导杆机构.
曲柄(导杆)滑块机构设计分析正文.
目录1 引言1．1 选题的依据及意义·························································································（1）1．2 国内外研究概况及发展趋势··········································································（2）1．3 论文主要工作·······························································································（3）2 曲柄（导杆）滑块机构简介····································································（4）3 曲柄（导杆）滑块机构的运动学分析3．1 曲柄导杆滑块机构的运动分析······································································（5）3．1．1 机构装配的条件····················································································（6）3．1．2 建立数学模型·························································································（6）3．1．3 计算机辅助分析及其程序设计······························································（9）3. 2曲柄滑块机构的运动分析3．2．1 机构装配的条件·····················································································（25）3．2．2 建立数学模型·······················································································（25）3．2．3 计算机辅助分析及其程序设计·····························································（27）4 曲柄（导杆）滑块机构实验台装置设计4. 1 实验台结构·································································································（40）4.2 实验台硬件操作说明···················································································（41）4.3 用SolidWorks 2006实现实验台的立体图形················································（42）总结·········································································································（46）参考文献·········································································································（47）致谢·········································································································（48）1 引言1．1 选题的依据及意义1．曲柄（导杆）滑块机构定义曲柄滑块机构是铰链四杆机构的演化形式,由若干刚性构件用低副(回转副、移动副)联接而成的一种机构。
