平面四杆机构课件ppt课件
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《平面四杆机构》PPT课件
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5
(二). 平面连杆机构的特点
1）低副连接，接触表面为平面或圆柱面，压强小，便于润滑， 磨损较小，寿命较长，适合传递较大动力；
2）结构简单，加工方便，易于制造，易于获得较高的运动精 度；
3）连杆易于做成较长的构件，可实现较远距离的操控； 4）能够实现的运动规律和运动轨迹多样；
5）传动 链长， 累计误 差大， 难于实 现精确 运动。
双摇杆机构
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17
应用案例：港口鹤式起重机 、汽车转向机构、电风 扇摇头机构、飞机起落架等机构。
电风扇摇头机构
功能：将一种摆动转换为另一种摆
动。
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汽车前轮转向机构 18
任务二 铰链四杆机构类型的判定
曲柄存在条件
1、铰链四杆机构存在曲柄的条件
机构中是否存在曲柄（相邻构件能否相对 转整周），由各构件长度间的关系决定。
第六章 常用机构
第二节：平面四杆机构
学习目标：
1.掌握铰链四杆机构的形式 2.掌握铰链四杆机构类型的判定 3.了解铰链四杆机构的演化 4.平面四杆机构的基本 铰链四杆机构的形式
任务导入
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2
连杆机构应用举例
案例导入
案例分析：如图所示为缝纫机踏板机构，为其机 构运动简图和结构示意图。缝纫机传动路线为:操作者 踩踏踏板使摇杆（主动件）往复摆动→连杆→曲柄（ 从动件）→带动带轮使机头主轴连续转动。
惯性筛机构
功能：将等速转动转换为不精选等pp速t 同向转动。
13
双曲柄机构的其他类型 （1）平行四边形机构：两相对构件互相平行，呈 平行四边形的双曲柄机构。 应用案例1：单盘秤机构等
功能：将等速转动转换为等精速选p同pt 向转动。 单盘秤机构
机械设计基础 第2版(机械工业出版社)ppt课件
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35
第三节 平面四杆机构的设计
图2-30 按K设计曲柄摇杆机构
1)由公式θ=-1/+1×180°计算出极位夹角θ。
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36
第三节 平面四杆机构的设计
1)由公式θ=-1/+1×180°计算出极位夹角θ。 2)选定转动副D的位置，选择比例尺μl，按给定的摇杆长度及摆角ψ， 绘出摇杆的两个极限位置C1D和C2D。 3)由C1、C2作∠C1C2O=∠C2C1O=90°-θ，得交点O。 4)以O点为圆心、OC1为半径作圆m，则弧所对的圆周角为θ。 5)连接C1A和C2A，则C1A和C2A分别为曲柄与连杆共线的两个位置， 故AC1=B1C1-AB1=lBC-lAB，AC2=B2C2+AB2=lBC+lAB。
图2-4 双曲柄机构 a)惯性筛机构 b)平行双曲柄机构 c)反向双曲柄机构
图2-5 平行双曲柄机构
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7
第一节 平面连杆机构的类型和演化
(3)双摇杆机构 两连架杆均为摇杆的四杆机构称为双摇杆机构，其 主要功用是实现摆动与摆动的互相转换。
图2-6 鹤式起重机
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8
第一节 平面连杆机构的类型和演化
16
第一节 平面连杆机构的类型和演化
5)偏心圆盘机构。
图2-15 偏心圆盘机构
(2)双滑块四杆机构的基本形式 1)正弦机构。 2)正切机构。 3)椭圆仪机构 图2-18为双滑块机构。
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17
第一节 平面连杆机构的类型和演化
图2-16 正弦机构
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18
第一节 平面连杆机构的类型和演化
图2-17 正切机构
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23
第二节 铰链四杆机构的基本特性
高等机构学第10章-直线轨迹生成平面四杆机构综合课件.ppt
其中， PA0 和 PB0 必须总是负值，因为它们与a 和b 所表示的方向相反。 把式(10-16)和式(10-17)代入式(10-10)、式(10-11)式和(10-12)中，有
PA0 Dsina PA0 Dsina
M
1 sina
N
1 cosa
