第六章 连杆机构
连杆机构的工作原理
连杆机构的工作原理
连杆机构是一种将旋转运动转化为直线运动或者将直线运动转化为旋转运动的机械装置。
它由连杆、摇杆和活动副等组成。
连杆是连杆机构的核心部件,通常由一个或多个连接杆件组成。
连接杆件的一端通过铰链连接在固定点上,另一端通过铰链与摇杆连接。
摇杆是与封闭连杆交叉连接的杆件,它能够转动并且使连杆产生直线运动。
当摇杆旋转时,相应的连杆就会随之运动。
由于约束条件的存在,连杆只能沿着一条直线运动,这条直线就是由固定点和铰链所确定的。
通过合理的设计和调节,可以实现连杆的直线运动与摇杆的旋转运动之间的转换。
连杆机构的工作原理可以通过几何和力学的分析来解释。
在几何方面,连杆机构的工作原理是基于连杆的几何原理。
通过调节连杆的长度、角度和位置,可以使连杆产生不同的直线运动,满足实际应用的需求。
在力学方面,连杆机构的工作原理是基于连杆的力学框架。
当连杆运动时,所受到的力和力矩也会随之变化。
通过合理的力和力矩的平衡分析,可以确定系统中各个部件之间的相互作用,从而实现连杆机构的运动控制和力学效果。
总之,连杆机构利用摇杆和连杆之间的运动和力学关系,将旋转运动转化为直线运动或者将直线运动转化为旋转运动。
通过合理的设计和调节,可以实现机械装置的特定功能和运动要求。
《连杆机构》课件2
利用数值分析方法,如有限元分析、有限 差分分析等,对连杆机构进行应力、应变 、位移等方面的计算和分析。
优化算法
实验验证
采用各种优化算法,如遗传算法、粒子群 算法、模拟退火算法等,对连杆机构的设 计参数进行优化,以实现最优设计。
通过实验验证优化设计的连杆机构的性能 ,对比优化前后的性能指标,评估优化效 果。
可靠性原则
连杆机构应具有足够的强度和刚度,以确保 长期稳定运行和安全性。
高效性原则
连杆机构应具有较高的传动效率和较低的摩 擦阻力,以减小能量损失。
经济性原则
在满足功能和性能要求的前提下,连杆机构 应尽量简单、轻便、低成本。
连杆机构的优化目标
减小体积和重量
通过优化设计,减小连 杆机构的体积和重量, 使其更加紧凑和轻便。
04
连杆机构的强度与刚度分析
连杆机构的受力分析
1 2 3
受力分析概述
连杆机构在各种机械系统中起着传递运动和力的 作用,其受力分析是评估机构性能的重要基础。
静力学分析
通过静力学分析,可以确定连杆机构在静止或匀 速运动状态下所受的力及其方向,从而为后续的 强度和刚度分析提供依据。
动力学分析
动力学分析用于研究连杆机构在动态变化过程中 的受力情况,包括加速度、速度和位移等参数对 机构受力的影响。
连杆机构在机械手夹持器 中的应用
连杆机构用于连接机械手的驱动装置和夹持 器,实现夹持器的快速、准确、稳定地夹紧 和松开。
连杆机构在机械手关节中 的应用
连杆机构用于连接机械手的各个关节,实现 机械手的灵活运动,完成各种复杂操作。
连杆机构在其他领域的应用
连杆机构在医疗器械中的应用
连杆机构用于医疗器械中,如手术台、检查仪器等,实现精确、稳定、高效的操作。
机械设计基础第六章 机械常用机构
一、 铰链四杆机构的基本形式及应用
图6-6 双曲柄机构
一、 铰链四杆机构的基本形式及应用
图6-7 机车车轮联动机构
一、 铰链四杆机构的基本形式及应用
3. 双摇杆机构 两连架杆都为摇杆的铰链四杆机构,称为双摇杆机构。 如图6-8a所示,双摇杆机构的两摇杆均可作为主动件,当主动摇杆1往复摆动时,
通过连杆2带动从动摇杆往复摆动。如图6-8b所示门式起重机的变幅机构即是双摇杆机 构,当主动摇杆1摆动时,从动摇杆3随之摆动,使连杆2的延长部分上的E点(吊重物
平面连杆机构中,最常见的是四杆机构。下面主要介绍其类型、运动转换及其特 征。
一、 铰链四杆机构的基本形式及应用
如图6-1所示,当平面四杆机构中的运动副都是转动副时,称为铰链四杆机构。机 构中固定不动的构件4称为机架,与机架相连的构件1和3称为连架杆,不与机架相连的 构件2称为连杆。连架杆相对于机架能作整周回转的构件(如杆1)称为曲柄,若只能绕机 架摆动的称为摇杆(如杆3)。
图6-3 缝纫机踏板机构
一、 铰链四杆机构的基本形式及应用
在双曲柄机构中,如两曲柄的长度相等,且连杆与机架的长度也相等,称为平行 双曲柄机构(图6-6的ABCD)。平行双曲柄机构有两种情况:图6-6a所示为同向双曲柄 机构;图6-6b所示为反向双曲柄机构。
图6-5 惯性筛
图6-4 双曲柄机构运动示意图
第一节 平面连杆机构
连杆机构是由若干构件用转动副或移动副连接而成的机构。在连杆机构中,所有 构件都在同一平面或相互平行的平面内运动的机构,称为平面连杆机构。
平面连杆机构能够实现多种运动形式的转换,构件间均为面接触的低副,因此运 动副间的压强较小,磨损较慢。由于其两构件接触表面为圆柱面或平面,制造容易, 所以应用广泛。缺点是连接处间隙造成的累积误差比较大,运动准确性稍差。
连杆机构专业知识讲座
本章要点简介四杆机构。
平面连杆机构旳类型、特点和分类
二. 平面连杆机构旳类型和应用
1. 平面四杆机构旳基本型式和应用 全部由转动副构成旳平面四 杆机构称为铰链四杆机构。
机架——固定不动旳构件;
连架杆——与机架相联旳构件;
连杆——连接两连架杆且作平面运动旳构件; 曲柄——作整周定轴回转旳构件; 摇杆——作定轴摆动旳构件;
