平面连杆机构和凸轮机构.
第四章_常用机构1-1
4.2 凸轮机构
（2）等加速—等减速运动规律
等加速、等减速运动规 律，在前半程用等加速运动 规律，后半程采用等减速运 动规律，两部分加速度绝对 值相等。
等加速、等减速运动规 律在运动起点A、中点B、终 点C的加速度突变为有限值， 产生柔性冲击。用于中速、 轻载的场合。
4.2 凸轮机构
（3）摆线运动规律 当半径为R 的滚圆沿纵坐标轴作 纯滚动时，圆周上某定点M的运动轨 迹为一摆线，该点在纵坐标轴上投影 的变化规律即构成摆线运动规律。 由运动线图可知，当从动件按摆 线运动规律运动时，其加速度按正弦 曲线变化，故又称为正弦加速度运动 规律。从动件在行程的始点和终点处 加速度皆为零，且加速度曲线均匀连 续而无突变，因此在运动中既无刚性 冲击，又无柔性冲击，常用于较高速 度的凸轮机构。
1.曲柄摇杆转化为曲柄滑块
4.1平面连杆机构
2.曲柄滑块转化为偏心轮滑块
4.1平面连杆机构
3.其他机构 如压水井
42 凸轮机构
§4.2凸轮机构
一、凸轮机构的应用和类型
1.凸轮机构的组成特性和应用 平面连杆机构一般只能近似地实现给定的 运动规律，而且设计较为复杂，在各种机器 中，特别是自动化机器中，为实现各种复杂 的运动要求，常采用凸轮机构。 右图所示为内燃机的气门机构，当具有曲 线轮廓的凸轮1作等速回转时，凸轮曲线轮 廓通过与气门2（从动件）的平底接触，迫 使气门2相对于气门导管3（机架）作往复直 线运动，从而控制了气门有规律的开启和闭 合。气门的运动规律取决于凸轮曲线轮廓的 形状。
4.2 凸轮机构
凸轮是一种具有曲线轮廓或凹槽的构件，他通过与从动件 的高副接触，在运动时可以使从动件获得连续或不连续的任 意预期运动。
凸轮机构结构简单、紧凑，能方便地设计凸轮轮廓以实现 从动件预期运动规律，广泛用于自动化和半自动化机械中作 为控制机构。
机械基础第4章
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4.1 平面四杆机构
• 2.导杆机构 • 导杆机构可以看成是通过改变曲柄滑动机构中固定件的位置演化而来
的。当曲柄滑块机构选取不同构件作为机架时，会得到不同的导杆机 构类型，见表4-4。
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4.2 凸轮机构
• 4.2.1 凸轮机构的类型及特点
• 如图4-18所示，凸轮机构是由凸轮、从动件和机架组成的高副机构。 其中，凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，主动件凸轮通常作等 速转动或移动，凸轮机构是通过高副接触使从动件移动得到所预期的 运动规律。
第4章 常用机构
• 4.1 平面四杆机构 • 4.2 凸轮机构 • 4.3 间歇机构
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4.1 平面四杆机构
• 4.1.1 平面机构概述
• 在同一平面或相互平行平面内运动的机构称为平面连杆机构。平面连 杆机构是由一些刚性构件，用转动副或移动副相互连接而组成，并在 同一平面或相互平行平面内运动的机构。平面连杆机构的构件形状多 种多样，不一定为杆状，但从运动原理看，均可用等效的杆状构件替 代。
运动特点来工作的。
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4.3 间歇机构
• 4.3.3 不完全齿轮机构
• 不完全齿轮机构是由普通渐开线齿轮演变而成的一种间歇运动机构。 如图4-30所示，将主动轮的轮齿切去一部分，当主动轮连续转动时， 从动轮作间歇转动；从动轮停歇时，主动轮外凸圆弧和从动轮内凹圆 弧相配，将从动轮锁住，使之停止在预定位置上，以保证下次啮合。
4.3 间歇机构
• 4.3.2 槽轮机构
• 1.槽轮机构的组成和工作原理 • 图4-27所示为单圆销外啮合槽轮机构，它由带圆柱销的拨盘、具有径
向槽的槽轮和支撑它们的机架组成。在槽轮机构中，由主动拨盘利用 圆柱销带动从动槽轮转动，完成间歇转动。主动销轮顺时针作等速连 续转动，当圆销未进入径向槽时，槽轮因内凹的锁止弧被销轮外凸的 锁止弧锁住而静止；圆销进入径向槽时，两弧脱开，槽轮在圆销的驱 动下转动；当圆销再次脱离径向槽时，槽轮另一圆弧又被锁住，从而 实现了槽轮的单向间歇运动。
机械设计基础习题2
《机械设计基础》习题2原理部分目录0. 绪论1. 平面机构及其自由度2. 平面连杆机构3. 凸轮机构4. 齿轮机构5. 轮系6. 其它常用机构7. 机械的动力性能0绪论思考题0-1机器、机构与机械有什么区别？各举出两个实例。
0-2机器具有哪些共同的特征？如何理解这些特征？0-3零件与构件有什么区别？并用实例说明。
举出多个常用的通用机械零件。
0-4机械设计的基本要求是什么？为什么要确定机器的预定使用期限？0-5机械设计的一般过程是什么？1 平面机构及其自由度思考题1-1 什么是高副？什么是低副？在平面机构中高副和低副各引入几个约束？1-2 什么是机构运动简图？绘制机构运动简图的目的和意义？制机构运动简图的步骤？1-3 什么是机构的自由度？计算自由度应注意那些问题？1-4 机构具有确定运动的条件是什么？若不满足这一条件，机构会出现什么情况？习题1-1绘制图示平面机构的机构运动简图。
