机械设计基础第2章
机械设计基础第二章 摩擦、磨损及润滑
7
2018/11/12
机械设计基础
3、表面疲劳磨损
两摩擦表面为点或线接触时、由于局部的弹性变 形形成了小的接触区。这些小的接触区形成的摩擦副 如果受变化接触应力的作用，则在其反复作用下，表 层将产生裂纹。随着裂纹的扩展与相互连接，表层金 属脱落，形成许多月牙形的浅坑，这种现象称为疲劳 磨损，也称点蚀。
q
二、磨损的类型 1、粘着磨损 当摩擦副受到较大正压力作用时，由于表面不平，其顶峰 接触点受到高压力作用而产生弹、塑性变形，附在摩擦表面的 吸附膜破裂、温升后使金属的顶峰塑性面牢固地粘着并熔焊 在—起，形成冷焊结点。在两摩擦表面相对滑动时，材料便从 一个表面转移到另一个表面，成为表面凸起，促使摩擦表面进 一步磨损。这种由于粘着作用引起的磨损，称为粘着磨损。 粘着磨损按程度不同可分为五级：轻微磨损、涂抹、擦伤、 撕脱、咬死。 合理地选择配对材料(如选择异种金属)，采用表面处理(如 表面热处理、喷镀、化学处理等)，限制摩擦表面的温度，控制 压强及采用含有油性极压添加剂的润滑剂等，都可减轻粘着磨 损。
2、磨粒磨损
由于摩擦表面上的硬质突出物或从外部进入摩擦表面 的硬质颗粒，对摩擦表面起到切削或刮擦作用，从而引起 表层材料脱落的现象，称为磨粒磨损。这种磨损是最常见 的一种磨损形式，应设法减轻这种磨损。 为减轻磨粒磨损，除注意满足润滑条件外，还应合理 地选择摩擦副的材料、降低表面粗糙度值以及加装防护密 封装置等。
机械设计基础第2章连杆机构(第六版)
(曲柄)摆动导杆机构 L1＞L2 应用广泛
摇块机构 （曲柄摆动滑块机构）
翻斗车
用于翻斗车上的摇块机构
三、平面四杆机构的基本类型及应用 1. 全转动副的铰链四杆机构 2. 含一个移动副的四杆机构 1) 曲柄滑块机构
2) 导杆机构、摇块机构、定块机构 均由曲柄滑块机构演变而来
定块机构——又称为移动导杆机构
十字滑块联轴器 ω1＝ω3
④ 两个移动副均与 机架相关联。
三、平面四杆机构的基本类型及应用 4. 具有偏心轮的四杆机构
通过扩大转动副演变而来
注：偏心轮机构只能以偏心轮为主动件 适用于曲柄尺寸很小，而受力很大的场合 如：冲床、鄂式破碎机、内燃机、剪床
三、平面四杆机构的基本类型及应用 1. 全转动副的铰链四杆机构 2. 含一个移动副的四杆机构 3. 含两个移动副的四杆机构 4. 具有偏心轮的四杆机构
C
B
A 该机构具有两个整转副A , B (能整周转动的转动副）
两个摆动副C, D (只能作摆动 的转动副）
D
具有两个整转副的条件
C
b B
各杆长a, b, c, d. c
a
D
A
d
曲柄与连杆拉直共线
a+b ≤ c+d
C
b
B
c
a
D
A
d
a+b≤c+d c ≤d+ b－a d ≤ c + b－a
机械设计基础第二章-平面连杆机构
连杆机构用于飞机和导弹的着陆装置，以及控制舵面的运动。
3 机器人技术
连杆机构被广泛应用于机器人的关节传动和运动控制。
机械设计基础第二章-平 面连杆机构
欢迎来到机械设计基础的第二章！今天我们将一起探讨平面连杆机构的各个 方面，包括定义、构成要素、运动类型和分析、分类与特点、静力学分析等。
平面连杆机构的定义
平面连杆机构由若干连杆组成的机械系统，用于将输入运动转化为输出运动。 它可以实现直线运动、旋转运动以及各种复杂的运动形式。
复杂运动
结合各种连杆的长度和连接方 式实现。
平面连杆机构的分类与特点
1
四杆机构
具有四个连杆的机构，常见的有平行四杆机构和准平行四杆机构。
2
三杆机构
具有三个连杆的机构，例如三角形连杆机构。
3Βιβλιοθήκη Baidu
排杆机构
包含多个连杆，可以实现复杂的运动。
平面连杆机构静力学分析
静力学分析通过力学原理分析连杆机构在静力平衡状态下的力学性质。常用 的方法包括力平衡法、力矩平衡法和虚功原理。
构成要素及代表元件
连杆
连接机构中的各个部分，可以是刚性杆件或弹性 杆件。
曲柄
通过旋转运动带动连杆的机构元件。
铰链