特例:等腰梯形机构—— 汽车转向机构
2. 平面四杆机构旳演化型式 (1) 将转动副演化成移动副
平面连杆机构旳类型、特点和分类
曲柄摇杆机构
偏心曲柄滑块机构↓ ∞
正弦机构
对心曲柄滑块机构
(2) 选不同旳构件为机架
平面连杆机构旳类型、特点和分类
整转副——能作360˚相对回转旳运动副; 摆转副——只能作有限角度摆动旳运动副。
[ Rα] 称为平面旋转矩阵。
四、 刚体位移矩阵
平面连杆机构旳综合和位移矩阵
刚体在平面中旳位置,可由 固联在其上旳任历来量旳位 置来拟定。 刚体旳一般平面运动,能够 看作固联在其上旳向量分别 作旋转和平移运动旳合成。
Q j R1 j (Q1 P1 ) Pj
Q jx cos1 j
Q jy
▲运动方案设计 — 根据给定旳运动要求选择拟定机构旳类型 (型综合)。
▲尺度综合 — 拟定各构件旳运动学尺寸,涉及运动副之间 旳相对位置尺寸或角度尺寸等,一般还要同 时要满足其他辅助条件,如:
a) 构造条件(要求有曲柄、杆长比恰当、 运动副构造合理等);
b) 动力学条件(如γmin); c) 运动连续性条件等。
平面连杆机构旳综合和位移矩阵
二、 平面连杆机构综合旳常用措施
设计措施:图解法、解析法、试验法
机械设计基础(判断、填空)
第六章平面连杆机构判断题1.铰链四杆机构中的最短杆(就是)曲柄。
(不一定是)2.把(铰链四杆机构)中的最短杆作为机架,就可以得到双曲柄机构。
(曲柄摇杆机构)3.在曲柄长度不相等的双曲柄机构中,主动曲柄作等速转动,从动曲柄作变速转动。
(对)4.家用缝纫机的脚踏板机构是采用(双摇杆)机构。
(曲柄摇杆)5.平面连杆机构的基本形式是铰链四杆机构。
(对)6.曲柄和(连杆)都是连架杆。
(摇杆)7.铰链四杆机构都有连杆和机架。
(对)8.在平面连杆机构中,以最短杆为机架,(就)能得到双曲柄机构。
(不一定)9.在平面四杆机构中,只要两个连架杆都能绕机架作整周转动,必然是双曲柄机构。
(对)10.利用选择不同构件作机架的方法,可以把曲柄摇杆机构改变成双摇杆机构。
(对)11.铰链四杆机构形式的改变,(只能)通过选择不同构件作机架来实现。
(不一定)12.曲柄摇杆机构中,(摇杆)两极限位置所夹锐角称为极位夹角。
(曲柄)13.摆动导杆机构若以曲柄为主动件,导杆一定具有急回特性。
(对)14.因为偏心轮机构中的滑块不能作为主动件,偏心轮机构不存在死点位置。
(对)15.偏置曲柄滑块机构(没有)急回特性。
(有)16.在曲柄摇杆机构中,(当) 曲柄和连杆共线,就是死点位置。
(当摇杆为主动件时)17曲柄极位夹角θ越大,行程速度变化系数K也越大,机构的急回特性越显著。
(对)18.在平面四机构中,凡是能把转动运动转换成往复运动的机构,都会具有急回运动特性。
(对)19.极位夹角θ的大小,是根据设计时事先确定的K值,通过公式求得的。
(对)20.曲柄在死点位置的运动方向与原先的运动方向(相同)。
(不一定相同)21.在实际生产中,机构的死点位置对工作(都是不利的)。
(有利有弊)22.双曲柄机构(没有)死点位置。
(有)23.曲柄摇杆机构中,当曲柄为主动件时机构(有)死点位置。
(没有)24.双摇杆机构无急回特性。
(对)25.四杆机构的死点位置与哪个构件为原动件(无关)。
机械基础电子教案 第六章+常用机构6.2 平面连杆机构
机械基础电子教案6.2 平面连杆机构【课程名称】平面连杆机构【教学目标与要求】一.知识目标1.了解铰链四杆机构的组成和三种基本型式的运动特性与应用。
2.熟悉曲柄存在条件的判别方法。
3.了解含有一个移动副的四杆机构。
4.了解铰链四杆机构的运动特性―急回特性和死点。
二.能力目的1.能够判断四杆机构是否存在曲柄?并根据已知条件确定四杆机构的具体型式。
2.熟悉含有一个移动副的四杆机构和三种基本型式的运动特性及应用场合。
三.素质目标1.了解四杆机构的运动是将连续匀速的转动转变成变速的摇动或其他型式的运动机构,实现运动型式的转化。
2.熟悉三种常见的四连杆运动的基本型式的特点。
3.能够根据曲柄存在条件及取不同构件作为机架来判断出不同的四杆机构。
四.教学要求1.熟悉低副接触四杆机构的运动特点和的组成条件。
2.能够判断四杆机构是否存在曲柄和该机构的基本型式。
掌握三种机构的应用场合。
【教学重点】1.四杆机构曲柄存在条件的判别及四杆型式的确定。
2.熟悉三种基本型式的运动特点及应用场合。
【难点分析】1.高、低运动副的区分和四杆机构基本型式的判断。
2.急回特性的形成,要借助于教具或实物演示,最好请同学上台自己体验。
3.死点的形成条件是曲柄摇杆机构中以摇杆作为主动件才可能出现,如果学生有自己使用过缝纫机请他谈谈使用的感受最好。
在理论上要用力矩的大小等于力与力臂的乘积来决定,如果力臂为0,则无论力有多大,则力矩仍为0。
【教学方法】讲授为主,配合教具课件演示,最后归纳总结。
【学生分析】从机械零件的静止运动转变到常用机构的教学内容,是一个由静向动的变化过程,要从运动的角度出发来启发学生学习本章的内容就比较容易。
同时要从具体的构件抽象出简图来研究运动特点,这也是要改变学生思路的方式。
在讲课时,一定要把这些特点先告诉学生,以便更快地适应新的教学内容。