(10-18)
PB0 Dsinb PB0 Dsinb
PB PB
Dsinb Dsinb
1 PA
1 PA0
1 Dsin
PA
PA0 PA0
D sin a D sin a
PB
PB0 PB0
D sin b D sin b
对鲍尔点 P1 有
PP1 Dsin1
(10-14) (10-1) (10-15)
(10-16) (10-17)
10.1.2、一般情况下的四点接触直线机构综合
1 D sin b
1 PB0
1 cosa
1 sin1
1 D sin b
1 PBo
1 sina
1 D sin a
1 PA0
1 sinb
1 cos1
sin
1 a cosb
1 cosa sinb
1 D sin 1
1 PA0
1 cosb sin1
1 sinb cos1
可按照文献[25]提供的方法先形成解域，再在解域中选取机构。在机构可行 解域中，给定直线方向分别为：1 30,60,90,120 ；给定不同的位移 T 15, 14,8,10 ； 得到的机构连杆曲线如图 10-3 所示，机构结构和性能参数见表 10-1。
10.1.2、一般情况下的四点接触直线机构综合
1 PB0
1 sina cos1
机械原理四连杆机构 ppt课件
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12
1．急回运动
如图4-4所示为一曲柄摇杆机构， 其曲柄AB在转动一周的过程中，有两 次与连杆BC共线。在这两个位置，铰 链中心A与C之间的距离AC1和AC2分别 为最短和最长，因而摇杆CD的位置C1D 和C2D分别为其两个极限位置。摇杆在
两极限位置间的夹角称为摇杆的摆角。
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13
有时死点来实现工作，如图4-6所示
工件夹紧装置，就是利用连杆BC与摇杆
CD形成的死点，这时工件经杆1、杆2传
给杆3的力，通过杆3的传动中心D。此力
则这时连杆加给曲柄的力将通过铰链中
心A，即机构处于压力角=90（传力角 =0）的位置时，驱动力的有效力为0。
此力对A点不产生力矩，因此不能使曲柄 转动。机构的这种位置称为死点。
ppt课件
25
死点会使机构的从动件出现卡死或 运动不确定的现象。可以利用回转机构 的惯性或添加辅助机构来克服。如家用 缝纫机中的脚踏机构，图4-3a。
23
若BCD由锐角变钝角，机构运 动将在BCD(min)和BCD(max)位置两次 出现传动角的极小值。两者中较小的
一个即为该机构的最小传动角min。
ppt课件
24
3．死点
对于图4-4所示的曲柄摇杆机构，如 以摇杆3 为原动件，而曲柄1 为从动件， 则当摇杆摆到极限位置C1D和C2D时，连 杆2与曲柄1共线，若不计各杆的质量，
非传动机构，<40，但不能过小。
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21
确 定 最 小 传 动 角 min 。 由 图 4-5 中
∆ABD和∆BCD可分别写出
BD2=l12+l42-2l1l4cos BD2=l22+l32-2l2l3cosBCD
平面四杆机构基本特性精品PPT课件
锐角α称为机构的压力角。 F的两个分力： Fn=Fsinα—引起摩擦力，有害分力 Ft=Fcosα—有效分力 2、传动角（γ）：压力角α
的余角即α+γ=90º称为传动角。
讨论：压力角α↑（传动角γ↓） → Fn↑→传力性能差。
压力角α↓（传动角γ↑ ）→ Fn ↓→传力性能好。
三、压力角、传动角和死点
位置之间所夹的锐角。
B
1
1
A
1
B
2
1
C
2
1
B2
4
C C2
3 v1
v2 j
D
2)急回运动机理
a)曲柄转过 1 180
摇杆上C点摆过： C1C2
所用时间： t1
1 1
180 1
b)曲柄转 2 180
过 摇杆上C点摆过： C2C1
所用时间：t2
2 1
180 1
1 2 t1 t2
c)设两过程的平均速度为V1、V2：V1
缝纫机的脚踏机构
火车车轮联动装置
4.3 铰链四杆机构的基本特性
想一想 练一练 请问摆动导杆机构、对心曲柄滑块机构以哪个构件为原动件时，机构存在
死点位置（滑块）？
K
v2
C1C2 / t2
t1
j1
180
v1 C2C1 / t1 t2 j2 180
或 180 K 1 K 1
4.3 铰链四杆机构的基本特性
极位夹角为： 180 K 1
K 1
讨论：a、θ>0º→K>1→此时机构具有急回特性，θ↑ → K↑ →急
回特性越显著。 b、θ=0º→K=1，此时机构无急回特性。
偏置曲柄滑块机构
0 ,无急回特性。
的余角即α+γ=90º称为传动角。
讨论：压力角α↑（传动角γ↓） → Fn↑→传力性能差。
压力角α↓（传动角γ↑ ）→ Fn ↓→传力性能好。
三、压力角、传动角和死点
位置之间所夹的锐角。
B
1
1
A
1
B
2
1
C
2
1
B2
4
C C2
3 v1
v2 j
D
2)急回运动机理