实现连杆之间的约束，使其相对运动只能在特定 轴向上发生。
摇杆
与曲柄相似，但其转动轴不经过曲柄轴。
机械设计基础-第二章机械设计基础理论
摩擦不总是有害的？？
南京航空航天大学
起源 机电学院
机械咬合说 1699年，阿蒙顿等提出的，当两个凹凸
不平的表面接触，凹凸部分彼此咬合，在 发生相对运动时，相互咬合部分阻碍物体 运动，摩擦力即为咬合点切向阻力的总和。 表面越粗糙，摩擦力越大。
分子吸引说 1929年，在平衡态时，物体原子间的斥力和内聚力相平
1、磨合
磨合阶段是磨损的初始阶段，为不稳定阶段，在零件的整个 工作时间内，它所占比率很小，也希望磨合时间尽可能短。
影响磨合效果的主要因素有载荷、摩擦速度、材料的物理力 学性能和润滑剂。载荷对磨合效果和磨合时间具有很大影响。
南京航空航天大学 机电学院
2、磨损的类型
粘着磨损 磨粒磨损 表面疲劳磨损 腐蚀磨损
粘度 表征流体流动的阻力，在流体动力和静力润滑 状态，粘度与油膜厚度、摩擦阻力直接相关。 润滑油粘度随温度升高而下降，随压力升高而增大
南京航空航天大学 机电学院
粘度指数 用粘度指数表征粘度随温度变化的特性，粘度 指数高表示油品的粘度随温度变化小。粘度指数小于35的 油为低粘度指数油，在35～80之间的为中粘度指数油，在 80～110之间的为高粘度指数油
按润滑剂形态润滑分： 无润滑：采用有自润滑性的材料制作，不再加入任何润滑剂的摩擦副 固体润滑：在摩擦副间形成固体润滑膜,抑制摩擦表面相互粘结,使剪
机械设计基础第二章答案
二、平面连杆机构
2-1 判断题
（1）×（2）×（3）√（4）×（5）√（6）×（7）√
（8）√（9）√（10）×（11）×（12）√（13）×（14）×
（15）√（16）×（17）×（18）√（19）×（20）√（21）×
（22）×（23）×（24）×（25）√
2-2 填空题
（1）低（2）转动（3）3 （4）连杆，连架杆（5）曲柄，摇杆（6）最短（7）曲柄摇杆（8）摇杆，连杆（9）2 （10）＞
（11）运动不确定（12）非工作时间（13）惯性（14）大
（15）中的摆动导杆机构有，中的转动导杆机构无（16）机架（17）曲柄（18）曲柄滑块（19）双摇杆（20）双曲柄机构（21）无，有
2-3 选择题
（1）A （2）C （3）B （4）A （5）B （6）B （7）A
（8）C （9）A （10）A （11）A （12）C （13）C （14）A
（15）A （16）A （17）A （18）A （19）A （20）A （21）A
2-4 解：
a）双曲柄机构，因为40+110<70+90，满足杆长条件，并以最短杆为机架
b）曲柄摇杆机构，因为30+130<110+120，满足杆长条件，并以最短杆的邻边为机架c）双摇杆机构，因为50+100>60+70，不满足杆长条件，无论以哪杆为机架都是双摇杆机构
d）双摇杆机构，因为50+120=80+90，满足杆长条件，并以最短杆的对边为机架
2-5 解：
（1）由该机构各杆长度可得l AB+ l BC＜l CD+ l AD，由此可知满足杆长条件，当以AB杆或AB杆的邻边为机架时该机构有曲柄存在
第2章机械设计基础知识
疲劳极限：材料经过N0次应力循 环不发生破坏的应力最大值。
m rN
N
m r
N0
C
rN
m
N0 N
r
KN
r
rN
r
N
N
N0
m — 指数与应力与材料的种类有关 KN — 寿命系数 1 ：对称循环变应力下的疲劳极限
机械设计基础知识
A
B
+孔 0 -
CCDDEEFFFGGH K JS
M
N
P
R
S
T
U
VX
Y
Z
ZA
ZB
公称尺寸
基本偏差系列
ZC
+轴 0 -
zc
ccdd e
f effg g
js h kmnp
r
s
t
u
vx
y
zzazb
b
公称尺寸
a
机械设计基础知识
国标规定，孔与轴的公差带位置各有28个，用字母表示，孔用大 写，轴用小写；公差等级20个，用数字表示，数字越小，精度越 高。 （IT1～IT18，IT01，IT0）
EF G
H JS
零线