【教学安排】4学时(180分钟)【教学过程】一.开始常用机构一章的学习,机构的特点是运动的,所以要从运动的角度出发来研究和分析机构,这样就比较容易理解掌握。
连杆机构教学-经典教学教辅文档
E C
E C
A
B
A
B+
D
D
D
在F=1的前提下,六杆、八杆机构均可分解为由一系列的 四杆机构组成。
3. 低副机构具有运动 可逆性
运动可逆性:两 构件上任一重合点, 其相对运动轨迹是相 同的,亦即,不论哪 一个构件固定,另一 构件上一点的运动轨 迹都是相同的。
M(M1,M2)
1
2
轨迹线
1 M1
M2 2
A
LAB ≤ 120
3. 设AB为之间杆
即 110 + 60 ≤ LAB + 70
100 ≤ LAB
所以AB杆的取值范围为:
LAB ≤ 20,100 ≤ LAB ≤ 120
C 70
60
110
D
2. 推广 (1) 推广到曲柄滑块机构 a. 对心式
a + LAD∞ ≤ b + LCD∞
a≤b
b. 偏置式
M(M1,M2)
1 M1点轨迹线——摆线
2 M2点轨迹线——渐开线
一、基本类型 1. 构件及运动副名称 构件名称:连架杆——与机架连接的构件
曲柄——作整周回转的连架杆 摇杆——作来回摆动的连架杆 连杆——未与机架连接 的构件 机架 运动副名称: 回转副(又称铰链) 移动副
(avi)
2. 基本 类型
改变运动副类型 移动导杆机构
B A
改变运动副类型 C
C
∞
定为机架 改变机架
θ
双滑块机构
改变构件 相对尺寸 正弦机构
2. 扩大铰链副
B A
C D
B A
C D
B AA
C D
偏心轮机构
急回运动及运动连续性
第六章 平面连杆机构及其设计 ——急回运动及运动连续性
急回运动及行程速比系数
极位: 在曲柄摇杆机构中,当曲柄与连杆两次共线时,摇杆位于
左右两个极限位置。
极位夹角: 此两处曲柄之间的夹角θ 。
C2
Bθ
A
B1
B2
C C1
ψ
D
摇杆的摆角为ψ 。
急回运动及行程速比系数
180°+θ
A
B2
B θ C2
B1
C C1
ψ
D
当曲柄以ω逆时针转过180°+θ(AB1→AB2),摇杆从C1D摆到C2D。 所花时间为t1 , 平均速度为V1,那么有:
t1 (180 ) / V1 C1C2 t1
急回运动及行程速比系数
B θ C2
A
B1
B2
180°-θ
C C1
ψ
D
当曲柄以ω逆时针转过180°-θ(AB2→AB1),摇杆从C2D摆到C1D。 所花时间为t2, 平均速度为V2,那么有:
rmax
b
C1
a C2
ψ1
δ1
rmin
C"
ψ2
C3
δ2 C'
小结
急回运动及行程速比系数 从动件的工作行程和空回行程的速度不一样的特性为急回特性。
极位夹角θ→行程速比系数K=(180º+ θ) /(180º- θ) 是否有极位
判断一个机构是否存在急回特性的方法 是否有极位夹角
错序不连续 运动连续性
错位不连续
杆上的C点只能在以D为圆心,DC为半径的圆周上运动,则摇杆 的可行域为ψ1、ψ2区间,非可行域为δ1、δ2区间。
rmax
机械设计基础.连杆机构
急回特性的产生是由于连杆机构在运动过程中,主动件与从动件之间的相对位置发生变化,导致输出杆的运动速 度发生突变。这一特性在机械设计中具有重要意义,可以用于实现快速往复运动、减小空回行程时间等。
传力特性
总结词
传力特性是指连杆机构在传递动力时, 机构各部分所承受的力的大小和方向的 特性。
VS
详细描述
04
连杆机构的设计
设计步骤和原则
确定机构功能
首先明确连杆机构需要实现的功能,如实现 往复运动、间歇运动等。
设计机构尺寸
根据机构类型和功能,计算并确定各构件的 尺寸。
选择合适的连杆机构类型
根据所需功能选择合适的连杆机构类型,如 曲柄摇杆机构、双曲柄机构等。
优化设计
考虑机构的运动性能、刚度、强度等因素, 对机构进行优化设计。
02
连杆机构的基本类型
曲柄摇杆机构
总结词
曲柄摇杆机构是连杆机构中最基本的一种形式,它由曲柄、连杆和摇杆组成。
详细描述
曲柄固定在曲轴上,通过连杆与摇杆连接,当曲轴旋转时,曲柄带动连杆和摇 杆运动,从而实现某些特定的运动轨迹。在实践中,曲柄摇杆机构广泛应用于 各种机械装置中,如搅拌机、榨汁机等。
双曲柄机构
详细描述
双摇杆机构通常用于实现某些特定的运动轨迹和传动方式,如船舶的舵机、飞行 器的起落架等。双摇杆机构的设计需要考虑到两个摇杆的摆动速度、摆动方向以 及连杆的运动轨迹等因素。
03
连杆机构的运动特性
急回特性
总结词
急回特性是指连杆机构在运动过程中,主动件从正向运动转变为反向运动时,机构输出杆以较快速度返回的特性。
总结词
双曲柄机构由两个曲柄、连杆和机架组成,两个曲柄可以等 速或不等速旋转。
6连杆机构剖析PPT课件
称γ为传动角, =90°- 。 γ ↑ → F’↑ →对传动有利。
可用γ的大小来表示机构传动力性能的好坏。 当机构在运动过程中,传动角是变化的。
B
F”
F
Cγ
α
v (F’)
A
D
.
49
压力角和传动角
当机构在运动过程中,传动角是变化的。 为保证机构具有良好的传力性能,设计时:
min40° (一般机械) min50° (大功率机械)
2 B C C D
当 0 、 180 时,δ呈现最大最小值; 当δ 是锐角,δ=γ
当δ 是钝角,γ=180º - δ
C
B
A
φ
δ D
.