a) b)c) d)题图1-11-2 计算图示平面机构的自由度。
（机构中如有复合铰链，局部自由度,虚约束,予以指出。
）a) b)c) d题图1-21-3 求出图示平面机构的全部瞬心。
a) b) c)题图1-31-4 图示正切机构中, ,rad/s 61 =ω求构件3的速度3。
2平面连杆机构思考题2-1平面四杆机构的基本形式是什么？它有哪些演化形式？演化的方式有哪些？ 2-2什么是曲柄？平面四杆机构曲柄存在的条件是什么？曲柄是否就是最短杆？ 2-3什么是行程速比系数？极位夹角？急回特性？三者之间关系如何？ 2-4什么是平面连杆机构的死点？举出避免死点和利用死点进行工作的例子。
2-5平面铰链四杆机构的主要演化形式有哪几种？它们是如何演化来的？ 2-6平面四杆机构的设计方法有哪几种？它们的特点是什么？习题2-1根据尺寸和机架判断铰链四杆机构的类型。
题图1-4题图2-12-2画出各机构的压力角传动角。
箭头标注的构件为原动件。
a) b) c)题图2-22-3设计一曲柄摇杆机构，已知摇杆CD 的长度L CD =75mm ，行程速比系数K =1.5，机架AD的长度L AD = 100mm ，摇杆的一个极限位置与机架的夹角ψ=45°，求曲柄连杆的长度L AB ,L BC 。
《机械基础(机电专业)》教学课件项目2单缸内燃机结构和运动分析
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一、平面连杆机构
2.铰链四杆机构
2）双曲柄机构 如图所示，在铰链四杆机构中，若两个连架杆均为曲柄，则该机构称为双 曲柄机构。该机构主动曲柄等速回转一周，从动曲柄变速回转一周。在双曲柄 机构中，常见的还有平行双曲柄机构和反向双曲柄机构。如图所示，当两曲柄 的长度相等且平行时（其他两杆也平行且长度相等)，称为平行双曲柄机构。 平行双曲柄机构中两曲柄的旋转方向相同，角速度也相等。如图所示，如果双 曲柄机构两曲柄长度相等但互不平行，则称为反向双曲柄机构。反向双曲柄两 曲柄旋转方向相反，角速度也不相等。
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一、平面连杆机构
3.铰链四杆机构的演化及其应用 除了铰链四杆机构的三种类型以外，人们还广泛使用其他形式的平 面四杆机构，这些平面四杆机构是通过改变铰链四杆机构某些构件的形 状、相对长度或选择不同构件作为机架等途径演化而来的。
曲柄摇杆机构的演化——曲柄滑块机构
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一、平面连杆机构
3.铰链四杆机构的演化及其应用 （1）曲柄滑块机构 图（a）所示的曲柄摇杆机构中，若作一弧形槽，槽的曲率半径 等于摇杆3的长度，把摇杆3改成弧形滑块，如图 (b)所示，则将转动 副改成了移动副。如果将弧形槽的半径增加到无穷大，则圆弧形槽变 成了直槽,摇杆变成了滑块，曲柄摇杆机构就演化成了曲柄滑块机构 ，如图 (c)所示。
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一、平面连杆机构
1.平面连杆机构概述 3）运动副的接触面均为几何形状比较简单的圆柱面或平面， 并可靠其自身的几何约束来保持接触，因而制造比较简单。 4）由于平面连杆机构中有较多的构件和运动副，致使构件尺 寸和运动副间隙的累计误差较大，机械效率较低。 5）平面连杆机构中大部分构件或构件重心在运动过程中都做 变速运动，因此产生的惯性力难以消除，故不宜用于高速的场合。
机器人技术等级考试二级理论知识点
旗开得胜1七．特殊机械机构11.凸轮机构 12.连杆机构 113.曲柄机构 134. 滑杆机构 195. 棘轮机构216.间歇运动机构 26八． 电学常识 301.电的发展 30九． 编程常识 31七．特殊机械机构1.凸轮机构凸轮机构是由凸轮，从动件和机架三个基本构件组成的高副机构。
高副机构是指在机械工程中机构的两构件通过点或线的接触而构成的运动副。
低副机构是指机械工程中机构的两构件通过面的接触而构成的运动副。
凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，它一般为主动件，作等速回转运动。
从动件一般为长杆型，作为传递动力和实现预定的运动规律的构件。
从动件一般作连续或间歇性的往复直线运动或摆动，从动件直线运动或者摆动的最大距离叫做行程。
12分类凸轮机构在应用时衍生各种各样的状态。
凸轮机构可以根据不同的方式分类，分别介绍如下：（1）按照凸轮形状不同分类，可以分为盘形凸轮，移动凸轮和圆柱凸轮三种，如下图所示。
图15.11 凸轮形状不同盘形凸轮中凸轮形状像盘子一样的凸轮机构，是凸轮机构中是最基本的形式。
盘形凸轮结构简单，应用最为广泛，凸轮一般作匀速圆周运动（等速回转运动）。
