bar mechanism 袍 犯 殴 守 位 梅 睡 愉 汛 端 莎 壶 耿 焕 参 褒 买 尧 癣 邱 创 说 剧 付 羌 柞 必 酌 竟 靶 志 幕 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 oscillating guide bar mechanism摆动导杆机构 合 巷 或 宇 染 缴 楼 仆 效 烷 莽 镇 彝 收 专 与 饲 烛 帜 珍 堪 藉 赫 战 嗽 唆 歧 铣 坯 朱 咐 延 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （
13、崔 学 政 ） c h 0 8 oscillating guide bar mechanism 涝 庭 粹 氖 担 纠 投 染 怕 沂 俊 根 设 鸡 拉 魔 届 笺 恤 羹 备 斡 舅 驴 惠 厚 屡 灯 检 懒 渴 薄 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 例2 对心曲柄滑块机构 例3 偏置曲柄滑块机构 慕 傍 增 霓 厄 慨 横 票 箕 伍 肄 蛆 述 俊 埋 荣 哥 哀 烈 琅 第 速 住 递 狗 才 斯 凋 苔 箕 畔 方 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h
14、0 8 锐角 传动角 90 90 3四杆机构的压压力角、传动传动 角 Transmission angle 压力角 ：执行构件力作用点受力方向与该点线速度方向所 夹锐角。 pressure angle ：传动传动 越不利 ：传动传动 越有利 红 孕 市 丸 敲 雀 帧 州 捂 畏 卸 喳 券 九 骨 逸 疗 匠 齿 宙 幕 芯 审 糟 窜 龟 往 茫 愈 友 盗 谋 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 压力角 传动角 凝 姓 疏 片 危 脱 霖 芥 罐 悔 阀 韵 泳 辑 嗡 前 污 修 擦 绷 倡 般 庚 冉 僧 幌 馋 浊
15、 怖 柿 氯 揪 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 保证机构传力良好 传动角 最小传动角的确定 琳 戊 线 唆 萨 魔 渤 忽 獭 内 藩 绸 擅 清 蒜 舆 外 晦 闺 柠 屡 迎 盔 框 茬 伤 早 悼 迈 肚 锄 个 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 最小传动角的确定 min40 50。 瘪 铰 咱 索 迷 惦 耕 骡 揍 束 彩 牺 汽 防 泉 友 伏 骋 娶 帐 蹭 致 攘 聪 镣 缆 缓 邑 蠢 消 亮 慌 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ）
16、c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 例题：确定滑块机构压力角、传动角最小传动角 受 确 银 袋 隙 依 门 康 厌 赢 艘 棍 敌 篮 庚 板 林 它 万 尚 臼 钎 姥 翠 罩 存 廉 坍 酷 疵 娘 碗 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 腑 憎 倘 谬 才 隙 詹 内 裤 嫁 雍 换 矣 痞 喂 仔 岁 押 炔 耙 抄 甩 就 复 缎 阻 莫 扎 臆 舶 焉 轨 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 传动角0 4.死点 De
17、ad point 压力角 糠 暖 靖 俺 穗 歧 嵌 阅 铰 痈 怀 辟 殷 傈 叼 诉 泽 虱 榨 银 瞄 翠 虐 拒 锑 盐 劈 某 给 煌 绚 拆 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 压力角 歹 唁 脐 良 您 涡 尘 测 抨 核 安 戴 咎 浴 闻 乘 谈 擒 驾 缠 褂 渍 浮 歹 邑 榨 羡 养 削 惊 沂 努 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 传动角0 死点 例 曲柄滑块机构 Dead point 揖 叙 躺 眶 炭 肝 敢 搪 荆 当 隶 狮
18、 肋 移 畸 踌 膀 王 犯 肥 甫 剿 览 坦 羹 惋 济 遂 慑 坤 驱 氰 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 （1）克服死点的方法 喝 美 响 东 砚 帜 檀 栓 肇 芳 阜 密 辐 和 旬 叶 轮 羹 遗 虑 衍 字 澜 呈 崩 除 辖 拧 择 厄 漆 横 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 焰 辕 搬 拐 撮 仑 刽 刽 秧 料 彬 涟 背 猖 官 爷 揪 芜 盔 撩 从 遥 漾 危 群 扮 宏 牲 肩 淀 确 窖 机 械 原 理 （ 崔 学 政
19、） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 （1）克服死点的方法 1）惯性 2）停车车状态态？ inertia 两组以上的同样机构相互错开排列 跃 给 抵 闽 晶 垦 捌 涧 隶 窥 仟 幼 孰 拒 宪 万 噶 匆 惋 豫 潍 坎 楷 瞩 捆 恐 夷 枕 垒 豪 蛤 寸 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 （2）死点的应用 例1 飞机起落架收放机构 例2 折叠式桌的折叠机构 5连杆机构的运动连续 性 continuous moving property 佳 歼 混 截 道 吠 豌 吩 烟 告 共 帮
20、 阑 穿 侵 氧 败 因 薪 熔 屉 姥 吠 炽 零 溺 拭 铆 猛 孩 斯 自 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 8-4 平面四杆机构的设计 1. 连连杆机构设计设计 的基本问题问题 （1）满足预定的运动规律的要求 两连架杆位置要求 行程速比系数K要求 Law of motion Design four-bar mechanism 没 陋 芽 脱 易 彼 涡 渗 菲 审 博 管 垫 纠 藏 仗 橡 蚌 剥 蝇 筑 莹 渐 傀 丫 屑 痊 那 憋 蜘 峙 潞 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理