51
压力角和传动角
γmin出现的位置:
α
δ
δ
◆当 ∠BCD ≤ 90°时,γ=∠BCD ◆当 ∠BCD > 90°时,γ=180°- ∠BCD ◆当主动曲柄与机架共线的位置, 都有可能出现γmin
C1C 2 t2
=
C1C 2 t1
t1 t2
180 180
只要 θ ≠ 0 , 就有 K>1
且θ越大,K值越大,急回性质越明显。
设计新机械时,往往先给定K值,于是:
180 K1
K1
问:如何判断一个机构是否有急回特性? 从动件是否有极限位置; 对应主动件位置是否存在极位夹角
.
40
急回运动及行程速比系数
.
24
4、改变运动副元素的包容关系
.
25
小结
四杆机构的演化
1、改变构件的形状和运动尺寸 2、更换不同的构件成为新机架 3、改变运动副的尺寸 4、改变运动副元素的包容关系
.
连杆机构及设计课件
连杆机构的运动学方程
建立连杆机构的运动学方程,通过求解方程得到各构件的运动轨迹和速度。
分析连杆机构在各种外力作用下的平衡状态和运动状态。
连杆机构的受力分析
研究连杆机构的承载能力和变形特性,确保机构在正常工作条件下具有足够的强度和刚度。
反求工程
多学科团队协同工作,实现跨领域创新。
并行设计
利用遗传算法、粒子群算法等智能优化算法进行多目标优化设计。
智能优化算法
04
连杆机构的实例分析
汽车发动机连杆机构是汽车动力系统的重要组成部分,其设计直接影响到汽车的性能和可靠性。
总结词
汽车发动机连杆机构的主要功能是将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动,从而输出动力。在设计过程中,需要考虑材料、强度、刚度、润滑和耐久性等多个因素。
分类
定义
连杆机构广泛应用于各种机床、压力机、注塑机等机械设备中,实现各种复杂的运动轨迹和运动规律。
机械制造
连杆机构在航空航天领域中用于控制飞行器的姿态和位置,如舵机、起落架等。
航空航天
连杆机构在火车、汽车等交通工具中用于实现车轮的转动、悬挂系统的运动等。
交通运输
02
连杆机构的工作原理
连杆机构的运动学分析
详细描述
汽车发动机连杆机构的设计需要经过精确的计算和分析,以确保其能够承受高强度的机械应力和热应力,同时保持良好的稳定性和可靠性。
总结词
在设计过程中,需要考虑连杆的长度、重量、惯性、振动等因素,以及与曲轴、气缸和其他零部件的配合关系。此外,还需要进行动力学分析和模拟,以验证设计的可行性和优化性能。
详细描述
手工绘图
《连杆机构》课件
描述了连杆机构在传递力和运动过程 中力的传递方式和效果,可以通过解 析法或实验方法进行研究和分析。
04 连杆机构的设计与优化
连杆机构的设计原则与方法
总结词
连杆机构设计原则是确保机构的运动学和动力学性能,同时满足强度、刚度和稳定性的 要求。
详细描述
连杆机构的设计原则包括确定机构的运动规律和运动轨迹、选择合适的连杆和运动副、 进行强度和刚度校核、优化机构尺寸和布局等。设计方法包括理论计算、实验研究和数
描述了各构件之间在运动过程中的相 对位置关系,可以通过几何学方法进 行分析和计算。
描述了各构件在运动过程中的加速度 关系,可以通过解析法或图解法进行 分析和计算。
连杆机构的速度特性
描述了各构件在运动过程中的速度关 系,可以通过解析法或图解法进行分 析和计算。
连杆机构的传力特性
连杆构的受力分析
通过对连杆机构中各构件之间的相互 作用力进行分析,可以确定各构件的 受力情况,为机构的优化设计和稳定 性分析提供依据。
新材料在连杆机构中的应用
01
02
03
高强度轻质材料
如碳纤维、钛合金等,能 够提高连杆机构的强度和 刚度,减轻重量。
耐腐蚀材料
用于在恶劣环境下工作的 连杆机构,提高其使用寿 命。
智能材料
如形状记忆合金、压电陶 瓷等,可用于实现连杆机 构的自适应和主动控制。
新工艺在连杆机构中的应用
精密铸造和锻造
提高连杆机构的制造精度 和表面质量。
度和范围,以满足不同工作需求。
双曲柄机构的实例分析
要点一
总结词
双曲柄机构可以实现两个曲柄的同步或反相位运动,常用 于实现复杂的运动轨迹和运动形式。
连杆机构工作原理
连杆机构工作原理
连杆机构是一种常见的机械传动装置,它由连杆和连接轴构成。
连杆机构的工作原理是通过连杆的运动,将输入轴的旋转运动转化为输出轴的线性运动或者输出轴的旋转运动。
连杆机构的工作原理可以分为两种基本类型:摇杆机构和滑块机构。
摇杆机构是由一个固定的连接轴和一个可以围绕连接轴旋转的连杆组成。
当输入轴旋转时,连杆会随之旋转,通过连杆的转动将旋转运动转化为线性运动或者旋转运动。
滑块机构是由一个固定的连接轴和一个可以沿连接轴滑动的连杆组成。
当输入轴旋转时,连杆会沿着连接轴滑动,通过连杆的滑动将旋转运动转化为线性运动或者旋转运动。
连杆机构的工作原理可以应用在各种机械装置中。
例如,在汽车发动机中,连杆机构将活塞的上下线性运动转化为旋转运动,从而驱动曲轴旋转;又如,在四连杆机构中,通过连杆的转动将输入轴的旋转运动转化为输出轴的直线运动。
总的来说,连杆机构通过连杆的旋转或者滑动,实现了不同轴之间的运动转换,从而实现了机械装置的工作。
它是机械传动领域中一种重要的基本装置,应用广泛。
第六章汽车发动机维修(曲柄连杆)方案
连杆校验仪
2)连杆变形的校正
在校正连杆时,首先要记下连杆弯曲与扭曲的 方向和数值,利用连杆校正器进行校正。通常是 先校正扭曲,再校正弯曲。 校正时应避免反复的 过校正。