四杆机构设计
22
10.死点是指不计摩擦时机构所处的特殊位置，可借 助_____或采用_____的方法使机构能顺利通过死点 位置而正常运转。
三、选择题
1.下面
不是平面连杆机构的优点。
A. 运动副是面接触，故压强小、耐磨损；
B. 运动副制造简单，容易获得较高的制造精度；
答 案 20
二、填空题
1.平面连杆机构是构件用______连接而成的机构， 当平面四杆机构的运动副都是______ ，则称为铰链 四杆机构。 2.铰链四杆机构的三种基本形式是____、 ____和 ___ 。它们是按照______来确定的。 3.铰链四杆机构中，固定不动的杆称为_ ___ ，不与 机架直接连接的杆称为____ ，用转动副与机架连接 的杆称为_____。 4.机构处于死点位置时，其传动角等于__，压力角等 于___。
11
3. 死点：当机构出现传动角 0时，其压力角α=90o， 作往复运动的原动件通过连杆作用于从动曲柄上的力 恰好通过从动件的转动副中心，致使从动件不能转动， 机构的这种位置，称为死点位置。在曲柄摇杆机构或 曲柄滑块机构中，若以摇杆或滑块为主动件，则曲柄 与连杆共线的位置，就是死点位置。
注意：死点、自锁与机构自由度小于等于零的区别。 自由度小于等于零，表明机构中各构件间不可作相对 运动；死点是指不计摩擦时机构所处的特殊位置，可
12
借助惯性或采用机构错位排列的方法，使机构能顺 利通过死点位置而正常运转；而自锁是指机构在考 虑摩擦的情况下，当驱动力的作用方向满足一定的 几何条件时，虽然机构的自由度大于零，但机构仍 无法运动的现象。 4. 平面四杆机构的作图法：用作图法设计四杆机构 是根据设计要求及各铰链之间相对运动的几何关系 通过作图来确定四个铰链的位置。
机械基础(高职高专)第一章--常用机构
B2 C3
1 A
自用盘编号JJ321002
例题
2 1
复
7 3
56 4
局
F＝3n－2PL－PH ＝3 7－2 9 －1
＝2
F＝3n－2PL－PH ＝36－2 8－ 1
＝1
8
9
例题
6
7
5
局
8
4
3
2 1
第二节 平面连杆机构
平面连杆机构——由若干个构件通过平面低副(转动副和移 动副)联接而构成的平面机构，也叫平面低副机构。
解决方法：计算时应将构件3及其引入的 约束去掉来计算
同理，也可将构件4当作虚约束，将构件 4及其引入的约束去掉来计算，效果完全 一样
3
C(C2,C3)
2B
1
D
A 4
F＝3n－2PL－PH ＝3 3－2 －4 0 ＝1
平行四边形机构
b、 两构件某两点之间的距离在运动中保持不变 时
在这两个例子中，加与不加红色构件MN效果完全一样，为 虚约束
＝1
＝2
＝1
F=3n-2PL-PH
=32-23 -0 =0
三个构件通过三 个转动副相连, 相 当于一个构件。
4.机构(运动链)具有确定相对运动的条件
有一个机架 自由度大于零（F>0） 原动件数 =自由度数
（通常，原动件为含低副构件且与机架相连, 只有一个自由度。）
●
5.注意事项
（1）复合铰链 —计算在内 要正确计算运动副数目
平面运动的一个转动副或一个移动副引入两个约 束，保留一个自由度。
一个平面高副引入一个约束，保留两个自由度。 综上所述，平面机构中： 每个低副引入两个约束，使构件失去两个自由度； 每个高副引入一个约束，使构件失去一个自由度。
导杆机构应用(精)
摆动导杆机构应用
２．摆动导杆机构应用实例 ２）摆动导杆机构在牛头刨床上的应用
摆动导杆机构应用
小结
１．摆动导杆机构
１）结构组成 ２）工作原理 ２．摆动导杆机构应用实例 １） 摆动导杆机构在插床上的应用
２） 摆动导杆机构在牛头刨床上的应用
摆动导杆机构应用
作业
填空题
标出图示牛头刨床机构的导杆为 Ａ．构件ＡＤ Ｂ．构件ＢＣ 。 Ｃ．构件ＤＥ