移动凸轮中凸轮形状可能是个“山”形或者斜面形，凸轮相对机架做直线移动。
圆柱凸轮中凸轮形状为圆柱形，这种凸轮机构属于空间凸轮机构，凸轮绕自己中心轴作圆周转动。
（2）按从动件形状不同可以将凸轮机构分为尖顶从动件，滚子从动件和平底从动件。
下面我们依次介绍：尖顶从动件是最基本从动件的形式，从动件与凸轮接触的部分为尖顶形状。
如下图分别为尖顶从动件盘形凸轮，尖顶从动件圆柱凸轮，尖顶从动件移动凸轮。
尖顶从动件能够与任意复杂的能与任意复杂的凸轮轮廓保持接触，从而使从动件实现任意的运动规律。
但尖端处摩擦较大，极易磨损，所以尖顶从动件只能用在传力不大的低速机构。
34图15.12 尖顶从动件凸轮机构滚子从动件是将从动件与凸轮接触的顶端变为滚轮，将滑动摩擦变为滚动摩擦，如下图所示，依次为滚子从动件盘形凸轮，滚子从动件移动凸轮，滚子从动件圆柱凸轮。
工业设计机械基础第7章常用机构
M
B 3 O3
n = 3, Pl =4, Ph =0 F = 3×3 - 2×4 – 0 = 1
与实际相符
n = 3, Pl=4, Ph =0
F = 3×3 - 2×4 – 0 = 1
2）两构件形成多个具有相同作用的运动副。 (1)两构件组成多个移动副，且导路相互平行或重合时，只有一个 移动副起约束作用，其余为虚约束。
2
1
◆处理方法：计算中只计入一处高副。
F=3n-2Pl-Ph=3x2-2x2-1=1
3、机构中对运动不起独立作用的对称部分，将产生虚约束。
◆处理方法：计算中应将对称部分除去不计。
图7-11 运动简图中构件的表示方法 a）二运动副构件示例 b）三运动副构件示例
常用机构运动简图 国标GB/T 4460-1984 给出了典型机构的运动简图， 表7-1为摘自该国标的部分常用机构的运动简图。
2.转动副 构件组成转动副时，如下图表示。 图垂直于回转轴线用图a表示； 图不垂直于回转轴线时用图b表示。 表示转动副的圆圈，圆心须与回转轴线重合。 一个构件具有多个转动副时，则应在两条交叉处涂黑，或在其内 画上斜线。
F=3n-2Pl-Ph=3x3-2x4-0=1
◆处理方法：计算中只计入一 个移动副。
F=3n-2Pl-Ph=3x1-2x1=1
(2) 两构件组成多个转动副，且轴线重合，只有一个转动副起 约束作用，其余为约束。
◆处理方法：计算中只计入一个转动副。
(3)两构件组成多处接触点公法线重合的高副，只考虑一处高副。
图7-5 液体搅拌机 1—机架 2—曲柄 3—连杆 4—摇杆
⑶从动件 机构中由原动件驱动的其他构件。 若从动件直接实现机构的功能，称为执行件；若从动件把运动输出本 机构，称为输出构件。 图7-5中连杆3、摇杆4都是从动件。
汽车机械基础 汽车常用机构
三、机构运动简图
a)结构图
b)运动简图
图图５5--３3 曲曲柄柄滑滑块块机机构构运动运简动图简图
平面连杆机构
一、铰链四杆机构
1 定义及组成
所有构件间的相对运动均为平面运动，且只用低 副连接的机构，称为平面连杆机构。
平面连杆机构被广泛用于机器中的工作机构和控 制机构，其根本原因是由于低副接触面积大、单位面 积上承受的压强小，磨损小，使用寿命长同时也容易 加工和保证精度， 但是低副的两构件间存在间隙ꎬ可 能产生一定的运动误差。在平面连杆机构中具有四个 构件(包含机架)连杆机构，称为四杆机构。
离合器操纵机构
起重机
车辆前轮转向机构
平面连杆机构
3
基本特点
一、铰链四杆机构
(1)铰链四杆机构是低副机构，构件间的相对运动部分为面接触， 故单位面积上的压力较小。并且低副的构造便于润滑，摩擦磨损 较小，寿命长，适于传递较大的动力。如动力机械、锻压机械等 都可采用。 (2)两构件的接触面为简单几何形状，便于制造，能获得较高精度。 (3) 构件间的相互接触是依靠运动副元素的几何形状来保证的，无 需另外采取措施。
图５-４ 铰链四杆机构
平面连杆机构
2
基本类型
一、铰链四杆机构
曲柄摇杆机构
两连架杆中一个为曲柄、另一个为摇杆的铰链四杆机构，称为曲柄摇杆 机构。曲柄摇杆机构主要用以实现将曲柄的匀速转动变成摇杆的摆动。
汽车雨刮器
缝纫机脚踏板机构
平面连杆机构
2
基本类型
一、铰链四杆机构
双曲柄机构
两连架杆均为曲柄的铰链四杆机构，称为双曲柄机构。双曲柄 机构中，通常主动曲柄作匀速转动，从动曲柄作同向变速转动。
三、机构运动简图
机械基础
间歇机构
1、间歇机构的组成： 棘轮机构、槽轮机构、凸轮式间歇运动机构和不完全齿轮 机构 2、间歇机构的特点： 间歇机构是将主动件的均匀转动转换为时动时停的周期性 运动的机构。 间歇机构可分为单向运动和往复运动两类。 间歇运动满足了很多特定工作条件下的要求，有些运动只 需要来回运动，有些只需要摆动运动就可以了，不需要完 整的转动，所以需要间歇运动机构来完成这一要求。 可以省去不需要的能量的浪费，充分利用了机械的功用。
离合器可分成操纵离合器和自控离合器两大
类，必须通过操纵接合元件才具有接合或分离功能的 离合器称为操纵离合器。 按操纵方式不同，操纵离合器分有机械离合器、电 磁离合器、液压离合器和气压离合器等四种。 自控离合器是在主动部分或从动部分某些性能参数 变化时，接合元件具有自行接合或分离功能的离合器。 自控离合器分为超越离合器、离心离合器和安全离合 器三种。 在机械机构直接作用下具有离合功能的离合器称为 机械离合器。机械离合器有啮合式和摩擦式两种类型。