a)曲柄转过 1 180
摇杆上C点摆过： C1C2
所用时间： t1
1 1
180 1
b)曲柄转 2 180
过 摇杆上C点摆过： C2C1
所用时间：t2
2 1
180 1
1 2 t1 t2
c)设两过程的平均速度为V1、V2：V1
缝纫机的脚踏机构
火车车轮联动装置
4.3 铰链四杆机构的基本特性
想一想 练一练 请问摆动导杆机构、对心曲柄滑块机构以哪个构件为原动件时，机构存在
死点位置（滑块）？
K
v2
C1C2 / t2
t1
j1
180
v1 C2C1 / t1 t2 j2 180
或 180 K 1 K 1
4.3 铰链四杆机构的基本特性
极位夹角为： 180 K 1
K 1
讨论：a、θ>0º→K>1→此时机构具有急回特性，θ↑ → K↑ →急
回特性越显著。 b、θ=0º→K=1，此时机构无急回特性。
偏置曲柄滑块机构
0 ,无急回特性。
平面四杆机构课件
铰链四杆机构存在曲柄的条件
1.杆长和条件
最短杆与最长杆的长度之和，小于或等于 其他两杆长度之和；
2.最短杆条件 连架杆和机架中必有一个是最短杆。
4-1平面连杆机构
杆长条件 机架条件 最短杆相邻的杆为机架 机构类型 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构（I） 双摇杆机构（II）
满足杆长之 和条件
最短杆本身为机架 最短杆相对的杆为机架
A 2
B2 d
4
摆角 D
1 180
2 180
t2 2 / 1
v2 C2C1 / t2
对应的时间
摇杆点C的 平均速度
t1 1 / 1
v1 C1C2 / t1
4-1平面连杆机构
输出件的行程速度变化系数K： 从动件快行程平均速度v2与慢行程平均速度v1之比。
4、制作步骤：（1）用尺子和美工刀裁出相应尺寸的纸 条，长度和宽度自定，并在纸条上注明尺寸；（2）按相 应顺序用钉子连接做成铰链四杆机构；（3）用手按住一 个杆件作机架，能够自由转动。
4-1平面连杆机构
评价：制作完毕后，组内先自评，让最好的上台演示， 教师再进行评价。
作业：书本87页第1、3、5、8，手工铰链四杆机构上交
LOGO
4-1平面连杆机构
特点：急回特性
曲柄摇杆机构中，原动件AB以 1 等速转动
（1）输出件CD的两极限位置 极位夹角θ： 当摇杆处于两极限位置时，对应的曲柄 位置线所夹的锐角。
4-1平面连杆机构
v1 C1 极位夹角 B 1 a1
1
v2 C c
3
C2
b
2
B1 曲柄转角
v2 t1 1 180 K v1 t2 2 180
平面四杆机构ppt课件
平面四杆机构ppt课件
contents
目录
• 平面四杆机构简介 • 平面四杆机构类型 • 平面四杆机构的设计与优化 • 平面四杆机构的特性分析 • 平面四杆机构的实例分析 • 平面四杆机构的未来发展与挑战
01 平面四杆机构简介
定义与特点
定义
平面四杆机构是一种由四个刚性 杆通过铰链连接形成的平面机构 。
3D打印技术
利用3D打印技术，实现复杂结构的设计和快速原型制造。
智能化与自动化
传感器和执行器的集成
01
在机构中集成传感器和执行器，实现实时监测和控制。
智能化控制算法
02
采用先进的控制算法，如模糊控制和神经网络控制，以提高机
构的动态性能和稳定性。
自动化系统集成
03
将机构与自动化系统集成，实现远程监控、故障诊断和预测性
详细描述
摄影升降装置中的平面四杆机构由支架、滑轨、连杆和摄像设备组成。通过电机驱动，滑轨带动连杆运动，使摄 像设备实现升降。平面四杆机构在摄影升降装置中保证了摄像设备的稳定性和精确性，为拍摄高质量的画面提供 了保障。
06 平面四杆机构的未来发展 与挑战
新材料的应用
高强度轻质材料
采用高强度轻质材料，如碳纤维复合材料和铝合 金，以提高机构的强度和减轻重量。
运动特性分析
运动特性
分析平面四杆机构的运动特性， 包括运动范围、运动速度和加速 度等，以及各杆件之间的相对运
动关系。
运动轨迹
研究平面四杆机构中各点的运动轨 迹，包括曲线的形状、变化规律和 影响因素。
运动学分析
通过建立平面四杆机构的运动学方 程，分析其运动规律，为机构的优 化设计提供理论依据。
受力特性分析
实例二：搅拌机
contents
目录
• 平面四杆机构简介 • 平面四杆机构类型 • 平面四杆机构的设计与优化 • 平面四杆机构的特性分析 • 平面四杆机构的实例分析 • 平面四杆机构的未来发展与挑战
01 平面四杆机构简介
定义与特点
定义
平面四杆机构是一种由四个刚性 杆通过铰链连接形成的平面机构 。
3D打印技术
利用3D打印技术，实现复杂结构的设计和快速原型制造。
智能化与自动化
传感器和执行器的集成
01
在机构中集成传感器和执行器，实现实时监测和控制。
智能化控制算法
02
采用先进的控制算法，如模糊控制和神经网络控制，以提高机
构的动态性能和稳定性。
自动化系统集成
03
将机构与自动化系统集成，实现远程监控、故障诊断和预测性
详细描述