２）工作原理
曲柄作定轴匀速转动，带 动滑套（滑块）转动并摆 动，滑套（滑块）套在导 杆上，使导杆往复来回摆 动。
滑套
导杆
摆动导杆机构应用
２．摆动导杆机构应用实例 １）摆动导杆机构在插床上的应用 工作原理
ＡＢ构件绕销轴Ａ作定轴转 动，带动滑块Ｂ转动并摆动 ，滑块Ｂ在导杆ＣＤ上滑动 并带动导杆ＣＤ绕销轴Ｃ作 定轴摆动，摆杆ＣＤ带动连 杆ＤＥ做平面运动，连杆Ｄ Ｅ带动滑块Ｅ和刀架及插刀 做往复运动，从而实现插削 加工。
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作者：张本升 email：79210583@
摆动导杆机构 应用
作者：张本升 单位：浙江工贸职业技术学院
所属学科：工科 课程：激光设备机械设计基础
专业：光机电应用技术 适用对象：光机电应用技术专业的学生
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 摆动导杆机构应用
教学目标
了解摆动导杆机构应用实例
摆动导杆机构应用
１．摆动导杆机构 １）结构组成
由机架· 曲柄· 摇杆（导杆） 和滑套（滑块）组成。 曲柄 机架
摆动导杆机构
二、基本机构的运动特点分析
❖（一）转动到转动的运动特性分析 ❖（二）转动到往复摆动的运动特性分析 ❖（三）转动到往复移动的运动特性分析 ❖（四）转动到间歇转动的运动特性分析 ❖（五）摆动到连续转动的运动特性分析 ❖（六）移动到连续转动的运动特性分析
第十二章 机构组合与创新设计
（一）转动到转动的运动特性分析
12、双滑块机构
双滑块机构的基本型 第十二章 机构组合与创新设计
（二）齿轮类机构的基本型
❖ 1、单级圆柱齿轮机构 ❖ 2、单级圆锥齿轮机构 ❖ 3、单级蜗杆机构
第十二章 机构组合与创新设计
1、单级圆柱齿轮机构
❖ 外啮合圆柱齿轮机构示意图
第十二章 机构组合与创新设计
2、单级圆锥齿轮机构
❖ 外啮合圆锥齿轮机构示意图
第一节 基本机构及其运动特性
❖ 一、基本机构的概念 ❖ 二、基本机构的运动特点分析
第十二章 机构组合与创新设计
一、基本机构的概念
❖ （一）连杆机构的基本型 ❖ （二）齿轮类机构的基本型 ❖ （三）凸轮类机构的基本型 ❖ （四）间歇运动机构的基本型 ❖ （五）其它常用机构的基本型 ❖ （六）挠性传动机构 第十二章 机构组合与创新设计
3、直动从动件圆柱凸轮机构
直动从动件圆柱凸轮机构的基本型 第十二章 机构组合与创新设计
4、摆动从动件圆柱凸轮机构
摆动从动件圆柱凸轮机构的基本型 第十二章 机构组合与创新设计
（四）间歇运动机构的基本型
❖ 1、棘轮机构 ❖ 2、槽轮机构 ❖ 3、不完全齿轮机构 ❖ 4、分度凸轮机构
第十二章 机构组合与创新设计
第十二章 机构组合与创新设计
4、摩擦轮机构
❖ 用于速度或方向的运动变换，即可 实现减速也可增速传动。结构紧凑 简单，运转平稳，但传动比不准确， 只能在小功率且传动比要求不是很 准确的场合应用。
导杆机构
三、设计内容1、导杆机构运动分析选择表1-1中方案II设计内容导杆机构的运动分析导杆机构的动态静力分析符号n2 L0204 L02A L04B L BC L04S4 X S6 Y S6 G4 G6 P Y P J S4 单位r/min mm N mm kgm2方案Ⅰ60 380 110 540 0.25L04B0.5L04B240 50 200 700 7000 80 1.1 Ⅱ64 350 90 580 0.3L04B0.5L04B200 50 220 800 9000 80 1.2 Ⅲ72 430 110 810 0.36L04B0.5L04B180 40 220 620 8000 100 1.2表1-11、机构运动简图。
图1-12、曲柄位置“7”速度分析，加速度分析（列矢量方程，画速度图，加速度图）取曲柄位置“7”进行速度分析，其分析过程同曲柄位置“1”。
取构件3和4的重合点A进行速度分析。