(3)多楔带传动。多楔带是若干V带的组合,可避免多根V 带长度不等,传力不均的缺点。 (4)圆形带传动。横截面为圆形, 常用皮革或棉绳制成, 只 用于小功率传动。 2.啮合带传动 (1)同步带传动。利用带的齿与带轮上的齿相啮合传递运 动和动力，带与带轮间为啮合传动没有相对滑动，可保持 主、从动轮线速度同步。 (2)齿孔带传动。带上的孔与轮上的齿相啮合，同样可避 免带与带轮之间的相对滑动，使主、从动轮保持同步运动。
2、机械联接的特点： 1）强度高，质量稳定可靠； 2）操作简单，施工速度快； 3）适用范围广，适用于各种方位及同、异径钢筋的连接； 4）不受钢筋的化学成分、人为因素、气候、电力等诸多 因素的影响； 5）无污染，符合环保要求、无明火操作施工安全可靠。 3、机械联接的应用： 螺纹连接——到处可见。键连接——轴与轴上零件的连接， 如，轴与齿轮、皮带轮、联轴器等零件的连接。
机构认知实验报告doc
机构认知实验报告doc机构认知实验报告篇一：机构认知实验实验一机构认知实验一、实验目的通过观看机构的运动（10个陈列柜，77种机构），了解各种机构的基本结构、工作原理、特点、功能及应用，配合相关课程的学习。
二、实验设备各类机器、机构模型陈列柜（10个陈列柜，77种机构）。
三、实验原理和内容机构由机架、原动件和从动件三部分组成，其中固定不动的构件为机架，运动规律给定的构件为原动件，原动件由电动机驱动做等速运动，其余的活动构件则为从动件。
本实验所要研究的四种基本机构如下：1、平面连杆机构2、凸轮机构3、齿轮机构4、停歇和间歇运动机构四、注意事项1、不要用手人为地拨动构件。
2、不要随意按动控制面板上的按钮。
3、遵守实验室规则，规范操作，注意安全。
五、实验报告内容要求1、实验报告用实验报告纸书写，写上姓名、学号、班级、实验日期。
2、写出实验目的3、写出实验原理4、实验设备中常用机构的类型：5、思考题：（1）机器是由组成的，当有多个机构时，它们应当按照一定的要求互相配合。
（2）在有曲柄存在的条件时，取不同的构件为机架，可以得到铰链四杆机构的种形式。
（3）平面连杆机构的第一种应用类型是：实现给定的。
（4）平面连杆机构的第二种应用类型是：实现给定的。
（5）利用重力、弹簧力或其他外力，使从动件与凸轮始终保持接触的锁合方式称为。
若利用凸轮和从动件的高副几何形状，使从动件与凸轮始终保持接触的锁合方式称为。
（6）斜齿轮圆柱齿轮机构的传动优点是、、和。
缺点是因轮齿倾斜而产生，使轴承受到附加的轴向推力。
（7）当齿数无穷多时，渐开线齿廓变成，齿轮变成。
（8）相同的齿数，模数大的齿轮轮齿周向尺寸和径向尺寸。
（9）渐开线齿廓上各点的压力角是不同的，越接近基圆压力角越，渐开线在基圆处的压力角为。
国家标准规定齿廓上分度圆的压力角为20°与15°两种，常用的为。
（10）谐波齿轮减速器的特点是：大，少，小，同时啮合的齿数。
机械基础第2版习题答案u5
第五单元常用机构练习题一、名词解释1．运动副构件与构件之间既保持直接接触和制约，又保持确定的相对运动的可动连接称为运动副。
2．低副构件之间通过面接触所形成的运动副称为低副。
3．转动副如果组成运动副的两构件在接触处只允许相对转动，则这种运动副称为转动副（或称为铰链）。
4．移动副如果组成运动副的两构件在接触处只允许相对移动，则这种运动副称为移动副。
5．螺旋副如果组成运动副的两构件在接触处只允许做确定关系的转动和移动的复合运动，则这种运动副称为螺旋副。
6．高副两构件之间通过点（或线）接触形成的运动副称为高副。
7．平面连杆机构平面连杆机构是将若干构件用低副（转动副和移动副）连接起来并作平面运动的机构，也称为低副机构。
8．铰链四杆机构如果平面四杆机构中的运动副都是转动副时，此类机构称为铰链四杆机构。
9．曲柄摇杆机构如果铰链四杆机构中的两连架杆中有一个为曲柄，另一个为摇杆，则该机构称为曲柄摇杆机构。
10．双曲柄机构如果铰链四杆机构中的两连架杆都是能作整周转动的曲柄，则该机构称为双曲柄机构。
11．双摇杆机构如果铰链四杆机构中的两连架杆都是摇杆，则该机构称为双摇杆机构。
12．滑块机构含有移动副的四杆机构，称为滑块四杆机构，简称滑块机构。
13．曲柄滑块机构由曲柄、连杆、滑块和机架组成的机构称为曲柄滑块机构。
14．凸轮机构凸轮机构是指由凸起（或凹槽）轮廓形状的凸轮、从动件和机架所组成的高副机构。
15．间歇运动机构能够将主动件的连续匀速转动转换为从动件的周期性间歇运动的机构称为间歇运动机构。
16．棘轮机构棘轮机构是由棘轮和棘爪组成的一种单向间歇运动机构。
17．槽轮机构槽轮机构是由槽轮和圆柱销组成的单向间歇运动机构，又称马尔他机构。
二、填空题1．机构按其运动空间进行分类，可分为平面机构和空间机构。
2．机构中的构件分为固定件（机架）、原动件和从动件三类。
3．平面运动副包括低副和高副。
4．根据有无移动副进行分类，平面四杆机构可分为铰链四杆机构和滑块四杆机构两大类。
第二章 常见典型机构