3)连杆衬套的修复
在更换活塞销的同时,必须更换连杆衬套,以 恢复其正常配合。新衬套的外径应与小端承孔有 0.10~0.20mm的过盈,以防止衬套在工作中发生 转动。 过盈量也不可过大,否则会在压装时将衬 套压裂。选择新衬套时,可用量具分别测量连杆 小端承孔内径和衬套外径,其差值便是衬套的加 工余量。
(2)发动机标定功率或汽缸压缩压力低于标准值25% 以上。
(3)汽缸磨损,其圆柱度误差达到0.175~0.250mm, 或圆度误差达到0.050~0.063mm。
(4)燃油和润滑油消耗量明显增加。 (5)发动机出现异响。 (6)发动机不能正常运转或根本不能运转。 (7)发动机机体发生重大损伤事故。
二、发动机总成大修检测方法
人有了知识,就会具备各种分析能力, 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书,广泛阅读, 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍,我们能丰富知识, 培养逻辑思维能力; 通过阅读文学作品,我们能提高文学鉴赏水平, 培养文学情趣; 通过阅读报刊,我们能增长见识,扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操, 给我们巨大的精神力量, 鼓舞我们前进。
第六章 汽车发动机维修
第一节 汽车发动机维修概述 第二节 曲柄连杆机构的检修 第三节 配气机构的检修 第四节 润滑系统的检修 第五节 冷却系统的检修 第六节 汽油发动机电子控制系统检修 第七节 发动机的装配与调试
第一节 汽车发动机维修概述
一、汽车发动机总成大修条件
(1)发动机加速性能恶化,明显感觉汽车起步加速时 间和超车加速时间延长。
《连杆机构及设计》课件
连杆机构将在航空航天、机器人和能源领域等得到更广泛的应用。
3 连杆机构的发展趋势
连杆机构将朝着轻量化、高效化和智能化的方向发展。
结束语
连杆机构在现代工业中的重要性
连杆机构在现代工业中扮演着不可替代的角色,推动了工业的发展和进步。
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连杆机构的应用
连杆机构广泛应用于机械工 程、工业自动化和医疗设备 等领域。
连杆机构的运动学分析
1
连杆机构的运动规律
2
连杆机构的运动规律受到运动学和动力
学的影响。
3
连杆机构的自由度
连杆机构的自由度决定了其运动的多样 性和灵活性。
常用连杆机构运动学分析方法
常用的连杆机构运动学分析方法包括几 何法、代数法和向量法。
《连杆机构及设计》PPT 课件
本课件将详细介绍连杆机构的概念、设计原则、运动学分析、尺寸设计等内 容,并探讨其在机械工程、工业自动化和医疗设备等领域的应用。
连杆机构概述
连杆机构简介
连杆机构是一种常见且重要 的机械连接方式,具有广泛 的应用领域。
常见连杆机构形式
常见的连杆机构形式包括曲 柄滑块机构、摇杆机构、拉 杆机构等。
连杆机构的设计
连杆机构设计 的基本原则
连杆机构设计需要考 虑机械强度、运动平 稳性和制造成本等因 素。
连杆机构设计 的流程
连杆机构设计包括需 求分析、草图设计、 力学分析和尺寸设计 等步骤。
连杆机构的尺 寸设计
连杆机构的尺寸设计 需要考虑材料的强度 和刚度等因素。
连杆机构的性能和工作 效率。
连杆机构的应用案例
机械工程中的应用案例
连杆机构名词解释
连杆机构名词解释连杆机构是一种常见的机械传动装置,由连杆和销轴组成。
连杆机构可以将旋转运动转换为直线运动,也可以将直线运动转换为旋转运动,广泛应用于各个领域的机械装置中。
连杆机构的主要目的是通过运动的传递来实现特定的工作任务。
它可以将不同类型的运动(如旋转、滑行、摆动等)转化为所需的运动形式。
连杆机构可以实现线性同步运动,使多个部件在具有特定时间和空间间隔的时间内进行协调工作。
连杆机构的主要元素是连杆和销轴。
连杆是一种刚性杆件,由轴心和轴向两个连杆头组成。
连杆的长度和大小决定了机构的运动范围和速度。
销轴是连接连杆和其他运动部件的旋转轴,通过销轴连接连杆和其他运动部件,实现运动的传递。
连杆机构的设计和应用涉及一系列基本概念和原理。
首先是连杆机构的运动学分析,包括连杆长度和角度、连杆运动轨迹的计算以及连杆运动形式的确定。
运动学分析是连杆机构设计的基础,通过分析运动学参数,可以确定机构的动态特性和优化设计。
其次是连杆机构的运动学合成,它是根据机构的功能要求和空间布局,通过合理的选择和组合连杆长度、形状和连接点,设计出具有特定运动形式的连杆机构。
运动学合成需要根据机构的工作要求和运动特点,进行合理的配置和布局,以实现所需的运动形式和工作任务。
此外,连杆机构的运动分析也是设计中的重要环节,它包括机构的运动平衡、力学特性和运动参数的计算。
通过运动分析,可以确定机构的动态特性、力学特性和运动参数,为机构的动态响应、稳定性和工作性能提供依据。
在实际应用中,连杆机构广泛应用于机械制造、交通运输、航空航天、农业机械、家用电器等领域。
举几个例子来说明连杆机构的应用:汽车发动机中的连杆机构用于将活塞的往复运动转换为曲轴的旋转运动;蒸汽机中的连杆机构用于将活塞的往复运动转换为旋转运动,驱动机械设备的运转;悬挂桥式起重机的连杆机构用于实现吊钩的升降和伸缩,以及横梁的移动。