列速度矢量方程，得υA4=υA3+υA4A3大小? √?方向⊥O4A⊥O2A∥O4B代表pa4 pa3 a3a4V A3=ω2l o2A=64/60×6.28×0.09=0.603m/s取速度极点P，速度比例尺µv=0.01(m/s)/mm，作速度多边形如图1-2则由图1-2知，υA4=pa4·μv=29×0.01=0.29m/sυA4A3=a3a4·μv=52×0.01m/s=0.52m/s图1-2υB5=υB4=υA4·O4B/ O4A=0.44m/s取5构件为研究对象，列速度矢量方程，得υC5=υB5+υC5B5大小? √?方向∥XX⊥O4B⊥BC代表pc5 pb4 b4b5其速度多边形如图1-2所示，有υC5=5Pc·μv=42×0.01=0.42m/s取曲柄位置“7”进行加速度分析，取曲柄构件3和4的重合点A进行加速度分析.列加速度矢量方程,得:a A4 =a A4n +a A4t= a A3n +a A4A3k+a A4A3r 大小? ω42l O4A ?√2ω4υA4A3 ? 方向? A→O4⊥O4B A→O2⊥O4B（向右）∥O4B代表pA4’pn4’n4’A4’p’A3’A3’k’k’A4’取加速度极点为P＇,加速度比例尺μa=0.02（m/s2）/mm作加速度多边形图1-3图1-3则由图1─3知:a A4t= n4’A4’·μa =137×0.02m/s2=2.74m/s2α4= a A4t/l O4A = 7.17 m/s2a A4 = pA4’·μa = 138×0.01m/s2 =2.76 m/s2用加速度影象法求得a B5 = a B4 = a A4 ×l O4B/l O4A=4.19m/s2取5构件的研究对象，列加速度矢量方程，得a C5=a B5+ a C5B5n+ a C5B5t大小?√√?方向∥xx √ C→B ⊥BC代表 P’c5’ P’B5’ n5’B5’ C5’n5’加速度比例尺μa=0.02（m/s2）/mm其加速度多边形如图1─4所示，有图1-4a C5B5t= n5’c5’·μa =31×0.02m/s2 =0.62m/s2a C5 = P’c5’·μa =179×0.02m/s2 =3.58m/s23、曲柄位置“10”速度分析，加速度分析（列矢量方程，画速度图，加速度图）取曲柄位置“10”进行速度分析。
四杆机构的基本型式及其演化w (1)
往复摆动 —— 摇杆
1、铰链四杆机构的基本型式
⑴.曲柄摇杆机构（以最短杆的邻边为机架）
①.特点：
☆ 两连架杆中一个为曲柄， 另一个为摇杆。
曲柄为主动件时， 曲柄的匀速转动
摇杆为主动件时， 摇杆变速往复摆动
摇杆变速往复摆动 曲柄的匀速转动
②.曲柄摇杆机构应用一——雷达天线俯仰机构 关键：以最短杆的邻边为机架
A
100
C
C 50 B
70 70
100
120
D A 60 D
50 C B
90
100
A
70
D
a）
b）
c）
d）
a) 40+110<70+90，又以最短杆为机架，则为双曲柄机构 b) 120+45<100+70,以最短杆邻边为机架，为曲柄摇杆机构 c)50+100>60+70，无论如何都是双摇杆机构 d)50+100<90+70,但以最短杆BC对边为机架，则为双摇杆机构
1.铰链四杆机构的优缺点
⑴优点： 磨损小，寿命长，传递动力大，制造简单， 制造精度较高。
原因：低副连接，面接触，压强小，便于润滑，磨损小，接触 面是圆柱面或平面，易制造，制造精度高
⑵缺点：运动累计误差大。
关键：低副连接(面接触)
第一节 平面机构的类型及其应用
一.铰链四杆机构
定义: 全由转动副构成的平面四杆机构 称为平面铰链四杆机构
关键：⑴ 对心曲柄滑块机构： ⑵ 偏置曲柄滑块机构：
e——偏距
2、导杆机构：
① L1＜ L2:机架短 曲柄转动导杆机构
② L1＞L2:机架短 曲柄摆动导杆机构
3-12导杆机构应用.
PPT1 本次课讲授导杆机构应用
PPT2 本次课的教学目标是,了解导杆机构应用的实例
PPT３１．摆动导杆机构请注意看动画运动情况
１）结构组成：是由机架曲柄摇杆（导杆）滑套（滑块）组成