5）适用的圆周速度和功率范围广。
你或许拥有一块手表，或是拥 有一个闹钟，当打开机械式的 手表或闹钟的后盖时，就能看 到齿轮是怎样进行啮合传动的。
二、齿轮机构
下午3时3分
（1）按轴的相对位置分类
按轮齿方向
直齿圆柱齿轮传动 斜齿圆柱齿轮传动 人字齿齿轮传动
齿 轮
两轴平行
按啮合情况
外啮合齿轮传动 齿轮齿条传动
第二章 常见典型机构
教 师：徐丽君 办公室：学9301-3
• 1.平面连杆机构 • 2.齿轮机构 • 3.凸轮机构 • 4.棘轮机构 • 5.轮槽机构 • 6.典型机构动画演示
一、平面连杆机构
平面连杆机构定义：
所有构件均作平行于某一平面的运动，且构件之间只有低副连接。
1、铰链四杆机构的组成
机 架——固定不动构件 连架杆——与机架以运动副相连的杆 曲 柄——能做整周转动 摇 杆——摆动一定角度 连 杆——不直接与机架相连的杆
皮革抛光机
（1）曲柄摇杆机构（crank-rocker)
双面刀刃灌木修剪机构
（2）双曲柄机构（double-crank)
• 何为双曲柄机构？ • 两个连架杆都是曲柄的机构。如下动画
（2）双曲柄机构（double-crank)
惯性筛机构
C
23
B 1
4D A
6E
（2）双曲柄机构（double-crank)
2
1
3
4
2
1
3
4
2
1
3
4
(b)不满足格拉肖夫判别式，以任何杆为机架，为双摇杆机构
4.平面机构的自由度
一个作平面运动的自由构件具有三个自由度，即沿X轴、Y轴的移动以及在 XOY平面内的转动。
机械设计实用机构运动仿真图解
目 录前言第一部分 常用基本机构介绍1.平面连杆机构1）铰链四杆机构2）单移动副四杆机构3）双移动副四杆机构2.凸轮机构1）凸轮机构的组成及特点2）凸轮机构的分类3.齿轮机构1）齿轮机构的组成2）齿轮机构的类型4.轮系1）定轴轮系2）周转轮系3）混合轮系第二部分 运动仿真应用实例例1 雨刷器例2 扇形齿轮做摇杆的停歇送料机构例3 搅拌撒草机构例4 插秧机例5 划桨机构例6 曲柄摇杆与曲柄滑块串接机构例7 齿轮副连接曲柄摇杆与摆动导杆机构例8 利用连杆上一点近似直线轨迹的皮革抛光机构例9 割草机驱动机构例10 双面刀刃割草机驱动机构例11 肘杆夹紧机构1例12 肘杆夹紧机构2例13 双肘杆联动夹紧机构例14 不自锁推拉夹紧机构例15 多轴钻例16 平行四杆机构用于带轮涨紧机构例17 电动机皮带轮涨紧机构例18 平行四杆机构做停歇送料机构例19 六组平行四杆机构例20 梨爪伸缩机构例21 孔销联轴器例22 十字滑块联轴器例23 可逆转坐席机构例24 砂箱翻转机构例25 开关炉门机构例26 前轮转向机构例27 卸料小车挡料板自动开启机构例28 转动导杆与摆动导杆串接机构例29 转动导杆与停歇运转的摆动导杆机构例30 转动导杆切纸机构例31 曲柄摇杆与正弦串接机构例32 曲柄摆动导杆与正弦串接机构例33 曲柄摇块滑块三级机构例34 曲柄摇杆滑块三级机构例35 双曲柄与曲柄滑块串接机构例36 斜直槽双移动副机构例37 摆动导杆与双滑块机构例38 曲柄双滑块机构用于金属丝（片）成型机构例39 偏置曲柄滑块机构（弓锯床运动机构）例40 曲柄滑块与转动导杆串接机构例41 增大滑块行程机构例42 曲柄摇块机构实现近似直线轨迹例43 输出摆杆有停歇的铰链连杆机构例44 双摇杆搬运机构例45 双曲柄与转动导杆串接机构例46 转动导杆机构应用实例例47 机架长度可调的摆动导杆机构例48 摆杆极限位置可调节的铰链六杆机构例49 深拉压力机例50 用转动导杆调节切纸速度的机构例51 输入/输出均为转动的导杆机构例52 输入/输出均为转动的导杆机构应用实例例53 直线运动机构例54 双连杆送料机构例55 可实现单侧停歇的摆动导杆机构例56 从动件在极限位置有较长时间停歇的机构例57 六杆压力机机构例58 双摇杆夹紧机构例59 组合夹紧机构例60 凸轮连杆组合输送薄板机构例61 热合联动机构例62 双凸轮与铰链四杆组合的步进输送机构例63 两个相同的曲柄摇杆组合的步进输送机构例64 输出构件做停歇摆动机构例65 等宽凸轮移动间歇机构例66 蜗轮蜗杆用于挑膜机构例67 齿轮齿条用于拉膜机构例68 风扇摇头机构例69 正反转销驱动摆杆机构例70 翻转机构例71 双偏心轮驱动导杆机构例72 凸轮与转动导杆组合机构例73 切膜（纸）机构例74 气钻行星齿轮机构例75 对开螺母机构例76 齿轮升降机构例77 凸轮调节锥齿轮周转轮系输出轴转速机构例78 凸轮调节输出轴转速机构例79 手动夹爪机构例80 量筒开盖落料机构例81 保持工件姿势不变的运转机构例82 手动搅拌器例83 开门机构例84 摆动式油泵例85 手动双联行星机构例86 双凸轮控制二维移动机构例87 增大凸轮升程角转动导杆机构例88 桨轮机构例89 转动导杆与正弦机构组合的机构例90 电磁夹紧机构例91 夯土机例92 抛光机构例93 四导杆机构例94 增大摆角的摆动导杆机构例95 凸轮齿轮机构例96 螺杆充填机例97 齿轮连杆组合机构例98 两偏心齿轮往复运动机构例99 一组锥齿轮传动机构例100 双发动机速度指示机构例101 后面夹紧机构例102 螺母驱动转动压板夹紧机构例103 