运动副及其分类

曲柄1为原动件，作匀速转动；摇杆3为从动件，
作变速往复摆动。
B 连杆
曲柄
C
摇杆
A
机架 D
曲柄摇杆机构
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➢ 可以实现由曲柄的整周回转运动到摇杆往复摆动的运动转换 。
雷达天线俯仰(fǔyǎng)机构 精品PPT
➢ 可以实现由曲柄的整周回转运动到摇杆往复摆动 (bǎidòng)的运动转换。
搅拌机
解：1、a＋b＝850 ＜c＋d＝950
2、确定机构(jīgòu)类型
①杆a为机架：最短杆a 自身为机架，则可得到 双曲柄机构；
②杆b为机架：最短杆a为连架杆，则可得到曲柄摇杆机构(jīgòu)； ③杆c为机架：最短杆a为连杆，则可得到双摇杆机构(jīgòu)。
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2、如图所示铰链四杆机构中， 已知AB＝130mm，BC＝150mm， CD＝175mm，AD＝200mm，若取 AD为机架，试判断此机构属于(shǔyú)
（1）具有转动副的构件
（2）具有移动副和转动副的构件
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3 平面机构运动简图
定义 运用国际规定的简单(jiǎndān)符号和线条 ： 代表运动副和构件，并按一定比例尺表示机构各
构件间相对运动关系的简图。 注：机构运动简图与实际(shíjì)机构有相同的运动特征
一。、运动副的表示方法
1、转动副（铰链）
1 —机架 2 —曲轴(qūzhóu)（原动件 ） 3 —动颚 4 —肘板
2、运动副
1与2在A回转副 2和3 在B回转副 3与4在C回转副 4与1在D回转副
3、选择投影面
4、比例尺1：1
曲轴2
BA
机架1
动颚3 D
C
肘板4
2
B
A
3
1
C
4
D
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§6-2 平面四杆机构
➢ 平面连杆机构：由若干构件和低副组成的平面机构
B 连杆
曲柄
C
摇杆
B
摇杆
连杆
连杆
CC
摇 杆 曲柄
B
曲柄
A
机架
D A
曲柄摇杆机构
机架
D
双摇杆机构 精品PPT
A 机架 D 双曲柄机构
曲柄(qūbǐng)存在的条件：
（1）杆长之和条件：最短杆与最长杆长度之和小于或等 于(děngyú)其它两杆长度之和。
（2）最短杆条件：连架杆和机架中必有一杆是最短杆。
若两构件之间的相对运动(yùndòng)均为空间运动(yùndòng)，则 称为空间运动(yùndòng)副。
螺旋副
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球面副
2 构件
将运动链的某一构件固定，使之有确定(quèdìng)运动。运动链 机构。
机架
机构 原动件
从动件
固定(gùdìng)构件
按给定运动规律独立运动 的构件。
其余活动构件，其活动取决于原动件的运动规律 及机构的组成情况。
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➢ 可以将摇杆的摆动转换为曲柄(qūbǐng)的整周回转运动。
汽车车窗(chē chuānɡ)雨刷机构
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缝纫机
二、双曲柄(qūbǐng)机构
两个(liǎnɡ ɡè)连架杆均为曲柄的铰链四杆机构称为双曲柄机构。
连杆
C
曲柄
B
曲柄
A 机架 D 双曲柄机构
双曲柄机构
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从动曲柄3与主动曲柄1的长度不同，故当主动曲柄1匀速回转一周时， 从动曲柄3作变速回转一周，机构利用这一特点使筛子6作加速往复 运动，提高了工作性能。
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1、铰链四杆机构的组成
1）定义：由4个杆件通过铰链（转动副）链接而成的机构。 2）组成：机架、连架杆（曲柄或摇杆）、连杆。
机架：机构的固定构件； 连杆(lián ɡǎn)：不直接与机架连接的构件； 连架杆：与机架用转动副相连接的构件； 连架杆可分为：
曲柄：能绕机架作整周转动的连架杆； 摇杆：只能绕机架作小于360°的某一角度摆动的连架杆。
曲柄摇杆机构 双摇杆机构 双曲柄机构
课堂练习
得什
图1
？
图2
1、如图1中，若a＝250mm，b＝600mm， c＝400mm，d＝550mm，取杆a为机架 时可得什么(shén me)机构；取杆b为机架时可
么机构；取杆c为机架可得什么(shén me)机构
2、如图2所示铰链(jiǎoliàn)四杆机构中，已知 AB＝
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b、传动角：压力(yālì)角 的余角。
通常(tōngcháng)用
90
，连杆和从动
摇杆之间所夹的锐角
。
表示：
B
A
F2
C
F
F1
vc
D
F1为有效分力； F1 = Fcos； ，F1
在连杆设计中，为度量方便，习惯用传动角 来判断
机构传力性能。 F1，机构传力性能越好；反之， 机构传力越费劲，传动效率越低。
1 2
180 180
式中 为摇杆处于两极限位置时，对应的曲柄所夹的锐
角，称为极位夹角（ C2AC1） 。
曲柄摇杆机构的极位夹角 越大，K 值越大，急回运动 (yùndòng)的性质越显著。 =0、 K =1时，无急回特性。极限夹角计算公式： 180 Κ 1