轴公差
h KM
机械设计基础第二章
第2章平面连杆机构
2.1平面连杆机构的特点和应用
连杆机构是由若干刚性构件用低副连接组成的机构，又称为低副机构。在连杆机构中，若各运动构件均在相互平行的平面内运动，称为平面连杆机构；若各运动构件不都在相互平行的平面内运动，则称为空间连杆机构。
平面连杆机构被广泛应用在各类机械中，之所以广泛应用，是因为它有较显著的优点：（1）平面连杆机构中的运动副都是低副，其构件间为面接触，传动时压强较小，便于润滑，因而磨损较轻，可承受较大载荷。
（2）平面连杆机构中的运动副中的构件几何形状简单（圆柱面或平面），易于加工。且构件间的接触是靠本身的几何约束来保持的，所以构件工作可靠。
（3）平面连杆机构中的连杆曲线丰富，改变各构件的相对长度，便可使从动件满足不同运动规律的要求。另外可实现远距离传动。
平面连杆机构也存在一定的局限性，其主要缺点如下：
（1）根据从动件所需要的运动规律或轨迹设计连杆机构比较复杂，精度不高。
（2）运动时产生的惯性力难以平衡，不适用于高速的场合。
（3）机构中具有较多的构件和运动副，则运动副的间隙和各构件的尺寸误差使机构存在累积误差，影响机构的运动精度，机械效率降低。所以不能用于高速精密的场合。
平面连杆机构具有上述特点，所以广泛应用于机床、动力机械、工程机械等各种机械和仪表中。如鹤式起重机传动机构（图2-1），摇头风扇传动机构（图2-2）以及缝纫机、颚式破碎机、拖拉机等机器设备中的传动、操纵机构等都采用连杆机构。
图2-1鹤式起重机图2-2 摇头风扇传动机构
2.2平面连杆机构的类型及其演化
2.2.1 平面四杆机构的基本形式
机械设计基础第2章资料
2.急回运动和行程速比系数
（以曲柄摇杆机构为例）
C1
b
B
a
1 A
B1
2
q
B2
d
C
C2
c
D
从动杆往复运动的平均速度不等的现象称为机构的急回特性.
极位夹角q0
对应从动杆的两个极限位置, 主动件两相应位置所夹锐角.
行程速比系数
K= V回 = V2
V工 V1
= C2C1 / t2 = t1
C1C2 / t1
雷达天线俯仰机构 曲柄主动
（2）双曲柄机构
特征：两个曲柄
作用：将等速回转转变为
C
等速或变速回转。
2 B
应用实例：如惯性筛、叶片泵等。 1
3 4D A
6E
惯性筛机构
旋转式叶片泵
A 1B
4 D
2
C3
特例：平行四边形机构 特征：两连架杆等长且平行，
连杆作平动
B B’
来自百度文库
C C’
A
D
实例： 火车轮 摄影平台
缺点：不能精确实现复杂的运动规律， 设计计算较复杂，惯性力不易平衡等。
三、应用：
实现已知运动规律；实现给定点的运动轨迹。
搅拌机 夹紧机构
鹤臂吊 飞机起落架
§2 平面四杆机构的基本型式及其演化 一、平面四杆机构的基本型式
机械设计基础第二章
第2章平面机构运动简图及自由度计算
机械是替代人类完成各项体力劳动甚至脑力劳动的执行者。在各种新型机械的设计初期，首先需要采用机械系统运动简图来对比各种运动方案及工作原理，一边从中选出最佳的设计方案。然后再按照运动要求确定及其各组成构件的主要尺寸，按照强度条件和工作情况确定机构个部分的详细结构尺寸。机械系统的运动简图设计是设计机械产品十分重要的内容，正确、合理地设计机械系统简图，对于满足机械产品的功能要求，提高性能和质量，降低制造成本和使用费用等是十分重要的。
机械系统要完成比较复杂的运动，一般都需要将若干个机构根据机械系统的运动协调配合的要求组合起来，因此机械系统的运动简图也是机构系统的运动简图。机械系统的运动简图是用规定的符号，绘出能准确表达机构各构件之间的相对运动关系及运动特征的简单图形。
一般某机构可分为平面机构和空间机构。平面机构是指各运动构件均在同意平面或相互平行平面内运动的机构。空间机构是指虽有的机构不完全是相互平行的平面内运动的机构。本章将着重介绍机构的结构分析。
第一节机构的组成
构件
任何机器都是由若干个零件组装而成的。构件是指组成机械的各个相对运动的单元。构件
和零件的概念是有区别的。构件是机械中的运动单元体，零件则是机械中不可拆分的制造单元