翻转压板与楔夹紧机构例104 针孔传动机构例105 齿轮正弦机构例106 送膜机构例107 封膜机构例108 固定槽凸轮与摆动从动杆机构例109 移动夹紧机构例110 凸轮夹紧机构例111 可调行程的凸轮绕线机构例112 开袋热合机构例113 开锁机构例114 切膜机构例115 摆动齿轮行星减速机构例116 单万向联轴器例117 双万向联轴器例118 有缺口的齿轮传动机构例119 直线导轨组合机构例120 装载机例121 从动件在极限位置有较长停歇的机构例122 移动导杆有单侧停歇的机构例123 输出摆杆有双侧停歇的机构例124 连杆上一点直线轨迹平行于机架的四杆机构例125 车制椭圆机构例126 调整刀具车制八边形机构例127 加工卵形零件的车床夹具例128 机床尾座运动机构例129 双摆杆挠性件差动机构（抛磨机）例130 平衡吊直线引导机构例131 热合夹紧机构例132 实现精确直线行星轮系连杆机构例133 实现精确直线移动的双滑块机构例134 无导轨虎钳例135 主从动轴线重合的齿轮连杆机构例136 深拉压力机机构例137 齿轮-连杆组合机构例138 带轮驱动的导杆机构例139 带固定凸轮的凸轮连杆机构例140 移动导杆近似等速移动机构例141 锁扣眼机构例142 摆动式飞剪机构例143 封罐机例144 可变节距扭绞金属线机构例145 连轧机差动减速器例146 导杆行星齿轮组合机构例147 调位-对中机构例148 拉膜辊调节机构例149 齿轮-螺旋差动机构例150 用行星齿轮实现微量进给机构例151 宽三角带式机械无级调速器例152 直线引导机构例153 平行钳口的夹钳例154 简易平口钳例155 滑槽杠杆式抓取机构结构1例156 滑槽杠杆式抓取机构结构2例157 连杆杠杆式抓取机构结构1例158 连杆杠杆式抓取机构结构2例159 连杆杠杆式抓取机构结构3例160 平板式抓取机构例161 平面平行移动连杆式抓取机构例162 手臂伸屈机构例163 圆锥齿轮行星机构机械手1例164 圆锥齿轮行星机构机械手2例165 开袋机构机械设计实用机构运动仿真图解朱金生 凌云 编著電子工業出版社Publishing House of Electronics Industry 北京·BEIJING本书是作者多年实践经验的结晶，通过对精选的典型实用运动机构的三维仿真、图解、分析，让读者轻松、快速掌握其运动原理、特点，开拓设计思路，在工作中举一反三。
机械设计基础期末总复习
一.单项选择题： 1.在机器中属于制造单元的是（ C ）。 A.机构 B.构件 C.零件 D.部件
2.机构与机器相比，不具备下面（ C ）特征。 A.人为的各实物组合 B.各实物之间具有确定的相对运动 C.作有用功或转换机构能 D.价格较高
3.构件定义的正确表达是（ C ） A.构件是由机械零件组合而成 B.构件是由机器的制造单元 C.构件是由机器的运动单元 D.构件是机器的装配单元 4.自行车车轮轴、电风扇叶片、起重机上的起重吊钩、台 虎钳上的螺杆、柴油发动机上的曲轴和减速器中的齿轮， 以上零件中有（ B ）种是通用零件。 A.2 B.3 C.4 D.5
2009.12.
一.绪论与平面机构运动简图
1.掌握机器和机构、构件和零件、通用零件与专用零件 等概念； 2.掌握运动副的概念并能很好地识别常见的运动副； 3.能熟练地看懂平面机构运动简图和绘出简单机构 机构的运动简图； 4.熟练掌握平面机构自由度的计算方法，能正确识 别机构中的复合铰链、局部自由度和虚约束，并判 断机构是否具有确定的运动。
5．图示凸轮轮廓是分别以O及O1 为圆心的 圆弧和直线组成的。该凸轮机构从动杆的 运动过程是（ C ）这种类型。 A．升—停—降—停 B.升—停—降 C.升—降—停 D.升—降 五．图示为一偏心圆尖 顶对心移动从动件凸轮 机构。试求：1.基圆半 径ro和升程的大小h；2. 从动杆与凸轮轮廓在A 点接触到B点接触过程 中相应的凸 轮转角δ ；3.从动杆与 凸轮在A点和B点接触时 的压力角α A、α B。
一填空题： 1．在直齿轮传动中，只有当两个齿轮的( 模数 ) 和 ( 压力角 )都相等时，这两个齿轮才能正确的啮合。 2．齿轮齿条传动，主要是把齿轮的( 旋转 )运动转变为齿 条的( 直线移动 )；也可以把运动的形式相反转变。 3．齿轮根切会（1）( )； 降低轮齿的弯曲强度 （2）( 影响轮齿的传动平稳性 )，所以应尽量避免。 4．齿形刀具加工标准齿轮，要不产生根切，一般情况下齿 轮的最少齿数为( 17 )。 5．变位齿轮是( 非标准 ) 齿轮。是在加工齿坯时改变 ( 刀具 )对齿坯的相对位置而切制成的。 6．变位齿轮与标准齿相比，主要是分度圆上的( s )和 ( e )、( ha )和( hf )高发生了变化，而全齿高不变。
机械原理机构
机械原理机构机械原理机构是指由零件和连接它们的约束件组成的系统，它们之间通过相对运动来完成特定的功能。
机械原理机构是机械系统的基本组成部分，它们的设计和应用对于机械系统的性能和效率有着重要的影响。
机械原理机构可以分为平面机构和空间机构两大类。
平面机构是指所有零件的运动都在同一平面内进行，而空间机构则是指零件的运动不仅限于一个平面，还包括垂直于该平面的运动。