Κ 1
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连杆机构输出(shūchū)件具有急回特性的条 件：
130mm，BC＝150mm，CD＝175mm， AD＝200mm，若取AD为机架，试判断此 机构属于哪一种类型？
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课堂练习（校对 (jiào duì)）
1、左图中，若a＝250mm，b＝600mm， c＝400mm，d＝550mm，取杆a为机架
时可得什么机构；取杆b为机架时可得什
么机构；取杆c为机架可得什么机构？
注意：铰链四杆机构必须满足四构件组成的封闭多边形条件
：最长杆的杆长 其余三杆长度之和。
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你会判断由不同杆作机架时四杆机构(jīgòu)属 于哪种机构(jīgòu)么？
a、b、c、d (长度a b c d )
Y
ad bc
N 双摇杆机构
以最短杆相邻杆为机架 以与最短杆相对的杆为机架
以最短杆为机精品P架PT
D
急回运动特性。
曲柄转角 1 180
C1C2 慢行程
2 180
C2C1
∵ 1 2 , ∴ t , t1 2 精品PPT
快行程
急回运动特性可用行程(xíngchéng)速比系数（或行程 (xíngchéng)速度变化系数）K 表示：
Κ
v2 v1
C2C1 t2
C1C2 t1
t1 t2
空间机构 至少有两个构件能在三维空间中相
对运动。
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1 运动副及其分类
定义(dì两ngy个ì)构: 件直接接触并能产生(chǎnshēng)一定相对运动的可 动连接。如轴承与轴颈、滑块与导轨、齿轮与齿轮等。
机构要素构运件动副
构件系统
要点：a）两个构件
b）直接接触
c）有相对运动
三个条件缺一不可。
机构示意图：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， 仅着重表示结构特 征。（不需按比例 ）
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2、移动 (yídòng)副
两构件组成移动副，其 导路必须(bìxū)与相对 移动方向一致。
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3、高副
运动简图中应画出两构件接触(jiēchù)处的曲线轮廓，对于凸轮 、滚子，习惯划出其全部轮廓；对于齿轮，常用点划线划出其节圆。
缝纫机踏板机构
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② 利用(lìyòng)死 点实例
工件夹紧(jiā jǐn)机构
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思考题：
➢曲柄摇杆机构是否一定(yīdìng)具有急 回特性？
➢是否肯定有死点位置？
1.曲柄为原动件，当机构有极位夹角时，就有急回特性； =0、K=1时，无急回特性。 2.存在(cúnzài)死点位置的标志是：连杆与从动件共线。
哪一 种类型？
解：1、判断是否满足杆长条件：
AB＋AD＝330 ＞BC＋CD＝325
则不满足杆长条件，所以(suǒyǐ)此机构为 双摇杆机构
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课堂练习
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一、曲柄(qūbǐng)摇杆机构
两个连架杆中，一个为曲柄(qūbǐng)，另一个为 摇杆，则此铰链四杆机构称为曲柄(qūbǐng)摇杆机构。
惯性筛工作(gōngzuò)机构 精品PPT
特例：平行双曲柄(qūbǐng)机构，其相对两杆平行且相 等1、。曲柄(qūbǐng)1为原动件，作等角速转动；从动件曲柄
(qūbǐng)3也以相同角速度转动。
2、当四个铰链中心处于同一直线上时，将出现运动不确定状态
。
B
2
C
B1
1
2
C1
1
3
C3'' A
B'
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运动(yùndòng)副元 素:
构件直接接触构成的运动副表面(biǎomiàn)。为点、线、 面形式。
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运动(yùndòng)副的分
类按运动副元素接触情况 (低qí副ng：ku运àn动g)副的元不素同为面接触。
低副 高副
(1) 转动副：只允许两构件作相对转动，又称作铰链。
固定铰链转动副
1）原动件作等角速整周转动；
2）输出(shūchū)件具有正、反行程的往复运动；
3）极位夹角
0。
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压力(yālì)角和传动角
C B
A
D
F
vc
a、机构压力(yālì)角: 在不计摩擦力、惯性 力和重力的条件下， 机构中驱使输出件运 动的力与输出件上受 力点的速度方向间所 夹的锐角，称为机构 压力(yālì)角，通常 用 表示。
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任务一：找出下列三个机构(jīgòu)中的机架、连架杆和连杆