总之,连杆机构是一种重要的机械传动装置,通过连杆和销轴的组合,可以实现旋转运动到直线运动的转换,以及直线运动到旋转运动的转换。
织造原理:第六章 开口
2)综框联动式凸轮开口机构的优缺点
– 结构简单,安装维修方便,制造精度要求不高。 – 吊综皮带在使用过程中会逐渐伸长,必须周期性检查梭口位置。 – 踏综杆挂综处作园弧摆动,综框在运动中前后晃动,经纱与综
丝的摩擦增多,引起断头。 – 上梁和吊综装置影响机台光线,不利于检查布面。 – 油污疵点。
2、弹簧回综式凸轮开口机构
H1 : H2 : ... : Hn L1 : L2 : ... : Ln
2、非清晰梭口:梭口满开时,上下层经纱均不处于同 一平面内。
特点:非清晰梭口不利于梭子飞行,尤其是下层经纱不平齐, 不能成为梭子飞行的可靠依托。
3、半清晰梭口:梭口满开时,下层经纱处于同一 平面内,而上层经纱不在同一平面内。
第六章 开口
6.1 概述
– 开口的含义:在织机上,按照织物组织的要求, 把经纱上下分开,形成梭口的运动,简称开口。
– 完成开口动作的机构称为开口机构。
开口机构的作用: • 使经纱上下分开,形成梭口; • 根据织物组织的要求,控制经纱的升降次序。
3、开口机构的类型:
1)凸轮和连杆开口机构——织制平纹、斜纹等简单织物, 可用2-8页综框。
张力相等,形成等张力梭口。
▪ 当后梁在经直线上方,上下层经纱变形量差> 0 ,下层经
纱张力>上层经纱,形成不等张力梭口。
▪ 后梁过高,开口不清( 上层经纱张力小,下层经纱张力
大);
▪ 后梁过低,下层经纱张力不足,对梭子运动不利。
五、 摩擦——摩擦是引起经纱断头的原因之一
改变摩擦大小的途径: 1、减小停经片对经纱的摩擦,合理选择停经片重量; 2、减小后梁对经纱的摩擦,适当减小后梁仰角; 3、减小综眼对经纱的摩擦; 4、减小钢筘对经纱的摩擦; 5、梭子对经纱的摩擦。
传动角和死点位置1
《机械原理》第六章平面连杆机构及其设计——传动角和死点位置αF γ(F ’)F ”压力角:从动件上所受力F 与力作用点绝对速度之间所夹锐角α。
A B C D 切向分力:F’=Fcos α法向分力:F”=Fcosγγ↑→F’↑→对传动有利。
=Fsinγ称γ为传动角,γ=90°-α。
可用γ的大小来表示机构传动力性能的好坏。
当机构在运动过程中,传动角是变化的。
vαγA BCD当机构在运动过程中,传动角是变化的。
为保证机构具有良好的传力性能,设计时:γmin≥40°(一般机械)γmin≥50°(大功率机械)δA B CD 最小传动角出现的位置:φ在∆ABD 和∆BCD 中2222BD AB AD AB ADCOS ϕ=+-⋅222BC CD BC CDCOS δ=+-⋅22222arccos 2BC CD AB AD AB ADCOS BC CDϕδ+--+⋅=⋅时,δ呈现最大最小值;180ϕ=︒0ϕ=︒当、当δ 是锐角,δ=γ当δ 是钝角,γ=180º -δ◆当∠BCD ≤ 90°时,γ=∠BCD ◆当∠BCD >90°时,γ=180°-∠BCD◆当主动曲柄与机架共线的位置,都有可能出现γminγmin 出现的位置:γγγδδ注意:在确定压力角和传动角时不考虑摩擦;机构的传动角一般在运动链最后一个从动件上分析。
传动角大小与各杆长有关。
γγααFFv v注意:活用压力角和传动角互余的关系: α+γ = 90º分析图示曲柄滑块机构的最小传动角?B 1C 1αmax 曲柄滑块机构:当主动件为曲柄时,最小传动角出现在曲柄与机架垂直的位置。
分析:要找最小传动角,先找最大压力角γminv摆动导杆机构:由于在任何位置时主动曲柄通过滑块传给从动杆的力的方向,与从动杆上受力点的速度方向始终一致,所以传动角始终等于90度。
分析导杆机构的最小传动角?v F=0ºγ=90º。
汽车机械基础课件第6章汽车常用机构
4、铰链四杆机构的应用实例1
1、分析缝纫机运动形式,说明其平面连杆机构 的形式。
2、分析汽车刮水器的机构形式及工作过程。
3、分析起重机的机构形式及工作过程。
三、曲柄滑块机构
1、组成 曲柄滑块机构由滑块、连杆、曲柄和机架四个构件 通过转动副和移动副连接而成。
2、运动形式的转换
当滑块为主动件时 ,机构将滑块的往 复移动转变为曲柄 的旋转运动;
用rmin表示。 (2)推程:推程运动角δt;
(3)远休止、远休止角δs; (4)回程、回程运动角δh; (5)近休止、近休止角δs ˊ ; (6)行程:从动件在推程或回程中移动的距离,用 h
表示。
2、凸轮机构从动件的常用运动规律
(1)等速运动规律:等速运动规律的特点是当凸轮 等速回转时,从动件推程或回程中的速度为常数。
6.2 平面连杆机构
1、什么是机构? 2、说明下列运动副的类型?
一、平面连杆机构
若干刚性构件通过低副(转动副和移动副) 联接而成的机构,是一种低副机构。
二、铰链四杆机构 1、定义
由四个构件通过转动副连接而成的平面 连杆机构。 2、组成
3、铰链四杆机构的基本形式 曲柄摇杆机构
双曲柄机构
机架
永久联接与转动副
齿轮与轴的固定联接
移动副
移动副
直齿圆柱轮机构(外啮合)
外啮合
内啮合
内啮合
二、机构运动简图
用国标规定的简单符号和线 条代表运动副和构件,并按 比例定出各运动副的位置, 说明机构各构件间相对运动 关系的简化图形,称为机构 运动简图。
不严格按比例来绘制简 图,这样的简图通常称为机 构示意图。
讨论:机构 存在急回特 性的条件?