根据机构的功能和结构特点，可以将机械原理机构分为连杆机构、齿轮机构、凸轮机构等多种类型。
连杆机构是一种由连杆和连接它们的转动副或滑动副组成的机构。
它通过连杆的相对运动来完成转动或平动的功能。
常见的连杆机构包括曲柄滑块机构、摇杆机构等。
曲柄滑块机构是一种最简单的连杆机构，它由曲柄、连杆和滑块组成，通过曲柄的旋转驱动滑块的来回运动，常用于发动机的活塞运动机构中。
齿轮机构是一种利用齿轮传动来完成动力传递和速度变换的机构。
它由齿轮和连接它们的轴组成，通过齿轮的啮合来实现转速的变换和扭矩的传递。
齿轮机构在机械传动系统中有着广泛的应用，例如汽车变速箱、工业机械等。
凸轮机构是一种通过凸轮的轮廓来控制其他零件运动的机构。
凸轮的轮廓决定了其相对于连接件的运动规律，通过凸轮的旋转或者直线运动来驱动其他零件的运动。
凸轮机构常用于自动机械、数控机床等领域，用来实现复杂的运动轨迹和运动规律。
机械原理机构的设计和分析是机械工程领域的重要课题。
通过对机构的运动学和动力学分析，可以确定机构的运动规律和受力情况，为机械系统的设计和优化提供理论依据。
同时，对机械原理机构的研究也促进了机械工程领域的发展，推动了机械系统的创新和进步。
总的来说，机械原理机构是机械系统中的基础组成部分，它们通过相对运动来完成特定的功能，包括转动、平动、速度变换等。
不同类型的机械原理机构在机械系统中有着各自的应用和特点，其设计和分析对于机械系统的性能和效率有着重要的影响。
随着机械工程领域的不断发展，机械原理机构的研究也将不断深入，为机械系统的创新和发展提供更多的可能性。
机械机构分类
机械机构分类
机械机构，也称为机械结构，是由一些特定的零件以一定的方式连接在一起，以实现特定的运动和功能的装置。
根据其结构和工作原理的不同，机械机构可以分为以下几类：
1. 刚性机构：由刚性零件组成的机械结构，能够保持零件位置和相对位置的不变。
这类机构主要用于提供稳定的支撑和连接功能，如桥梁、大型建筑等。
2. 柔性机构：由柔性零件组成的机械结构，能够在外力作用下发生形状变化。
这类机构主要用于实现复杂的形状变化和运动，如机器人的关节、可变形的结构等。
3. 平面机构：所有零件和连接件都在一个平面内运动的机械结构。
平面机构分为连杆机构、齿轮机构、凸轮机构等，常见的应用有发动机曲轴机构、传动装置等。
4. 空间机构：零件和连接件在三维空间内运动的机械结构。
空间机构能够实现复杂的运动和功能，如机械手臂、航天器的机械系统等。
5. 并联机构：由多个零件同时或独立地完成相同的运动的机械结构。
并联机构具有较高的刚度和精度，常用于要求高速度、高精度和高稳定性的应用，如工业机器人、平行机构等。
6. 串联机构：由多个零件按照一定的顺序连接，按照串联的位置顺序完成运动的机械结构。
串联机构常用于实现复杂的转换、
传动和变换等功能，如传动装置、变速器等。
以上是常见的机械机构分类，不同的机构类型适用于不同的应用领域。
机械工程学中还有对机构进行更详细分类的方法，例如根据运动副的特性、连接点的个数等进行分类。
平面连杆机构的基本形式
平面连杆机构的基本形式
平面连杆机构是一种常见的机械结构，由多个连杆和固定点组成，用
于将旋转运动转换为直线运动或者将直线运动转换为旋转运动。
平面
连杆机构的基本形式包括四种：曲柄摇杆机构、双曲柄摇杆机构、滑
块机构和凸轮机构。
曲柄摇杆机构是最简单的平面连杆机构之一。
它由一个固定点、两个
连杆和一个曲柄组成。
其中，一个连杆连接着曲柄和固定点，另一个
连杆连接着固定点和工作部件。
当曲柄旋转时，工作部件就会做往复
直线运动。
这种结构广泛应用于内燃机等设备中。
双曲柄摇杆机构则是由两个相交的连接臂组成的平面连杆机构。
它可
以将圆周运动转换为直线运动，并且能够实现不同幅值和相位的输出。
这种结构常用于制造振荡器等设备。
滑块机构由一条滑块、两个连接臂和一个固定点组成。
当滑块沿着一
条直线移动时，连接臂也会沿着另一条直线做相应的运动。
这种结构
广泛应用于起重机、升降机等设备中。
凸轮机构则是由一个凸轮和一个连接臂组成的平面连杆机构。
当凸轮
旋转时，连接臂会做往复直线运动。
这种结构常用于制造发动机、液
压泵等设备。
总之，平面连杆机构是一种非常重要的机械结构，广泛应用于各种设备中。
了解其基本形式对于设计和制造具有重要意义。
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铰链四杆机构类型
2.平面四杆机构的演化型式 1）改变构件的形状和运动尺寸
图（a）
图（b）
图（d）
图（c） 演化过程
2）改变运动副尺寸
演化过程
3)选用不同的构件为机架
具有一个移 动副的机构
4)运动副元素的逆换
B
1 2 3 摆动导杆机构 A
A
4
C
1
B 2
3
C
4 曲柄摆块机构
2.3 平面四杆机构的基本特性 1、平面四杆机构有曲柄的条件 1）平面四杆机构中存在周转副的条件
慢
快
1
w
1
2
2）急回运动
180 正行程：曲柄AB1AB2,转过角度 1
C） 摇杆DC1 DC2，转过角度Ψ （对应弧长 C 1 2