体。构件可以是一个零件，也可以是由两个或两个以上的零件组成。如图2-1所示的内燃机中的连杆就是由单独加工的连杆体、轴套、连杆头、轴瓦、螺杆、螺母等零件组成的，这些零件分别加工制造，但是当它们装配成连杆后则作为一个整体在发动机内部作往复运动
《机械设计基础》第2章_平面连杆机构解析
二、平面连杆机构的特点及应用
1.平面连杆机构的特点
⑴寿命长 低副联接，接触表面为平面或圆柱面，
压力小；便于润滑，磨损较小。
⑵易于制造 连杆机构以杆件为主，结构简单。 ⑶可实现远距离操纵控制 因连杆易于作成较长
的构件。
⑷可实现比较复杂的运动规律 ⑸设计计算较繁复，当机构复杂时累计误差较大，
2、双曲柄机构
具有两个曲柄的铰链四杆机构。
⑴平行四边形机构：连杆与机架的长度相等，且曲
柄的转向相同长度也相等的双曲柄机构。 这种机构两曲柄的角速度始终保持相等，且连杆 始终做平动，故应用较广。
运动的不确定性
有辅助构件的重复机构
有辅助构件的错列机构
⑵逆平行四边形机构：连杆与机架的长度相等，两
副平面连杆机构。
4.平面铰链四杆机构：
全转动副的平面四杆机构。
构件名称
连杆 连架杆 连架杆 机架 机架：固定不动的构件称为机架。 连架杆：与机架相连的构件称为连架杆。
连杆：不直接与机架相连的构件称为连杆。
曲柄 连架杆
摇杆 滑块
能绕其轴线转360º 的连架杆。 仅能绕其轴线作往复摆动的连架杆。 作往复移动的连架杆
四杆机构类型的判别 是 可能有 曲柄
lmax+lmin ≤ l余1+l余2
否
最短构件的对边
双摇杆机构
机架
机械设计基础--第二章(平面机构的结构分析)
图 2-19 图 2-18
四、复习题
图 2-20
图 2-21
五、复习题参考答案
⒈
⑴ 面，转动副，移动副 ⑵ 高副 ⑶ 局部自由度，应去掉 ⑷ １
⒉
⑴ Ｃ ⑵ Ａ ⑶ Ａ ⑷ Ｂ
二、学习指导
c) 机构中对传递运动起重复作用的对称部分，将引起 虚约束。见图2-6，中心轮1经过行星轮2、2′和2″驱动内齿 轮3，为了使机构受力均匀和改善动平衡性能，常对称安装行 星轮，从运动传递的角度来说仅有一个行星轮2起作用，其余 两个行星轮 2′和 2″引入的约束为虚约束，计算机构自由度 时应除去不计。该周转轮系的自由度按 n=3，PL=3，PH =2来 计算。所以 F=3n－2PL－PH=3×3－2×3－2=1
n=7 PL= 9 PH=1
F=3n-2PL-PH=37-29-1=2
图2-13
即该机构自由度为2 ，具有两个原动件，即杆AB、凸轮O。
三、典型实例分析
例2-6
图2-14为电
3 4
K E C D 2 H
动铰车上的周转轮系传动 机构。试分别计算闸瓦 K 制动和未制动时机构的自 由度。
B
1
A
图2-14
三、典型实例分析
例2-3. 已知一机构如图2-11所示，求其自由度。 解：1. A、B、C、D处为复合铰链 2. n=7
PL= 10 PH=0
《机械设计基础》第五版第2章平面连杆机构
曲柄摇块机构 A A A 1 1 A 1 1 4 1 4A 1 B 4 4 2 1 A 1A 4 4 1 C 1 4 1 4 A 4 4 2作机架 A A 44 3 A
A
液压作动筒
车箱举升机构
机械设计基础－第２章平面连杆机构
B 1 A 4 2 C 3
图 6—21
曲柄滑块机构
3作机架
B B B 1 1 11
特例2 反平行双曲柄机构：对边平行但不相等
应用实例:车门启闭机构
反向双曲柄机构
车门启闭机构
机械设计基础－第２章平面连杆机构
3、双摇杆机构
结构特点：二连架杆均为摇杆 运动变换：摆动摆动
工程应用实例：
港口起重机 飞机起落架 车辆的前轮转向机构 造型机翻箱机构 风扇摇头机构
机械设计基础－第２章平面连杆机构
港口起重机
机械设计基础－第２章平面连杆机构
飞机起落架
动画
机械设计基础－第２章平面连杆机构
汽车前轮转向机构
机械设计基础－第２章平面连杆机构
造型机翻箱机构
造型机翻箱机构
机械设计基础－第２章平面连杆机构
