工学铰链四杆机构春机械哈工大.pptx

1前言前言机械机械234机械设计机械设计传动设计传动设计结构设计结构设计强度设计强度设计精度设计精度设计5机器组成机器组成辅助系统（润滑、显示、照明。）辅助系统（润滑、显示、照明。）动力部分动力部分 传动部分传动部分控制部分控制部分工作部分工作部分按功能分按功能分零件零件 构件构件机构机构机器机器静静联接联接动动联接联接与动力源与动力源组合组合按构成分按构成分机械：机械：机构和机器的总称机构和机器的总称6第第1章章 机构的组成及平面连杆机构机构的组成及平面连杆机构 机构的组成机构的组成一、零件、构件和机构含义一、零件、构件和机构含义零件零件 构件构件机构机构静静联接联接动动联接联接7零件零件 构件构件静静联接联接零件刚性组合零件刚性组合加工制造实体加工制造实体机构机构机器机器与动力源与动力源组合组合具有具有确定确定的相对运动的相对运动关系的组合体关系的组合体具有具有确定确定的相对运动关系，的相对运动关系，能进行能进行能量转换能量转换的组合体的组合体?运动副运动副运动链运动链?8二、运动副及其分类二、运动副及其分类构件之间的关系构件之间的关系运动副：构件之间通过一定的相互运动副：构件之间通过一定的相互接触接触与与制约制约，构成，构成 保持相对运动的保持相对运动的可动联接可动联接?9低副：低副：面面接触接触高副：高副：点、线点、线接触接触回转副回转副移动副移动副?10三、运动链三、运动链两个以上两个以上构件通过构件通过运动副运动副的联接而构成的系统的联接而构成的系统四、构件分类四、构件分类固定件（机架）固定件（机架）（参考坐标系参考坐标系）运动件运动件原（主）动件原（主）动件（运动规律已知）运动规律已知）从动件从动件传动从动件传动从动件（传递运动传递运动）输出从动件输出从动件（输出预期运动输出预期运动）构件构件11平面机构：平面机构：所有构件在相互所有构件在相互平行的平面平行的平面内运动的机构内运动的机构五、平面机构运动简图五、平面机构运动简图活塞泵机构活塞泵机构机构简图机构简图例题例题1 11 1：绘制如图所示活塞泵机构的机构简图。：绘制如图所示活塞泵机构的机构简图。12忽略忽略-构件外形（高副除外）、断面尺寸、组成构件的零件数目构件外形（高副除外）、断面尺寸、组成构件的零件数目 和联接方式和联接方式运动简图运动简图用用GB规定的规定的简单符号简单符号和和线条线条按一定比例按一定比例绘制表示机构的简单图形绘制表示机构的简单图形运动副运动副和和构件构件组成情况组成情况运动情况运动情况反映反映-构件数目、运动副类型和数目、各运动副相对位置、构件数目、运动副类型和数目、各运动副相对位置、机架、主动件机架、主动件13回转副简图回转副简图移动副简图移动副简图螺旋副简图螺旋副简图运动副的表示方法运动副的表示方法活动件活动件固定件固定件齿轮齿轮凸轮凸轮两个转动副两个转动副三个转动副三个转动副一个回转副一个回转副一个移动副一个移动副构件的表示方法构件的表示方法14六、运动链成为机构的条件六、运动链成为机构的条件 运动链中，将运动链中，将某一构件固定某一构件固定，让其余构件按给定，让其余构件按给定运动规律运动规律相对该固定构件做运动，且相对该固定构件做运动，且运动确定运动确定，则运动链成为，则运动链成为机构机构。15自由构件自由构件1自由度：自由度：相对相对参考系参考系具有具有独立运动独立运动的数目的数目2约束：约束：运动副运动副-约束约束-自由度自由度3个自由度个自由度2个自由度个自由度低副构件低副构件高副构件高副构件3自由度计算公式：自由度计算公式：W=3n 2PL-PH低副的数目低副的数目活动构件的数目活动构件的数目高副的数目高副的数目1个自由度个自由度?16机构的主动件（原动件）数目机构的主动件（原动件）数目=机构的自由度数目（机构的自由度数目（W）W=0W=-14运动链成为机构的条件运动链成为机构的条件W 0W=1W=1W=2刚性桁架刚性桁架超静定桁架超静定桁架?17例例2例例1例题例题185.计算自由度的注意事项：计算自由度的注意事项：虚约束虚约束复合铰链复合铰链局部自由度局部自由度19识别识别复合铰链：复合铰链：两个以上构件在同一处以两个以上构件在同一处以转动副转动副 相联接相联接 K个构件构成个构件构成（K1）个回转副个回转副20例例3复合复合铰链铰链例例4复合复合铰链铰链21尖顶尖顶排除排除某些构件所具有的自由度仅与其自身的局部运动有关，某些构件所具有的自由度仅与其自身的局部运动有关，不影响其他构件的运动不影响其他构件的运动局部自由度：局部自由度：机构中出现一种与输出构件运动无关的自由度机构中出现一种与输出构件运动无关的自由度22虚约束：虚约束：机构中不起机构中不起独立独立限制作用的重复约束限制作用的重复约束 （对机构运动不起限制作用的对机构运动不起限制作用的重复重复约束约束）23导路重合的虚约束导路重合的虚约束（2个移动副）个移动副）轴线重合的虚约束轴线重合的虚约束（2个转动副）个转动副）两构件间构成多个运动副两构件间构成多个运动副机构中对运动不起作用的对称部分机构中对运动不起作用的对称部分齿轮传动齿轮传动除去除去24联接构件与被联接构件上联接点轨迹重合联接构件与被联接构件上联接点轨迹重合除去除去25例例5局部自由度局部自由度虚约束虚约束26例例6虚约束虚约束局部自由度局部自由度复合铰链复合铰链27 铰链四杆机构的型式铰链四杆机构的型式平面机构平面机构平面连杆机构平面连杆机构铰链四杆机构铰链四杆机构低副低副转动副转动副基本型式基本型式机架机架连杆连杆连架杆连架杆连架杆连架杆（整周回转：（整周回转：曲柄曲柄）（转角转角360o：摇杆摇杆）曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构双曲柄机构双曲柄机构双摇杆机构双摇杆机构28雷达调整机构雷达调整机构缝纫机脚踏机构缝纫机脚踏机构粉碎机粉碎机雨刷雨刷搅拌机搅拌机曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构293031双曲柄机构双曲柄机构惯性筛惯性筛插床机构插床机构32双曲柄机构双曲柄机构333435双摇杆机构双摇杆机构3637措施：措施：转动副转动副 移动副移动副 变更杆件长度变更杆件长度 变更机架变更机架 铰链铰链四杆机构四杆机构 曲柄滑块机构曲柄滑块机构 导杆机构导杆机构铰链四杆机构的演化铰链四杆机构的演化381、铰链四杆机构的演化、铰链四杆机构的演化 曲柄滑块机构曲柄滑块机构39402、曲柄滑块机构的演化、曲柄滑块机构的演化 导杆机构导杆机构1为机架：导杆机构为机架：导杆机构2、3为机架：滑块机构为机架：滑块机构