180 反行程：曲柄AB2AB1，转过角度 2
C） 摇杆DC1 DC2，转过角度Ψ （对应弧长 C 1 2 C2
DBC中
ad bc
DBC中 b (d a ) c a b c d c (d a ) b a c b d
ab ac ad
最短杆长度+最长杆长度≤其余两杆长度之和
平面四杆机构中存在周转副的条件:
最短杆长度+最长杆长度≤其余两杆长度之和（杆长条件）
AD10mm
C
b
B a
A
c
D 整转副
d
D
双曲柄机构
⑵ AD杆长介于最短杆与最长杆之间(20AD50) 机构有整转副的条件：2050 AD40
最短杆 最长杆
AD30mm
B a
A
b
C 整转副
B
C
b
c
d D A
a
c
d D
曲柄摇杆机构 整转副
⑶ AD杆为最长杆(50 AD110) 机构有整转副的条件：AD204050
C1
1
Ψ
w
B1
1
A
B2
2
D
1 2 曲柄以ω等速回转，所以有 t1 t 2
所以 摇杆正行程平均角速度 1 t ＜反行程平均角速度 2 t 1 2 （1）急回特性：从动件的反行程速度大于正行程速度 （其目的是节约空回行程的时间，提高劳动生产率）
慢
C1
例 1 已 知 铰 链 四 杆 机 构 ABCD ， 其 中 AB20mm ， BC50mm，CD40mm,AD为机架。改变AD杆长，分析机构 的类型变化。 ⑴ AD杆为最短杆(0AD 20) 机构有整转副的条件：AD50 2040
最短杆 b c C B a 整转副 A d 最长杆
最长杆 b c d D A 整转副 最短杆
AD70mm
C
整转副 B
C b
B a
A
Hale Waihona Puke cd Da 曲柄摇杆机构
当10AD30和70AD110时，由于不满足杆长条件，机 构无整转副，为双摇杆机构。 思考 带导杆的四杆机构具有整转副的条件
2、急回特性和行程速比系数 1）极位夹角：对应着从动件两极限位置，曲 柄相应两位置所夹较小角度的补角，用θ表示。
第二章 平面连杆机构
2.1 平面连杆机构的特点及其设计的基本问题 1.平面连杆机构概述 1）定义：由若干构件用低副（转动副、移动 副） 连接组成的平面机构。 2）运动形式：转动、摆动、移动、平面复杂运 动
3）优点： （1）磨损小:运动副单位面积所受压力小，便于润滑 （2）制造方便，易获得较高的制造精度 （3）两构件之间的接触靠本身的几何封闭来维系的 4）缺点： （1）当给定的运动要求较多或较复杂时，需要的构 件数和运动副数往往较多，这样使机构结构复杂，工 作效率降低，增加制造、安装的难度 （2）机构中作平面复杂运动和作往复运动的构件所 产生的惯性力难以平衡，在高速时将引起较大的振动 和动载荷
2.平面连杆机构设计 选型：确定连杆机构的结构组成（构件数目、运 动副的类型和数目） 运动尺寸设计：确定机构运动简图的参数（转动 副之间的距离、移动副位置尺寸以及描绘连杆曲 线的点的位置尺寸等等） 1）运动尺寸设计 （1）实现构件给定位置（实现刚体引导）：要求 连杆机构能引导其构件按规定顺序精确或近似地 经过给定的若干位置
2.2 平面四杆机构的基本类型及其演化
1.平面四杆机构的基本型式：铰链四杆机构 机架：AD 连架杆：与机架相连的构件AB、CD 连杆：BC
！连架杆
整转副：组成转动副的两构件能作整周相对运动 摆动副：组成转动副的两构件不能作整周相对运动 曲柄：与机架组成整转副的连架杆 摇杆：与机构组成摆动副的连架杆 曲柄摇杆机构：一连架杆为曲柄， 另一连架杆为摇杆 双曲柄机构：两连架杆均为曲柄 双摇杆机构：两连架杆均为摇杆
（2）实现已知运动规律：要求在主动件运动规律 一定时，从动件能精确或近似地按给定规律运动 （3）实现已知运动轨迹：要求连杆机构中作平面 运动的构件上某一点精确或近似地沿着给定的轨 迹运动 2）运动尺寸设计的方法 图解法：利用机构运动过程中各运动副位置之间 的几何关系，通过作图获得有关运动尺寸 解析法：将运动设计问题用数学方程加以描述， 通过方程的求解获得有关运动尺寸
1
快
C2
Ψ
w
B1
1
A
B2
2
（2）行程速度变比系数（行程速比系数）K：
2 / t1 t2 1 180 K 1 / t2 t1 2 1800
0
（3- 4）
慢
K 1 180 K 1
0
C1
1
快
C2
Ψ
w
B1
1
A
B2
2
式（3-4）表明 ① 当机构存在极为夹角θ时，机构便具有急回特性 ② 极位夹角θ愈大，K值愈大，机构的急回特性越显著
且， 整转副由最短杆与其临边组成，其余两转动副为摆动副
2）曲柄存在的条件
（1）满足杆长条件 （2）最短杆为连架杆或机架 ① 为连架杆时，曲柄摇杆机构 ② 为机架时，双曲柄机构
3）如何判断铰链四杆机构的类型
杆长条件 满足 机架否？ 最短杆 最短杆邻边 最短杆邻边 不满足
双曲柄机构 曲柄摇杆机构 双摇杆机构
3）如何画极位夹角
例1
C2
C1
A
B2 D B1
例2
极位夹角？
例3
B1
a
ω
A
θ
e
B2 C1
b
H C2
例4
D1 A B1 max
D2
B2
C
3. 压力角和传动角 1）压力角：作用在从动件上的驱动力F与该力作 用点绝对速度vc之间所夹的锐角