风扇摇头机构
机械设计基础－第２章平面连杆机构
二、平面四杆机构的演化 1、曲柄滑块机构
C
铰链四杆机构
机械设计基础－第２章平面连杆机构
(2)、类型
专升本机械设计基础第2章平面机构
θ
曲柄摇杆机构
3D
A B2
B1
当曲柄以ω 逆时针转过180°+θ 时，摇杆从C1D位置 摆到C2D。 所花时间为t1 , 平均速度为V1,那么有：
t1 (180 ) / V1 C1C2 t1 C1C2 /(180 )
当曲柄以ω 继续转过180°-θ 时，摇杆从C2D,置摆到 C1D，所花时间为t2 ,平均速度为V2 ,那么有： C1 C2 t2 (180 ) /
低副数PL= 6 高副数PH=0
7
3 F=3n － 2PL － PH B =3×7 －2×6 －0 8 A =9 计算结果肯定不对！构件数不会错，肯定是低副数目搞错了！
（1）复合铰链 －－两个以上的构件在同一处以 转动副相联。
两个低副
计算：m个构件, 有m－1转动副。
例题④重新计算图示圆盘锯机构的自由度。
x 1
S x 1
2
2
R=2, F=1 运动副
回转副 移动副 高 副
R=1, F=2 R=2, F=1 自由度数 约束数
1（θ ） + 1（x） + 2（x,θ ） + 2（x，y） = 3 自由构 2（y，θ ）= 3 件的自 1（y） = 3 由度数
结论：构件自由度＝3－约束数 ＝自由构件的自由度数－约束数
CC 作者：潘存云教授 2 33 B 1
机械设计基础 第二章
l
构件实际长度 / m 构件图样长度 / mm
2.3 平面机构的自由度
如前所述，机构的各构件之间应 具有确定的相对运动。为了使组合起 来的构件能产生确定的相对运动，有 必要探讨机构的自由度及机构具有确 定运动的条件。
2.3.1 自由度和约束
2.2 平面机构的运动简图
2.2.1 平面机构简图和运动简图
机构简图是用特定的构件和运动副符号表示机构的一种简 化示意图，仅表示机构运动传递情况和结构特征。
2.2.2 运动副和构件的表示方法
1. 运动副的表示方法
机构运动简图中运动副表示方法如图2-7所示。 其中，图 2-7(a) 表示由两个可动构件组成的转动副；图2-7(b) 和图2-7(c) 表示两个构件中有一个构件是固定的转动副，画有斜线的构 件代表固定构件；
① 被连接件上点的轨迹与机构上连接点的轨迹重 合时，这种连接将出现虚约束，如图2-17所示。
图2-17 机车车轮联动机构
② 两个构件组成多个移动副其导路互相平行(或 重合) 时，只有一个移动副起约束作用，其余都 是虚约束，如图2-18所示。
(a) 导路平行虚约束
(b) 导路重合虚约束
图2-18 导路相互平行或重合的虚约束
图2-7 运动副表示方法
图2-7(d) 至图2-7(i) 表示两个构件组成的移动副；图2-7(j) 表示两个构件组成的高副，画高副简图时应画出两构件接触处 的曲线轮廓。
机械设计基础第二章参考答案
《第2章》教材习题2.1请绘出题2.1图所示机构的运动简图。
（a）
（b）
（c）
题图2.1
知识点：机构运动简图
参考页: 20-21
学习目标: 1
GAGGAGAGGAFFFFAFAF
题型：图解
难度:2
解：按表2.1选择、确定机构运动副的符号；将运动副部件的符号按图中同样比例绘制在纸上。
GAGGAGAGGAFFFFAFAF
（a）
（b）
（c）
题解图
2.2指出题2.2图中运动机构的复合铰链、局部自由度和虚约束，并计算这些机构自由度，并判断它们是否具有确定的运动（其中箭头所示的为原动件）。
GAGGAGAGGAFFFFAFAF
（a）（b）
（c）（d）
GAGGAGAGGAFFFFAFAF
（e）（f）
图2.16
答：
（a）机构原动件数为1，等于机构自由度，故机构运动确定。（b）机构原动件数为1，等于机构自由度，故机构运动确定。（c）机构原动件数为1，等于机构自由度，故机构运动确定。（d）机构原动件数为2，大于机构自由度，故机构运动不确定。
（e）机构原动件数为1，小于机构自由度，故机构运动不确定。