摄影升降装置中的平面四杆机构由支架、滑轨、连杆和摄像设备组成。通过电机驱动，滑轨带动连杆运动，使摄 像设备实现升降。平面四杆机构在摄影升降装置中保证了摄像设备的稳定性和精确性，为拍摄高质量的画面提供 了保障。
06 平面四杆机构的未来发展 与挑战
新材料的应用
高强度轻质材料
采用高强度轻质材料，如碳纤维复合材料和铝合 金，以提高机构的强度和减轻重量。
运动特性分析
运动特性
分析平面四杆机构的运动特性， 包括运动范围、运动速度和加速 度等，以及各杆件之间的相对运
动关系。
运动轨迹
研究平面四杆机构中各点的运动轨 迹，包括曲线的形状、变化规律和 影响因素。
运动学分析
通过建立平面四杆机构的运动学方 程，分析其运动规律，为机构的优 化设计提供理论依据。
受力特性分析
实例二：搅拌机
平面四杆机构课件
滑块机构
介绍滑块机构的结构和运动方式，以及在传 动系统中的应用。
运动分析
分析平面四杆机构的转角、转速和加速度，以了解其运动特性和性能。
拉格朗日动力学方程
使用拉格朗日动力学方程来描述平面四杆机构的运动方程，并探讨其动力学特性。
运动规律和行程设计
讲解平面四杆机构的运动规律和行程设计
本课件介绍平面四杆机构的基本概念、定义、特点以及常见类型。包括运动 副和约束副，运动分析和转角、转速、加速度分析，以及结构设计和齿轮传 动设计。展示实例和应用领域。
基本概念
介绍平面四杆机构的基本概念，包括其构成要素、运动方式和作用。
四杆机构的定义
详细解释四杆机构的定义，并讨论其在机械工程中的重要性。
结构设计
讨论平面四杆机构的连杆参数设计，轴承选型和布置设计，以及齿轮传动设 计和杆件配重设计。
实例演示
通过实例演示，展示平面四杆机构在工程实践中的应用，以及解决的具体问 题。
案例分析和实验
通过案例分析和实验，深入了解平面四杆机构的工作原理和性能，以及应用 的局限性。
展示动画演示
使用动画演示的方式展示不同类型平面四杆机构的运动特性和工作过程。
平面四杆机构的基本特点
探讨平面四杆机构的基本特点，如连杆长度比例、工作空间和运动自由度。
常见类型
平行四杆机构
介绍平行四杆机构的结构和运动特点，以及 在工程领域中的应用。
摺线机构
讨论摺线机构的设计原理和运动特性，以及 在汽车工程中的应用。
菱形机构
解释菱形机构的结构和运动原理，以及其在 工业制造中的应用。
数据结果展示
展示通过实验和仿真获得的数据结果，以评估平面四杆机构的性能和效果。
总结
介绍滑块机构的结构和运动方式，以及在传 动系统中的应用。
运动分析
分析平面四杆机构的转角、转速和加速度，以了解其运动特性和性能。
拉格朗日动力学方程
使用拉格朗日动力学方程来描述平面四杆机构的运动方程，并探讨其动力学特性。
运动规律和行程设计
讲解平面四杆机构的运动规律和行程设计
本课件介绍平面四杆机构的基本概念、定义、特点以及常见类型。包括运动 副和约束副，运动分析和转角、转速、加速度分析，以及结构设计和齿轮传 动设计。展示实例和应用领域。
基本概念
介绍平面四杆机构的基本概念，包括其构成要素、运动方式和作用。
四杆机构的定义
详细解释四杆机构的定义，并讨论其在机械工程中的重要性。
结构设计
讨论平面四杆机构的连杆参数设计，轴承选型和布置设计，以及齿轮传动设 计和杆件配重设计。
实例演示
通过实例演示，展示平面四杆机构在工程实践中的应用，以及解决的具体问 题。
案例分析和实验
通过案例分析和实验，深入了解平面四杆机构的工作原理和性能，以及应用 的局限性。
展示动画演示
使用动画演示的方式展示不同类型平面四杆机构的运动特性和工作过程。
平面四杆机构的基本特点
探讨平面四杆机构的基本特点，如连杆长度比例、工作空间和运动自由度。
常见类型
平行四杆机构
介绍平行四杆机构的结构和运动特点，以及 在工程领域中的应用。
摺线机构
讨论摺线机构的设计原理和运动特性，以及 在汽车工程中的应用。
菱形机构
解释菱形机构的结构和运动原理，以及其在 工业制造中的应用。
数据结果展示
展示通过实验和仿真获得的数据结果，以评估平面四杆机构的性能和效果。
总结
最新平面四杆机构结构设计PPT课件
y
构件3和构件1满足以下位置关系： B
2 l2 δ
C 3
ψi＝f (φi ) i =1, 2, 3…n
l11
设计此四杆机构(求各构件长度)。A φ
设计：潘存云
4
l4
l3
ψ
Dx
建立坐标系,设构件长度为：l1 、l2、l3、l4
l1+l2=l3+l4 在x,y轴上投影可得：
l1 coc φ + l2 cos δ = l3 cos ψ + l4 l1 sin φ + l2 sin δ = l3 sin ψ 机构尺寸比例放大时，不影响各构件相对转角. 令： l1 =1
3.掌握按连杆二组位置、三组位置、连架杆三 组对应位置、行程速比系数设计四杆机构的原 理与方法。
宁夏大学专用
作者： 潘存云教授
3)任意取连杆长度BC，作一系源自圆弧;45))在取一一张系透列明从纸动上件取固φi定轴D，作角位移ψi 长度作同心圆弧。 B1
D
k1
ψi
D
6) 两图叠加，移动透明 A 纸，使ki落在同一圆 弧上。
C1
设计：潘存云
宁夏大学专用
作者： 潘存云教授
四、按预定的运动轨迹设计四杆机构