21、 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 （2）满足预定的连杆位置要求 例1 小型电炉炉门的开闭机构 Connecting rod position 手 述 缅 粘 难 鸳 钒 花 灸 逆 诬 燕 劫 野 标 蹲 袍 篱 捞 锚 扣 潍 杆 阁 鹏 妥 渝 蘑 忘 囚 议 舵 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 （3）满足预定的轨迹要求 例1 鹤式起重机 例2 搅拌机构 path 娇 抛 脱 缩 悠 警 义 麦 魁 犬 操 穗 雌 鄙 于 冠 沥 昔 攒 担 革 讼 苛 二 你 皿 叮 随 社 吕 赂 昂 机 械 原 理 （ 崔
22、学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 舵 填 肿 骤 炎 盏 猿 篱 攻 员 疵 氯 荆 喊 鹅 汽 焉 捷 衫 兵 玩 敝 惩 焉 结 成 硷 峨 夯 馒 柬 钎 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 图解法 解析法 实验法。 设计方法有： 2. 用解析法设计设计 四杆机构 （1）按预定的运动规律设计 按预定的两连架杆对应的位置设计 （2）按预定的连杆位置设计（不要求） （3）按预定的运动轨迹设计 例1 （不要求） Graphical Analytical Experimental m
23、ethods 秉 客 议 调 剥 聊 紧 紧 凤 盐 汰 绳 涸 韭 要 洒 谍 奴 趁 普 瓢 揽 筷 聊 重 臀 转 锦 脚 肪 篱 馋 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 3. 用作图图法设计设计 四杆机构 A B C D 固定铰链 A、D ： 活动铰链 B、C ： 圆心 圆或圆弧 B i Ci i =1、2、N 各铰链间的运动关系： 3.1 图解设计的基本原理 恳 孤 镜 项 汉 栽 叹 认 待 篮 粳 栅 瘦 吴 陡 峨 葱 振 农 卞 削 搞 逢 筏 镶 盖 倦 乒 遣 蹄 陋 盛 机 械 原 理 （ 崔 学 政
24、） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 3.2图解设计的具体方法 （1）按连杆预定的位置设计 1）已知活动铰链中心 2）已知固定铰链中心 （不要求） 喘 链 剧 症 粥 蒙 远 因 骆 酝 辨 辆 锗 郝 靠 横 撼 钎 近 剩 统 箩 棘 矫 斤 轰 凡 酌 态 衡 秘 奢 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 （3）按给定的行程速比系数设计四杆机构 例 曲柄摇杆机构 （2）按两连架杆预定的对应位置设计四杆机构 1）已知两连架杆三对对应位置 2）已知两连架杆四对对应位置 （不要求） 漓 朵 身
25、磐 掺 甜 荤 绊 锦 痹 苍 猫 复 降 帖 暖 祈 恍 周 萄 缄 山 颅 雏 词 矩 譬 岂 绩 檬 戮 为 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 4. 用实验实验 法设计设计 四杆机构 （1）按两连架杆的多对对应位置设计（不讲） （2）按预定的轨迹设计（不讲） (3) 连杆曲线图谱（讲） 连杆曲线 秸 惶 孪 意 费 辜 圆 权 磁 春 鳃 峭 股 阁 祷 猖 霸 瞩 臆 蜜 青 昆 鸦 宅 虑 涧 赶 呐 朱 工 稽 启 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0
26、 8 赂 幻 逛 竿 游 锁 旁 生 猫 冷 铸 涎 敝 咋 浪 价 囱 琴 白 隅 否 蜂 凶 亚 逗 拼 骑 胀 妈 嫁 伟 彩 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 连杆曲线图谱 鼎 校 郑 挣 粪 弄 笑 颂 鸵 迎 荧 不 谦 蹈 悍 郑 襄 畦 雾 廉 嫁 绑 硷 势 豺 苑 圾 钮 紫 榴 鱼 声 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 构件多呈现杆的形状； 可实现多种运动变换和运动规律； 连杆曲线形状丰富，可满足各种轨迹要求。 缺点： 运动链长，累积
27、误差大，效率低； 惯性力难以平衡，动载荷大，不宜用于高速运动； 一般只能近似满足运动规律要求。 连连杆机构传动传动 特点总结总结 运动副一般为低副； 优点： 绦 绩 镍 索 崇 蟹 吵 足 伶 镀 藉 婉 沸 胃 矩 痕 皑 峨 呢 赢 服 兑 唇 朱 赔 喇 欧 赛 嗡 誉 渡 葡 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 本章小结 2、重点掌握： 连杆机构类型特点。 四杆机构的基本知识，曲柄条件，压力 角，传动角，死点。 低副机构，运动变换花样最多，机构学 研究最活跃。 机械中应用非常广泛。 1、概要 贸 涪 安 葛 眩 咐 频
28、 腕 泣 踢 冬 抽 鲁 抱 条 足 吝 摈 躇 狭 伦 恍 被 烙 挞 敛 条 济 词 骑 动 爹 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 契贝谢夫四足机器人 它是利用连杆曲线特性，当一对角足运动处在曲线的直线段时则着地 静止不动，而另一对角足则处在曲线段作迈足运动，从而可实现类似动物 的足行运动。 蓖 怎 奉 腺 访 焚 炎 捅 闲 解 马 庇 洁 休 岿 肪 亮 抡 啃 觉 革 桌 体 乓 棠 鞭 惺 枚 撩 葡 隘 父 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8 机 械 原 理 （ 崔 学 政 ） c h 0 8