（f）机构原动件数为1，等于机构自由度，故机构运动确定。知识点：自平面机构自由度计算、机构具有确定运动的条件、复合铰链、局部自由度、虚约束
GAGGAGAGGAFFFFAFAF
GAGGAGAGGAFFFFAFAF
参考页: 23-27
学习目标：3、4、5
题型：计算
难度：3
解：
（a ）9n =，12l P =，2h P =，
339212121l h F n P P =--=⨯-⨯-⨯=
B 处为复合铰链，D 处为局部自由度，机构原动件数为1个，等于机构自由度，故机构运动确定。
机械设计基础(第二章)
H
C1 90°-θ
C2
A
b 90°-θ
e
aB
2θ
②取μl，作C1 C2＝H
③作射线C1O使∠C2C1O=90°－θ,
o
作射线C2O使∠C1C2O=90°－θ。
则∠C1OC2=2θ。 ④以O为圆心，C1O为半径作圆。
⑤作偏距线e，交圆弧于A，连AC1、AC2，
可知 ∠C1AC2=θ，满足急回要求。
⑥ ∴ a = μl(AC2－AC1)/2 b =μl(AC2+AC1)/2
汽车开门机构、 摄影平台升降机 3. 双摇杆机构
两连架杆都为摇杆的铰链四杆机构。 应用举例：铸造翻箱机构 、鹤式起重机
铰链四杆机构的演化
铰链四杆机构演变为其他机构：可 满足运动方面的要求； 改善受力情况；满足结构设计需要。
一、曲柄滑块机构
演变过程： C
C
C
e
D
D
D →∞
曲柄摇杆机构
曲柄滑块机构
曲柄滑块机构
对心曲柄滑块机构：
最小传动角 γ min 位置：
曲柄与滑块导路垂直处。B1
B'
B
1 A
B2
γ 2min
C1
C'
C 3 C2
r4 偏置曲柄滑块机构：
γ
min的位置：
曲柄与滑块导路垂直且离导路最远处。 B'
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偏置曲柄滑块机构
θ≠0，有急回运动
精选PPT
12
摆动导杆机构的急回运动 机构急回的作用： 节省空回时间，提高工作效率。
注意：急回具有方向性
精选PPT
13
四杆机构的压力角和传动角
机构压力角： 从动件上作用点的力与该点的速度方向之间所夹的锐角
传动角：机构压力角 的余角称为机构在此 位置的传动角 g
精选PPT
16
传动机构中使机构通过死点的措施：
措施一：将两组以上组 合而使各组机构死点错 位排列
措施二：加装飞轮利用 惯性使机构通过死点位 置
精选PPT
机缝 构纫
机 Βιβλιοθήκη Baidu 踏 板
17
利用死点实现特定工作要求的机构示例：
工件夹紧机构
精选PPT
18
mi nmi1 n ,2()
或 2 1 8 a0 rb c 2 c c 2 2 b o (d c s a )2( B 2 C 2 D 9 )0
精选PPT
15
死点位置
曲柄摇杆机构：若以摇杆CD为主动件，则当连杆与曲 柄共线时，机构传动角为零，这时CD通过连杆作用于从动
件AB上的力恰好通过其回转中心，出现不能使构件AB转动 而“顶死”的现象，机构的这种位置称为死点位置。
缺点：①运动积累误差较大，影响传动精度
②惯性力不好平衡而不适于高速传动
③设计方法比较复杂
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§2－1 铰链四杆机构的基本形式和特性
◆平面四杆机构的基本型式
基本型式——铰链四杆机构 连架杆
连杆
连架杆
全部用转动副相连的平面四杆机构
曲柄：能作整周回转的连架杆。 摇杆：只能在一定范围内摇动的连架杆； 整转副：组成转动副的两构件能整周相对转动； 摆转副：不能作整周相对转动的转动副。
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曲柄摇杆机构
铰链四杆机构中，若其两个连架杆一为曲柄，一为摇杆， 则此四杆机构称为曲柄摇杆机构。
应用：雷达调整机构
缝纫机踏板机构
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双曲柄机构