6
D
设计：潘存云
3 2
C
E B5 1 A
4
步进式 传送机构
C
B
A
D
设计：潘存云
E
搅拌机构
宁夏大学专用
作者： 潘存云教授
四、按预定的运动轨迹设计四杆机构
连杆作平面运动,其上各点的轨迹均不相同。
B, C点的轨迹为圆弧;
M
其余各点的轨迹为一
条 封闭曲线。
最新平面四杆机构的类型和应用PPT课件
③构件呈“杆”状、传递路线长。
④改变杆的相对长度，从动件运动规律不同。
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
曲柄摇杆机构 对心曲柄滑块机构
曲柄滑块机构
偏心曲柄滑块机构
s
φ
s=l sin φ
双滑块机构
正弦机构
(2)改变运动副的尺寸
(3)选不同的构件为机架
偏心轮机构
A
3.2按两连架杆预定的对应位置设计四杆机构 已知固定铰链A、D和连架杆位置，确定活动铰链B、C的位置。
机构的转化原理
C
B
A
D
3.2按两连架杆三组对应位置设计四杆机构
已知:机架长度d和两连架杆三组对应位置。
1.任意选定构件AB的长度 2.连接B2 E2、DB2的得△B2 E2D ， 3. 绕D 将△B2 E2D旋转φ1 -φ2得B’2点；
设预选参数α0、φ0＝0，
带入方程得：
θ12
B1
θ13
θ11
A
θ32 θ33
θ31
D
cos45°= P0cos50°+P1cos(50°-45°)+P2 cos90°= P0cos80°+P1cos(80°-90°)+ P2 cos135°= P0cos110°+P1cos(110°-135°)+ P2
同时要满足其他辅助条件：
a)结构条件（如要求有曲柄、杆长比恰当、运动副结构合理等）;
γ
b)动力条件（如γmin）;
c)运动连续性条件等。
三类设计要求：
1)满足预定的运动规律，两连架杆转角对应，如起落架、牛头刨。
2)满足预定的连杆位置要求，如铸造翻箱机构。
④改变杆的相对长度，从动件运动规律不同。
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
曲柄摇杆机构 对心曲柄滑块机构
曲柄滑块机构
偏心曲柄滑块机构
s
φ
s=l sin φ
双滑块机构
正弦机构
(2)改变运动副的尺寸
(3)选不同的构件为机架
偏心轮机构
A
3.2按两连架杆预定的对应位置设计四杆机构 已知固定铰链A、D和连架杆位置，确定活动铰链B、C的位置。
机构的转化原理
C
B
A
D
3.2按两连架杆三组对应位置设计四杆机构
已知:机架长度d和两连架杆三组对应位置。
1.任意选定构件AB的长度 2.连接B2 E2、DB2的得△B2 E2D ， 3. 绕D 将△B2 E2D旋转φ1 -φ2得B’2点；
设预选参数α0、φ0＝0，
带入方程得：
θ12
B1
θ13
θ11
A
θ32 θ33
θ31
D
cos45°= P0cos50°+P1cos(50°-45°)+P2 cos90°= P0cos80°+P1cos(80°-90°)+ P2 cos135°= P0cos110°+P1cos(110°-135°)+ P2
同时要满足其他辅助条件：
a)结构条件（如要求有曲柄、杆长比恰当、运动副结构合理等）;
γ
b)动力条件（如γmin）;
c)运动连续性条件等。
三类设计要求：
1)满足预定的运动规律，两连架杆转角对应，如起落架、牛头刨。
2)满足预定的连杆位置要求，如铸造翻箱机构。
压水机平面四杆机构ppt课件
机制1404刘永乾
;
;
;
我们用的压水机，上面有一个活塞，下面有一个阀门，这个活塞和阀门 都是一个单向阀，使空气往上走而不往下走，活塞往上走时，阀门开启， 可以将下面管子里的空气抽到上面空腔来，活塞往下走时，阀门封锁， 空气从活塞边上冒出来，如此循环将下面管子里抽成真空，水就在大气 压的作用下，被抽上来了，但有时密封不好，活塞往上走时外面的空气 会漏进去，活塞往下走时，空腔的空气也能够从阀门出漏进下面的管子 里，这样就很难将管子抽空，由于水有一定的密封作用，加上后密封效 果提高，很快就能抽上水来，引水的作用就是密封。其真实很多水位比 较高的地方，压水机普通不用引水也能抽上水来。只是地下水含碱高的 缘由。压水机还运用机械〔杠杆〕原理，“三点〞：支点、阻力点、用 力点均在长把手上。
;
如右图所示，当上下摇动杆1 时，活塞3将会在桶内做上下
往复挪动，从而完成抽水和 压水的任务。
A B
;
经右图分析可知，该机构是四 杆机构。其中活动构件数n=3,低 副数目PL=4，高副数目PH=0， 因此机构自在度：
此四杆构造的构造自在度为1， 机构的自动件的数目也是1，因 此机构具有确定运动。
;
;
机制机制14041404刘永乾我们用的压水机上面有一个活塞下面有一个阀门这个活塞和阀门都是一个单向阀使空气往上走而不往下走活塞往上走时阀门开启可以将下面管子里的空气抽到上面空腔来活塞往下走时阀门关闭空气从活塞边上冒出来如此循环将下面管子里抽成真空水就在大气压的作用下被抽上来了但有时密封不好活塞往上走时外面的空气会漏进去活塞往下走时空腔的空气也可能从阀门出漏进下面的管子里这样就很难将管子抽空由于水有一定的密封作用加上后密封效果提高很快就能抽上水来引水的作用就是密封
