5-2-1 运动副与平面连杆机构（课件）《机械基础》同步精品课堂（高教版·第三版）

5-2-1 平面连杆机构 机械基础 同步精品课堂 高等教育出版社 1 平面四杆机构 运动副 凸轮机构 间歇运动机构 低副：转动副、移动副、螺旋副 高副：齿轮、凸轮… … 铰链四杆机构的形式、特点及应用 铰链四杆机构类型的判定 铰链四杆机构的演化形式 铰链四杆机构的基本特性 凸轮机构的组成、特点及类型 凸轮机构的基本参数 凸轮机构从动件常用的运动规律 平面凸轮轮廓曲线的绘制方法 凸轮机构的传力特性 棘轮机构的组成、特点和应用 槽轮机构的组成、特点和应用 常用机构 知识结构 任务描述 平面连杆机构：基本类型及组成条件、类型判别、演化形式、运动特性。 学习目标 1.掌握平面运动副的定义、类型及应用 2.掌握铰链四杆机构的组成、基本类型、特点及应用 3.掌握铰链四杆机构三种基本类型的组成条件 4.能判定铰链四杆机构的类型 5.掌握铰链四杆机构中急回特性和死点位置的内容和判断等运动特性 6.掌握铰链四杆机构的演化形式及应用 7.掌握凸轮机构的组成、特点、类型及应用 8.掌握凸轮机构从动件的运动规律 9.熟悉棘轮机构、槽轮机构的组成、特点、类型及应用 基本概念 一、运动副 1、运动副：使两构件直接触而又能产生一定相对运动的可动联接，并约束了不需要的某些运动。 （1）元素：构件之间接触处的接触形式：点、线、面。 （2）类别：按两构件接触形式不同，分为低副、高副。 基本概念 2、低副 ：两构件之间作面接触的运动副 特点及应用：低副是面接触，接触面积大，承载力较大；制造比较简单；但摩擦较大，传动效率较低；且不能传递比较复杂的运动。常用于铰链机构、滑块机构、螺旋机构等。 （1）转动副：两构件只能绕某一轴线做相对转动的运动副。 基本概念 （2） 移动副：两构件只能作相对直线移动的运动副。 （3）螺旋副：两构件只能绕轴线做相对螺旋运动的运动副。 基本概念 3、高副 两构件之间作点接触或线接触的运动副 特点及应用：高副是点或线接触，接触面积小，单位面积承载压力较高，磨损大；制造比较复杂；但摩擦较小，传动效率较高；能传递比较复杂的运动。常用于传递比较复杂的齿轮机构、凸轮机构等。 基本概念 4. 低副机构和高副机构关系 两构件之间的可动连接不是低副就是高副机构。 机构中，只要有一处是高副连接，整个机构就是高副机构。 基本概念 二、平面连杆机构：由若干个构件用转动副或移动副连接而成，且各构件的相对运动均在同一平面或相互平行的平面内。 三、平面四杆机构：由四个杆组成的最简单的平面连杆机构。其结构简单，易于制造，工作可靠，应用广泛。 四、铰链四杆机构 ：平面连杆机构中，用4个转动副（铰链）相联接而成的平面四杆机构。 铰链四杆机构基本形式 一、组成 自制教具，学生分组探究铰链四杆机构的组成 各组课前做的杆a（105mm）、杆b（330mm）、杆c（180mm）和杆d（160mm）及小螺栓，按如图所示装搭和制作。 1 4 3 2 注意： 1、装搭时注意四根杆件搭加的前后位置，不然会干涉； 2、将小螺栓安装到位 铰链四杆机构基本形式 一、组成 机架1个、连架杆2个（曲柄或摇杆）、连杆1个。 1.机架：相对固定不动的构件。 2.连杆：不与机架直接相连的杆。 3.连架杆：用铰链与机架相连的2根杆件。 4.曲柄：能绕铰链轴线做整周连续旋转的 连架杆。 5.摇杆：只能绕铰链轴线在一定角度（小于360°）摆动的连架杆。 AD——机架 BC——连杆 AB、CD——连架杆 做往复摆动的连架杆是？ 能整圈回转的连架杆是？ A D C B 例题： 说出图中各杆的名称？ （机架、连架杆、连杆） 曲柄 摇杆 铰链四杆机构基本形式 连架杆 二、铰链四杆机构基本类型（按连架杆类型） 一个曲柄 二个曲柄 无曲柄 铰链四杆机构基本形式 1.曲柄摇杆机构 （1）结构特点（定义） 两个连架杆中，具有一个曲柄和一摇杆的铰链四杆机构。 （2）运动特点 在曲柄摇杆机构中，以曲柄为原动件时，可将曲柄的连续运动转变为摇杆的往复摆动；以摇杆为原动件，可将摇杆的摆动转变为曲柄的整周转动。 铰链四杆机构基本形式 铰链四杆机构基本形式 雷达 雨刷器 （3）曲柄摇杆机构应用实例 颚式破碎机 剪刀机 搅拌机 以曲柄为主动件，摇杆为从动件 铰链四杆机构基本形式 （3）曲柄摇杆机构应用实例 以摇杆主动件，曲柄为从动件 2.双曲柄机构 （1）结构特点（定义） 若铰链四杆机构中的两个连架杆都是曲柄，则为双曲柄机构。 （2）运动特点 两个连架杆都能作整周回转运动，其中主动曲柄: 匀速转动，从动曲柄: 变速转动。如惯性筛 铰链四杆机构基本形式 （3）双曲柄机构的应用 铰链四杆机构基本形式 1）平行双曲柄机构（平行四边形机构） 两曲柄等长且平行，转向相同，角速度相等。例如：火车车轮联动装置、托盘天平、挖掘机等 （3）双曲柄机构的应用 铰链四杆机构基本形式 2）反向双曲柄机构 两曲柄等长，转向相反，角速度不等。例如：公交车车门启闭机构 （3）双曲柄机构的应用 铰链四杆机构基本形式 3）不等长双曲柄机构 两曲柄长度不等，角速度不等，主动曲柄 匀速转动，从动曲柄随之作速转动。例如惯性筛 3.双摇杆机构 （1）结构特点（定义） 铰链四杆机构的两个连架杆中，没有曲柄，都是摇杆，只能来回摆动的的铰链四杆机构为双摇杆机构。 （2）运动特点 将主动摇杆的往复摆动转化为从动件的往复摆动 D C B A 铰链四杆机构基本形式 （3）双摇杆机构的应用 铰链四杆机构基本形式 铰链四杆机构基本形式 练习1 1、铰链四杆机构分为 ———————— 、————————— ———————— 三种基本类型，是根据 ———————————— 来划分的。 2、家用缝纫机踏板机构是 ——————— 机构，它是以 ———— 为主动件的。 3、下列属于双曲柄机构的是（ ） A 搅拌机 B 自动翻斗装置 C 港口起重机 D 汽车车门启闭机构 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构 两连架杆的运动形式 曲柄摇杆 踏板 D 不同 小结 1. 平面连杆机构是由一些刚性构件用转动副或移动副连接而成的，在同一平面或相互平行的平面内运动的机构。 2.运动副的定义及分类、特点 3.低副机构和高副机构 4.铰链四杆机构基本类型有曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。 5.铰链四杆机构基本类型的特点、应用。 感谢观看 $$