２）工作原理：曲柄作定轴匀速转动，带动滑套（滑块）转动并摆动，滑套（滑块）套在导杆上，使导杆往复来回摆动。
PPT４２．摆动导杆机构应用实例
１）摆动导杆机构在插床上的应用请注意看动画运动情况,工作原理为
ＡＢ构件绕销轴Ａ作定轴转动，带动滑块Ｂ转动并摆动，滑块Ｂ在导杆ＣＤ上滑动,并带动导杆ＣＤ绕销轴Ｃ做定轴摆动，摆杆ＣＤ带动连杆ＤＥ做平面运动，连杆ＤＥ带动滑块Ｅ和刀架及插刀做往复运动，实现插削加工。
PPT4 ２）摆动导杆机构在牛头刨床上的应用请注意看动画运动情况
构件２绕铰链Ｂ作定轴转动，带动滑块３一起转动，滑块３绕铰链Ｃ摆动，并沿导杆ＤＡ滑动，带动导杆ＤＡ绕固定铰链Ａ摆动，连杆ＤＥ做平面运动，滑块Ｅ沿ＦＥ导杆上下滑动，并带动刨床的滑枕做水平往复移动，从而实现刨刀的切削加工。
PPT５下面对本次课内容进行小结：本次课，
１．摆动导杆机构１）结构组成２）工作原理
２．摆动导杆机构应用实例
１）摆动导杆机构在插床上的应用
２）摆动导杆机构在牛头刨床上的应用
PPT６本次课作业：选择题图示牛头刨床机构的导杆为。
Ａ．构件ＡＤＢ．构件ＢＣＣ．构件ＤＥ。
导杆机构分析范文
导杆机构分析范文导杆机构是一种常见的工程机械传动结构，广泛应用于起重机械、挖掘机、推土机等工程机械设备中。
本文将对导杆机构进行详细的分析与解释。
导杆机构是一种通过导杆来实现直线运动的机构，一般由导杆、导套、固定块等部件组成。
导杆负责传递运动力，导套则用来限定和滑动导杆的轨迹。
导杆机构可以实现高精度的直线运动，并且结构简单、制造成本低廉，因此在工程机械中得到广泛应用。
导杆机构的工作原理是通过传递力来实现直线运动。
当外力作用在导杆上时，导杆会受到力的作用而产生运动。
通过导套的限位作用，导杆只能在规定的轨迹上运动，从而实现直线运动。
导杆机构的特点是稳定性好、刚度高、定位精度高。
这是由于导杆在运动过程中受到的力是沿着导杆轴方向的，对导杆的外力和力矩不敏感，从而保证了较好的稳定性。
导杆机构的刚度是由导杆的材料和尺寸决定的，通常可以通过增大导杆的直径或者增大导套的长度来提高刚度。
定位精度则主要取决于导杆和导套的加工精度，一般可以达到几十个微米的精度要求。
导杆机构的应用范围非常广泛。
在起重机械中，导杆机构通常用于实现大臂伸缩、小车行走等动作。
在挖掘机中，导杆机构则常用于实现斗杆的伸缩和升降。
在推土机中，导杆机构常用于实现铲斗的升降和倾斜。
此外，导杆机构还可以应用于其他需要直线运动的工程机械设备中。
导杆机构的设计和制造需要注意以下几个因素。
首先是导杆和导套的材料选择，一般要选择具有较高强度和硬度的材料，以提高导杆机构的承载能力和耐磨性。
其次是导杆和导套的加工精度，对于要求较高精度的导杆机构，需要保证导杆和导套的加工精度。
最后是导杆和导套的润滑方式，可以使用润滑脂或者油脂等润滑剂来减少摩擦，提高导杆机构的工作效率和寿命。
总之，导杆机构是一种常见的工程机械传动结构，具有稳定性好、刚度高、定位精度高等优点。
通过合理的设计和制造，可以满足各种工程机械设备对直线运动的要求。
在未来的发展中，导杆机构还有可能在更多的工程机械设备中得到应用，提高工程机械的性能和效率。
第二章-曲柄摇杆机构、四杆机构设计
1 为保证机构的传力性能良好，
应使最小传动角γmin≥ 。 一般许用值 =40°～50°。
重载大功率时取大值。
曲柄摇杆机构中， 最小传动角γmin 总是发 生于曲柄与机架共线 和重叠共线的两位置 之一，如图所示。 (具 体证明见P30页)
急回运动特性可用行程速度变化系数（也称 行程速比系数）K 表示。
v2
C1C2/t2
t1
1
180°＋θ
K＝──＝────＝──＝──＝───── （2-1）
v1
C1C2/t1
t2
2
180°－θ
θ ──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。
K 值越大，急回 特性愈明显。一般机 械中，1≤K≤2。
l1＋l4≤l2＋l3
（2-4）
l1＋l3≤l2＋l4
（2-5）
l1＋l2≤l4＋l3