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我们用的压水机，上面有一个活塞，下面有一个阀门，这个活塞和阀门 都是一个单向阀，使空气往上走而不往下走，活塞往上走时，阀门开启， 可以将下面管子里的空气抽到上面空腔来，活塞往下走时，阀门封锁， 空气从活塞边上冒出来，如此循环将下面管子里抽成真空，水就在大气 压的作用下，被抽上来了，但有时密封不好，活塞往上走时外面的空气 会漏进去，活塞往下走时，空腔的空气也能够从阀门出漏进下面的管子 里，这样就很难将管子抽空，由于水有一定的密封作用，加上后密封效 果提高，很快就能抽上水来，引水的作用就是密封。其真实很多水位比 较高的地方，压水机普通不用引水也能抽上水来。只是地下水含碱高的 缘由。压水机还运用机械〔杠杆〕原理，“三点〞：支点、阻力点、用 力点均在长把手上。
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如右图所示，当上下摇动杆1 时，活塞3将会在桶内做上下
往复挪动，从而完成抽水和 压水的任务。
A B
;
经右图分析可知，该机构是四 杆机构。其中活动构件数n=3,低 副数目PL=4，高副数目PH=0， 因此机构自在度：
此四杆构造的构造自在度为1， 机构的自动件的数目也是1，因 此机构具有确定运动。
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机制机制14041404刘永乾我们用的压水机上面有一个活塞下面有一个阀门这个活塞和阀门都是一个单向阀使空气往上走而不往下走活塞往上走时阀门开启可以将下面管子里的空气抽到上面空腔来活塞往下走时阀门关闭空气从活塞边上冒出来如此循环将下面管子里抽成真空水就在大气压的作用下被抽上来了但有时密封不好活塞往上走时外面的空气会漏进去活塞往下走时空腔的空气也可能从阀门出漏进下面的管子里这样就很难将管子抽空由于水有一定的密封作用加上后密封效果提高很快就能抽上水来引水的作用就是密封
平面四杆机构ppt课件
摄影三脚架中的平面四杆机 构通常由三根支撑杆和若干 个连接杆组成。
三根支撑杆通常具有较好的 弹性和韧性，可以适应不同 地形和环境，提供稳定的支 撑效果。连接杆则将三根支 撑杆连接在一起，形成稳定 的三角形结构。
挖掘机机构
挖掘机是一种广泛应用于建筑、道路 、矿山等领域的工程机械设备。它的 主要功能是通过挖掘斗的升降、旋转 和移动来实现挖掘作业。
作用
03
连杆在机构中起到传递运动和动力的作用，还可以改变运动的
方向。
转动副
定义
转动副是平面四杆机构的基本组成之一，是一种 连接两个构件的相对转动的运动副。
特点
转动副由两个构件组成，一个构件作为固定轴， 另一个构件围绕固定轴旋转。
作用
转动副在机构中起到传递运动和动力的作用，同 时也可以改变运动的方向。
双摇杆机构
由两个摇杆和两个连架杆组成的平面四杆机构。双摇杆机构中，两个摇 杆长度相等且平行，连架杆相对摇杆做往复摆动，可以实现将摇杆的往 复摆动转换为连架杆的往复摆动。
平面四杆机构的应用
实例1
缝纫机踏板机构。当脚踏板低速转动时，通过一个曲柄摇杆 机构将脚踏板的往复摆动转换为缝针的上下摆动；当脚踏板 快速转动时，通过一个双曲柄机构将脚踏板的往复摆动转换 为缝针的上下摆动。
利用计算机辅助设计软件进行 数值仿真，通过对机构参数的
调整，实现最优设计。
基于实验设计的优化
通过实验测试机构的性能，利 用实验设计方法对机构进行优 化。
基于人工智能的优化
利用人工智能算法，如神经网 络、遗传算法等，对机构的参 数进行优化。
多学科优化方法
综合考虑机构的多学科因素， 如结构、运动、动力学等，实
转向机构是汽车底盘的一个重要组成部分，它的 主要功能是控制汽车的行驶方向，使车辆能够按 照驾驶员的意愿进行转弯或者改变行驶方向。
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1、分组：4人为一组，共五组；
2、要求：每人做铰链四杆机构2个，一个为满足杆长和 条件，一个为不满足杆长和条件；每组派一位学生上台 演示，用自己所做的机构演示出曲柄摇杆机构、双摇杆 机构、双曲柄机构（组内学生要自评）；
3、准备工作：硬纸板、美工刀、钉子、尺子；
4、制作步骤：（1）用尺子和美工刀裁出相应尺寸的纸 条，长度和宽度自定，并在纸条上注明尺寸；（2）按相 应顺序用钉子连接做成铰链四杆机构；（3）用手按住一 个杆件作机架，能够自由转动。
缺点：1.只能近似地满足给定的运动规律和轨迹要求， 且设计比较复杂；2. 运动构件产生的惯性力难以平衡， 高速时会引起较大的振动，因此常用于速度较低的场合
。
命名:根据所含有构件的数目。如四杆机构，多杆机构( 五杆机构、六杆机构)。本章主要研究平面四杆机构的类 型、基本性质和设计方法。
.