在铰链四杆机构中，若其 两个连架杆都是曲柄，则 称为双曲柄机构。
平行四边形机构：
指相对两杆平行且 相等的双曲柄机构。
平行四边形机构特性： ▲两曲柄同速同向转动 ▲连杆作平动
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惯性筛机构
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平行四边形机构的应用实例
摄影平台升降机构
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逆平行（反平行） 四边形机构：指两 相对杆长相等但不 平行的双曲柄机构
应用实例
车门开闭机构
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双摇杆机构
铰链四杆机构若两连架杆都是 摇杆，则称其为双摇杆机构。
应用实例 造型机翻转机构
等腰梯形机构：指两摇杆 长相等的双摇杆机构。
＞
2
t1 ＞ t2
v2 ＞v1
曲柄等速转动情况下，摇杆往复摆动的平均速度一快一慢，
机构的这种运动性质称为急精回选P运PT动。
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4.行程速比系数K 为表明急回运动程度，用反正行程速比系数K来衡量：
Kv2C 1C 2/t2t1118 00 v1 C 1C 2/t1 t2 2 18 00
q角愈大，K值愈大，急 回运动性质愈显著。
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常用传动角大小及变 化来衡量机构传力性 能的好坏。
mi n 40~50
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最小传动角的位置：
曲柄摇杆机构： gmin出现在曲柄与机 架共线的两位置之一。
1arcb c2o cs22 b(dca)2
b 2 c2 (d a )2
2 arcco 2 bsc ( B 2 C 2 D 9)0
应用实例
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急回运动
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急回运动
1.机构极位：曲柄回转 一周，与连杆两次共线， 此时摇杆分别处于两极 限位置。 2.极位夹角：机构在两 个极位时，原动件所处 两个位置之间所夹的锐 角θ 3.急回运动：
C 1 D C 2 D C 2 D C 1 D
1 2 1 1 8 8 0 0 1
比系数等概念； ◆对传动角、死点等有明确的概念； ◆了解平面四杆机构设计的基本问题，掌握根据具体设
计条件和实际需要设计平面四杆机构的方法。
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§2－1 铰链四杆机构的基本形式和特性
◆连杆机构定义 由若干个构件通过低副连接而组成。
◆连杆机构的特点 优点：①运动副为面接触，压强小，承载能力大，耐冲击 ②运动副元素的几何形状为平面或圆柱面，便于加 工制造. ③原动件运动规律不变情况下，通过改变各构件相 对长度可使从动件得到不同的运动规律 ④连杆曲线可以满足不同运动轨迹的设计要求
第2章 平面连杆机构及其设计
本章教学内容 §2－1 铰链四杆机构的基本形式和特性 §2－2 铰链四杆机构的曲柄存在条件 §2－3 铰链四杆机构的演化 §2－4 平面四杆机构的设计
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第2章 平面连杆机构及其设计
本章教学目的
◆了解平面连杆机构的组成及其主要优缺点; ◆了解铰链四杆机构的基本形式及其演化； ◆明确四杆机构曲柄存在条件和机构急回运动及行程速