连杆机构文档
连杆机构引言连杆机构是一种常见的机械传动装置,由连杆和连接节制组成。
它在许多领域中得到广泛应用,包括工程机械、汽车、飞机等。
本文将介绍连杆机构的工作原理、应用领域以及设计要点。
工作原理连杆机构由两个或多个连接节制和一组连杆构成。
连接节制是通过铰链、销轴或滑动副连接的零件,连杆则通过连接节制相互连接。
连杆的形状确定了机构的运动特性,而连接节制的类型决定了连杆的运动方式。
连杆机构的工作原理基于力的平衡和力的传递。
当一个连杆受到外部力的作用时,它会通过连接节制传递力量给其他连杆。
这样一来,连杆机构可以将输入力或运动转化为所需的输出力或运动。
应用领域连杆机构在各个行业中都有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域:工程机械在工程机械中,连杆机构常被用作传动装置,将发动机的旋转运动转化为工作设备的线性运动。
例如,挖掘机中的臂杆就是一种连杆机构,它通过液压缸的作用将发动机的动力转化为挖掘臂的上下运动。
汽车发动机连杆机构在汽车发动机中起着至关重要的作用。
连杆将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动,从而驱动车辆前进。
设计合理的连杆机构可以提高发动机效率、减少磨损和噪音。
飞机起落架在飞机中,连杆机构常被用作起落架的展开和收起装置。
连杆机构可以提供足够的力量和稳定性,使得飞机在起落过程中保持平衡和安全。
精密机械在精密机械领域,连杆机构可以用于实现高精度的运动控制。
例如,在光学仪器中,连杆机构可以实现精确的焦距调节和镜头方向变化。
设计要点设计连杆机构时,有几个关键要点需要考虑:运动特性首先需要确定所需的运动特性,如旋转、直线、往复等。
根据要求选择合适形状的连杆,并确定连接节制的类型。
力的传递和平衡连杆机构必须能够传递所需的力量,并保持力的平衡。
确保连接节制的强度足够,并合理设置支撑点和连接点。
压力和摩擦考虑到连杆机构的工作过程中可能产生的压力和摩擦,需要进行适当的润滑和冷却措施,以确保机构的正常运行。
噪音和振动连杆机构的设计应尽量减少噪音和振动。
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(1)曲柄摇杆机构 特征:曲柄+ 特征:曲柄+摇杆
类
作用:将曲柄的整周回转转变为摇杆的往复摆动. 作用:将曲柄的整周回转转变为摇杆的往复摆动. 整周回转 摇杆的往复摆动
雷达天线俯仰机构
搅拌机构
缝纫机踏板机构 ( 摇杆主动 )
( 曲柄主动 )
(2)双曲柄机构 特征:两个曲柄 特征: 作用: 等速回转转变为 作用:将等速回转转变为 等速或变速回转. 等速或变速回转.
t1 = (180 ° + θ ) / ω
V 1 = C 1C 2 t1 = C 1C 2ω /(180 ° + θ ) 曲柄从AB 继续转过180 180° 时为回程 所花时间为t 回程, 曲柄从AB2 继续转过180°-θ到AB1时为回程,所花时间为 2 , 此时摇杆从C 摆到 摆到C ,平均速度为V 此时摇杆从 2D摆到 1D,平均速度为 2 ,那么有
(摆动导杆机构) 摆动导杆机构)
(4) 扩大转动副
平面连杆机构的类型, 平面连杆机构的类型,特点和分类
曲柄滑块机构 将转动副B加大, 将转动副B加大,直至把 转动副A包括进去, 转动副A包括进去,成为 几何中心是B 几何中心是B,转动中心 的偏心圆盘. 为A的偏心圆盘.
偏心轮机构
第二节 平面连杆机构的运动和动力特性 1.平面四杆机构存在曲柄的条件 平面四杆机构存在曲柄的条件 四杆机构
根据余弦定律, 根据余弦定律, 90° 0) 当 ∠B1C1D ≤ 90°(φ= 0)时,
δ min
2 l 2 + l32 (l 4 l1 ) 2 = arccos 2l 2 l3
平面连杆机构的运动和动力特性
90° 当 ∠B2C2D > 90° 180° (φ= 180°)时,
δ max
l 22 + l 32 (l 4 + l1 ) 2 = arccos 2l 2 l 3
第 六 章 连 杆 机 构
第六章
连 杆 机 构
§6-1 平面连杆机构的类型,特点和应用 - 平面连杆机构的类型, §6-2 平面连杆机构的运动和动力特性 - §6-3 平面连杆机构的综合概述和刚体位移矩阵 - §6-4 平面刚体导引机构的综合 - §6-5 平面函数生成机构的综合 - §6-6 平面轨迹生成机构的综合 - §6-7 按行程速比系数综合平面连杆机构 -
K 1 θ = 180 ° K +1
平面连杆机构的运动和动力特性
曲柄滑块机构的急回特性分析
导杆机构的急回特性分析
应用:节省回程时间,提高生产率. 应用:节省回程时间,提高生产率.
5.机构运动的可行域 .机构运动的
以四杆机构为例. 以四杆机构为例. 概念 可行域:摇杆的运动范围. 可行域:摇杆的运动范围. 不可行域: 不可行域:摇杆不能达到的 区域. 区域.
类
二. 平面连杆机构的类型和应用 1. 平面四杆机构的基本型式和应用 平面四杆机构的基本型式和应用 基本型式 全部由转动副组成的平面四 杆机构称为铰链四杆机构 铰链四杆机构. 杆机构称为铰链四杆机构. 机架——固定不动的构件; 机架——固定不动的构件; 固定不动的构件 连架杆——与机架相联的构件; 与机架相联的构件; 连架杆 与机架相联的构件 连杆——连接两连架杆且作平面运动的构件; 连接两连架杆且作平面运动的构件; 连杆 连接两连架杆且作平面运动的构件 曲柄——作整周定轴回转的构件; 作整周定轴回转的构件; 曲柄 作整周定轴回转的构件 摇杆——作定轴摆动的构件; 作定轴摆动的构件; 摇杆 作定轴摆动的构件
平面连杆机构的运动和动力特性
设曲柄以ω 逆时针匀速旋转. 设曲柄以 ω 逆时针匀速旋转 . 180° 从 AB1 转 到 AB2 , 转 过 180°+θ 时为工作行程 所花时间为t 工作行程, 时为 工作行程 , 所花时间为 1 ; 此 时 摇 杆 从 C1D 摆 到 C2D , 平 均速度为V 则有: 均速度为 1,则有:
平面四杆机构具有整转副 可能存在曲柄 存在曲柄. 则可能存在曲柄. 设l1 < l4,连架杆若能整周回 必有两次与机架共线. 转,必有两次与机架共线. 可得: 由△B2C2D可得: 可得 可得: 由△B1C1D可得: 可得 l3≤(l4 –l1) + l2 l2≤(l4– l1) + l3 l1+l4≤ l2 + l3 l1+ l3 ≤ l2 + l4 l1+l2 ≤ l3 + l4
类
惯性筛
特例:平行四边形机构 特例: 特征:两连架杆等长且平行, 特征:两连架杆等长且平行, 连杆作平动. 连杆作平动.