4-1平面连杆机构
根据两个连架杆能否成为曲柄，铰链四杆机 构可分为三种基本形式：曲柄摇杆机构、双曲 柄机构和双摇杆机构。
.
4-1平面连杆机构
2、基本形式：按照连架杆的不同分 （1）曲柄摇杆机构-连架杆一个为曲柄，一个为摇杆
特点是：既能将曲柄的整周转动变换为摇杆的往复摆动， 又能将摇杆的往复摆动变换为曲柄的连续回转运动。
例如：搅拌机、雷达俯仰天线等。
.
4-1平面连杆机构 特点：急回特性
曲柄摇杆机构中，原动件AB以 1 等速转动
（1）输出件CD的两极限位置 极位夹角θ： 当摇杆处于两极限位置时，对应的曲柄
位置线所夹的锐角。
.
4-1平面连杆机构
v1
C1 v2 C
C2
极位夹角 b 2
c
曲柄转角
B
1
a1
1
B2 d
A
.
4-1平面连杆机构
杆长条件
机架条件
机构类型
最短杆相邻的杆为机架 曲柄摇杆机构
满足杆长之 和条件
最短杆本身为机架
双曲柄机构
最短杆相对的杆为机架 双摇杆机构（I）
不满足杆长 之和条件
任意杆为机架
双摇杆机构（II）
.
4-1平面连杆机构 练习：判断下面四杆机构是什么机构
.
4-1平面连杆机构
三、制作铰链四杆机构
.
4-1平面连杆机构
评价：制作完毕后，组内先自评，让最好的上台演示， 教师再进行评价。
作业：书本87页第1、3、5、8，手工铰链四杆机构上
交
.
LOGO
.
感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
当工件被夹紧后，BCD成一直线，机构处于死点位 置，即使工件的反力很大，夹具也不会自动松脱，该例 为利用死点位置的自锁特性来实现工作要求的。
.
4-1平面连杆机构 思考：在现实生活中还有没有死点位置 的利用？能看出下图中的死点位置吗？
.
4-1平面连杆机构
（2）双曲柄机构-连架杆均为曲柄
特点是：能将等角速度转动转变为周期性的变角 速度转动。
K1
平面四杆机构具有急回特性的条件： （1）原动件作等速整周转动； （2）输出件作往复运动；
（3） 0 .
4-1平面连杆机构 特点：死点位置
曲柄摇杆机构中取摇杆为主动件时，当曲柄与连杆共 线时，连杆对从动件曲柄的作用力通过转动中心A，传动角 为零，力矩为零，称为死点位置。
.
4-1平面连杆机构
死点的利用：
一、铰链四杆机构的基本类型及应用
所有运动副均为转动副的平面四杆机构称为铰链
四杆机构，其它型式的平面四杆机构都可以看成
是在它的基础上演化而成的。
1、基本概念
组成
机架 连架杆
曲柄 摇杆
连杆
.
4-1平面连杆机构
固定不动的构件为机架；与机架相联的构件为连 架杆， 连架杆中，能绕机架的固定铰链作整周转动的称 为曲柄 能在一定角度范围内往复摆动的称为摇杆； 联接两连架杆且不与机架直接相联的构件称为连 杆。
例如：惯性筛、挖掘机（平行四边形机构）、车 门启闭机构（反平行四边形机构）等。
.
4-1平面连杆机构
（3）双摇杆机构的特点是：两个连架杆均为摇杆 。
例如：起重机、电风扇摇头机构等。
.
4-1平面连杆机构 二、铰链四杆机构类型的判别-取决语杆件的
长度和机架的选取
铰链四杆机构存在曲柄的条件
1.杆长和条件 最短杆与最长杆的长度之和，小于或等于 其他两杆长度之和； 2.最短杆条件 连架杆和机架中必有一个是最短杆。
B1
2
4
1180
3
摆角 D
2 180
对应的时间
摇杆点C的 平均速度
t1 1/1
v1 C¼1C2 / t1
t2 2/1
v2 C¼2C1 /t2
.