图1
机架：
45
连架杆： 60、90
连杆(lián ɡǎn)8：5
图2
机架： 65
连架杆：80、100 连杆： 50
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图3
机架：
连架杆： 连杆：
90 100、120
60
2、铰链四杆机构的形式 在铰链四杆机构中，按连架杆能否(nénɡ fǒu)作整周转动， 可将铰链四杆机构分为：
第六章 常用 (chánɡ yònɡ)机构
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1 构件(gòujiàn)、运动副与平
构件
面机构
2 平面(píngmiàn)四杆机构
3 凸轮机构
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§6-1构件、运动副与平面机构
机构 ( jīgò u)
√ 平面机构 所有构件均在同一平面或在几个( jǐ ɡè)相互平行的平面内运动
惯用画法(huà fǎ)（GB4460-84机构简图符号）
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实例 (shílì)：
构件用直线或小方块等来表示，画有斜线的表示机架。
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工作 (gōngzuò)原 理： 电动机
带传动
偏心轴转动
动颚板摆动，与定 颚板一起压碎物料
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1、工作(gōngzuò) 原理
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活动(huódòng)铰 链转动副
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(2) 移动(yídòng)副：只允许两构件作相对移动 (yídòng)。
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◆高副：运动(yùndòn﹏g)副元素为以点或线
接触
点接触
凸轮(tūlún) 副
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齿轮
(chǐlún)
线
副
接
触
(ji
ēch
ù)
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空间(kōngjiān)运动副
➢连杆机构：可以实现预期的运动规律及位置、轨迹等要求。
➢连杆机构——用低副联接构件组成的机构，又称低副机构。
平面四杆机构(jīgòu)： 全部用转动副相连的铰链四杆机构(jīgòu)。它是平面四杆机构(jīgòu)的基
本型式之一，其它型式的四杆机构(jīgòu)可看作是在它的基础上通过演化而成 的。
以长边为机架，杆2作等速转动时 ，杆4作反向(fǎn xiànɡ)变速运动 。
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三、双摇杆机构(jīgòu)
两个连架杆均为摇杆的铰链四杆机构(jīgòu)称为双摇杆机构 (jīgòu)。
B
摇杆
连杆
C
摇 杆
A
机架
D
双摇杆机构
双摇杆机构
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ABCD构成双摇杆机构，AD为机架，在主动摇杆AB的驱动下，随着机 构的运动连杆BC的外伸端点E获得近似直线的水平运动（EE），使 吊重Q能作水平移动，大大节省了移动吊重所需要的功率。
3
C'
A
B2
C2
D
D B3
C3' B'1
B1 C'1
C1
为了消除这种运动不确定状态,可在主、从动曲柄上 错开一定角度再安装一组平行四边形机构。
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1）两曲柄以相同速度(sùdù)同向转 动
2） 连杆(lián ɡǎn)作平动
有运动 不确定 的问题
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反平行四边形机构----对边杆长相等(xiāngděng)但不 平行
起重机吊臂结构(jiégòu) 精品PPT
飞机(fēijī)起落架机构
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四、曲柄(qūbǐng)摇杆机构的一些主要特性 （：1）机构的急回运动(yùndòng)特性： 铰链C的平均速度：
C1
C
C2
v1= C1C2 / t1
B
1
B2
A
B1
2
摆角
v2= C1C2 / t2 v1 < v2
它表明摇杆具有
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（2）死点：（主动(zhǔdòng)件条件）
在不计构件的重力、惯性力和运动副中的摩擦阻力 的条件下:
当摇杆为主动件，连杆和曲柄共线时，过铰链中心 A的力，对A点不产生(chǎnshēng)力矩，不能使曲柄转 动，机构的这种位置称为死点位置B 。F
FA B
A C
C
D
D
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① 机构(jīgòu)停在死点位置，不能起动。运转时，靠惯性 冲 过死点。