平面连杆机构的类型, 平面连杆机构的类型,特点和分类
AB = CD BC = AD
摄影平台升降机构 机车车轮联动机构
平行四边形机构存在 运动不确定位置 位置. 运动不确定位置.
平面连杆机构的运动和动力特性
各构件的长度关系及安装的初始状态, 各构件的长度关系及安装的初始状态,决定了曲柄整周 转动时,机构运动的可行域. 转动时,机构运动的可行域.
分析 设想拆开运动副C, 设想拆开运动副 ,考察点 C的运动范围. 的运动范围. 的运动范围 1.点 必在 圆上运动. 必在C圆上运动 1.点C必在 圆上运动. 2. 相对于点 ,点C运动 相对于点A, 运动 的最远范围不能超出圆弧 Rmax,最近范围不能小于 圆弧R 圆弧 min. 3. 以上两条决定了点 的运 以上两条决定了点C的运 动范围, 动范围,从而规划出机构 的可行域. 的可行域.
平面连杆机构常以构件数命名: 平面连杆机构常以构件数命名: 四杆机构,五杆机构,多杆机构等. 四杆机构,五杆机构,多杆机构等. 特征:有一作平面运动的构件,称为连杆. 特征:有一作平面运动的构件,称为连杆.
优点: 优点:
平面连杆机构的类型, 平面连杆机构的类型,特点和分类
▲采用低副,面接触,承载大,便于润滑,不易磨损 采用低副,面接触,承载大,便于润滑, 形状简单,易加工,容易获得较高的制造精度. 形状简单,易加工,容易获得较高的制造精度. ▲改变杆的相对长度,从动件运动规律不同. 改变杆的相对长度,从动件运动规律不同. ▲连杆曲线丰富.可满足不同要求. 连杆曲线丰富.可满足不同要求. 缺点: 缺点: 构件和运动副多,累积误差大, ▲构件和运动副多,累积误差大,运动精度和效率 较低. 较低 产生动载荷(惯性力) 不适合高速. ▲产生动载荷(惯性力),不适合高速. 设计较复杂,难以实现精确的轨迹. ▲设计较复杂,难以实现精确的轨迹. 本章重点介绍四杆机构. 本章重点介绍四杆机构.
可以利用" 死点" 位置进行工作, * 可以利用 " 死点 " 位置进行工作 , 例如:飞机起落架,钻夹具等. 例如:飞机起落架,钻夹具等.
4.急回特性 .
平面连杆机构的运动和动力特性
从动件作往复运动的平面连杆机构中, 从动件作往复运动的平面连杆机构中,若从动件工作行程的平 均速度小于回程的平均速度,则称该机构具有急回特性 急回特性. 均速度小于回程的平均速度,则称该机构具有急回特性. 在曲柄摇杆机构中 , 当 从动件 ( 摇杆 ) 位于两 极限位置时, 极限位置时 , 曲柄与连 杆共线 . 此时 对应的主 动曲柄之间所夹的锐角θ 叫作极位夹角 极位夹角. 叫作极位夹角.
t 2 = (180 ° θ ) / ω
V 2 = C 1 C 2 t 2 = C 1 C 2 ω /( 180 ° θ )
显然
t1 >t2 V2 > V1 即该机构具有急回特性 即该机构具有急回特性
平面连杆机构的运动和动力特性
为能定量描述急回运动,将回程平均速度 为能定量描述急回运动,将回程平均速度V2 与工作行程平均 速度V 之比定义为 定义为行程速度变化系数 速度 1之比定义为行程速度变化系数 K
正弦机构
对心曲柄滑块机构
(2) 选不同的构件为机架
类
整转副——能作360相对回转的运动副; 能作360 相对回转的运动副 整转副 能作360 相对回转的运动副; 摆转副——只能作有限角度摆动的运动副. 只能作有限角度摆动的运动副. 摆转副
曲柄摇杆机构
双摇杆机构 双摇杆机构 双曲柄机构
(2)选不同的构件为机架
平面连杆机构的运动和动力特性
由于在机构运动过程中, 角是变化的, 由于在机构运动过程中,γ角是变化的, 因此设计时一般要求: ≥40° 因此设计时一般要求: γmin≥40°. γmin出现的位置: 出现的位置:
90° 当 ∠BCD ≤ 90°时,γ=∠BCD 180° 90° 当 ∠BCD > 90°时,γ=180°- ∠BCD BCD最小或最大时 即在主动曲柄与机架共线的 最小或最大时, 当 ∠BCD最小或最大时, 即在 主动曲柄与机架共线的 位置,都有可能出现γ 位置,都有可能出现γmin
180° γmin=[δmin, 180°-δmax ]min
3.死点 . 对于曲柄摇杆机构, 对于曲柄摇杆机构, 当摇杆为主动件时, 当摇杆为主动件时, 在连杆与曲柄两次共 线的位置, 线的位置,机构均不 能运动. 能运动. 机构的这种位置称为: 机构的这种位置称为: 死点" 机构的死点位置) "死点"(机构的死点位置)
类
反平行四边形机构
可采用两组机构错开排列 可采用 两组机构错开排列 的方法予以克服. 的方法予以克服.
(3)双摇杆机构 特征: 特征:两个摇杆
应用举例: 应用举例:鹤式起重机
类
特例:等腰梯形机构 特例:等腰梯形机构—— 汽车转向机构
2.
平面四杆机构的演化型式源自类(1) 将转动副演化成移动副
偏心曲柄滑块机构↓ ∞ 曲柄摇杆机构
即:AB 为最短杆
将以上三式两两相加得: 将以上三式两两相加得:
l1≤ l2