4-1平面连杆机构
输出件的行程速度变化系数K：
从动件快行程平均速度v2与慢行程平均速度v1之比。
Kv2 v1
t1 t2
1 2
1188 00
180 K1
LOGO
机械基础Βιβλιοθήκη 平面连杆机构.4-1平面连杆机构
定义：若干个刚性构件用平面低副联接而成的机构,也可 称为平面低副机构。
优点：1.能够实现多种运动形式的转换，也可以实现各 种预定的运动规律和复杂的运动轨迹，容易满足生产中 各种动作要求；2.构件间接触面上的比压小、易润滑、 磨损轻、适用于传递较大载荷的场合；3.机构中运动副 的元素形状简单、易于加工制造和保证精度。
2、要求：每人做铰链四杆机构2个，一个为满足杆长和 条件，一个为不满足杆长和条件；每组派一位学生上台 演示，用自己所做的机构演示出曲柄摇杆机构、双摇杆 机构、双曲柄机构（组内学生要自评）；
3、准备工作：硬纸板、美工刀、钉子、尺子；
4、制作步骤：（1）用尺子和美工刀裁出相应尺寸的纸 条，长度和宽度自定，并在纸条上注明尺寸；（2）按相 应顺序用钉子连接做成铰链四杆机构；（3）用手按住一 个杆件作机架，能够自由转动。
缺点：1.只能近似地满足给定的运动规律和轨迹要求， 且设计比较复杂；2. 运动构件产生的惯性力难以平衡， 高速时会引起较大的振动，因此常用于速度较低的场合
。
命名:根据所含有构件的数目。如四杆机构，多杆机构( 五杆机构、六杆机构)。本章主要研究平面四杆机构的类 型、基本性质和设计方法。
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4-1平面连杆机构
根据两个连架杆能否成为曲柄，铰链四杆机 构可分为三种基本形式：曲柄摇杆机构、双曲 柄机构和双摇杆机构。
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4-1平面连杆机构
2、基本形式：按照连架杆的不同分 （1）曲柄摇杆机构-连架杆一个为曲柄，一个为摇杆
特点是：既能将曲柄的整周转动变换为摇杆的往复摆动， 又能将摇杆的往复摆动变换为曲柄的连续回转运动。
例如：搅拌机、雷达俯仰天线等。
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4-1平面连杆机构 特点：急回特性
曲柄摇杆机构中，原动件AB以 1 等速转动
（1）输出件CD的两极限位置 极位夹角θ： 当摇杆处于两极限位置时，对应的曲柄
位置线所夹的锐角。
.
4-1平面连杆机构
v1
C1 v2 C
C2
极位夹角 b 2
c
曲柄转角
B
1
a1
1
B2 d
A
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4-1平面连杆机构
杆长条件
机架条件
机构类型
最短杆相邻的杆为机架 曲柄摇杆机构
满足杆长之 和条件
最短杆本身为机架
双曲柄机构
最短杆相对的杆为机架 双摇杆机构（I）
不满足杆长 之和条件
任意杆为机架
双摇杆机构（II）
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4-1平面连杆机构 练习：判断下面四杆机构是什么机构
.
4-1平面连杆机构
三、制作铰链四杆机构
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4-1平面连杆机构
评价：制作完毕后，组内先自评，让最好的上台演示， 教师再进行评价。
作业：书本87页第1、3、5、8，手工铰链四杆机构上
交
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LOGO
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感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
当工件被夹紧后，BCD成一直线，机构处于死点位 置，即使工件的反力很大，夹具也不会自动松脱，该例 为利用死点位置的自锁特性来实现工作要求的。
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4-1平面连杆机构 思考：在现实生活中还有没有死点位置 的利用？能看出下图中的死点位置吗？
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4-1平面连杆机构
（2）双曲柄机构-连架杆均为曲柄
特点是：能将等角速度转动转变为周期性的变角 速度转动。
K1
平面四杆机构具有急回特性的条件： （1）原动件作等速整周转动； （2）输出件作往复运动；
（3） 0 .
4-1平面连杆机构 特点：死点位置
曲柄摇杆机构中取摇杆为主动件时，当曲柄与连杆共 线时，连杆对从动件曲柄的作用力通过转动中心A，传动角 为零，力矩为零，称为死点位置。
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4-1平面连杆机构
死点的利用：
一、铰链四杆机构的基本类型及应用
所有运动副均为转动副的平面四杆机构称为铰链
四杆机构，其它型式的平面四杆机构都可以看成
是在它的基础上演化而成的。
1、基本概念
组成
机架 连架杆
曲柄 摇杆
连杆
.
4-1平面连杆机构
固定不动的构件为机架；与机架相联的构件为连 架杆， 连架杆中，能绕机架的固定铰链作整周转动的称 为曲柄 能在一定角度范围内往复摆动的称为摇杆； 联接两连架杆且不与机架直接相联的构件称为连 杆。
例如：惯性筛、挖掘机（平行四边形机构）、车 门启闭机构（反平行四边形机构）等。
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4-1平面连杆机构
（3）双摇杆机构的特点是：两个连架杆均为摇杆 。
例如：起重机、电风扇摇头机构等。
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4-1平面连杆机构 二、铰链四杆机构类型的判别-取决语杆件的
长度和机架的选取
铰链四杆机构存在曲柄的条件
1.杆长和条件 最短杆与最长杆的长度之和，小于或等于 其他两杆长度之和； 2.最短杆条件 连架杆和机架中必有一个是最短杆。
B1
2
4
1180
3
摆角 D
2 180
对应的时间
摇杆点C的 平均速度
t1 1/1
v1 C¼1C2 / t1
t2 2/1
v2 C¼2C1 /t2
.
4-1平面连杆机构
输出件的行程速度变化系数K：
从动件快行程平均速度v2与慢行程平均速度v1之比。
Kv2 v1
t1 t2
1 2
1188 00
180 K1
LOGO
机械基础Βιβλιοθήκη 平面连杆机构.4-1平面连杆机构
定义：若干个刚性构件用平面低副联接而成的机构,也可 称为平面低副机构。
优点：1.能够实现多种运动形式的转换，也可以实现各 种预定的运动规律和复杂的运动轨迹，容易满足生产中 各种动作要求；2.构件间接触面上的比压小、易润滑、 磨损轻、适用于传递较大载荷的场合；3.机构中运动副 的元素形状简单、易于加工制造和保证精度。