（2-6）
l1 ≤ l2 l1 ≤ l4 即杆１最短。 l1 ≤ l3
由此可得铰链四杆机构有整转副的条件是：
(1) 整转副是由最短杆与其邻边组成的;
(1) 整转副是由最短杆与其邻边组成的; (2) 最短杆与最长杆长度之和，应小于或等于 其余两杆长度之和。
二、导杆机构
导杆机构是改变曲柄滑块机构中的固定构 件而演化来的。如图a 所示的曲柄滑块机构， 若改取杆1为固定构件， 即得图b 所示导杆机构。 杆4 称为导杆。滑块３ 相对导杆滑动并一起绕 Ａ点转动。通常取杆２ 为原动件。
导杆机构的的特点：
传动角始终等 于90°。具有很好 的传力性能，故常 用于牛头刨床、插 床和回转式油泵之 中。验法源自作图法直观，解析法精确，实验法简便。
《转动导杆机构》课件
05
转动导杆机构的维护与保养
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
日常维护保养
01
02
03
04
定期检查导杆机构的润滑情况 ，确保润滑良好，防止磨损和
卡滞。
定期清理导杆机构及其周围的 杂物，保持清洁，防止杂物对
机构造成损伤。
检查导杆机构的紧固件，确保 紧固件无松动，防止机构在运
优化转动导杆机构的结构 设计，降低重量、提高刚 度和强度。
市场需求与发展方向
高效能
满足高负载、高转速、高 精度等要求，提高转动导 杆机构的工作效率和性能 。
紧凑化
减小转动导杆机构的体积 和重量，便于安装和维护 。
长寿命
提高转动导杆机构的耐磨 性和耐久性，延长使用寿 命。
对未来发展的思考与建议
加强产学研合作
ERA
定义与特点
定义
转动导杆机构是一种常见的机械 传动机构，由曲柄、连杆和导杆 组成，通过曲柄的旋转运动转换 为导杆的往复直线运动。
特点
结构简单、工作可靠、传动平稳 、易于实现变速和换向，广泛应 用于各种机械传动系统中。
工作原理
01
当曲柄绕其固定轴转动时，通过 连杆带动导杆在滑块中往复直线 运动，从而实现将曲柄的旋转运 动转换为导杆的往复直线运动。
与齿轮机构的比较
齿轮机构和转动导杆机构都是常见的传动机构，但齿轮机构通常更适合于实现高 速、重载和精确的传动，而转动导杆机构则更适合于传递较大的扭矩和力矩。
03
转动导杆机构的设计与优化
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
设计原则与流程
确定设计目标
机械上下运动机构
机械上下运动机构机械上下运动机构的基本原理是通过某种力的作用，将运动传递到上下移动的部件上，从而使物体或工具实现上下运动。
这种机构的设计和应用需要考虑许多因素，例如运动的速度、力的大小、部件的结构等。
因此，工程师们在设计机械上下运动机构时，通常需要进行详细的计算和分析，以确保机构的稳定性、可靠性和高效性。
在本文中，我们将对机械上下运动机构的工作原理、结构特点、设计考虑以及应用领域等进行详细介绍。
通过对这些内容的了解，读者可以更好地理解和应用机械上下运动机构，从而为工程设计和应用提供参考。
一、机械上下运动机构的工作原理机械上下运动机构实现上下运动的基本原理是通过某种力的作用，将能量传递给上下移动的部件上。
根据不同的设计要求和应用场景，机械上下运动机构可以采用多种不同的工作原理。
下面我们将对几种常见的工作原理进行介绍。
1.滑块导杆机构滑块导杆机构是一种简单而常见的机械上下运动机构，它通常由滑块和导杆两个部件组成。
当滑块受到某种外力的作用时，它可以沿着导杆的轴线进行上下运动。
这种机构具有结构简单、运动平稳等特点，因此在各种工程领域得到了广泛的应用。
2.凸轮机构凸轮机构是一种通过凸轮的外形来实现上下运动的机构。
当凸轮受到外力的作用时，它可以带动相应的部件进行上下运动。
凸轮机构具有结构紧凑、运动灵活等特点，因此在各种需要精密控制的工程领域得到了广泛的应用。
3.螺旋机构螺旋机构是一种通过螺旋线形状来实现上下运动的机构。
当螺旋受到外力的作用时，它可以带动相应的部件进行上下运动。
螺旋机构具有结构牢固、运动平稳等特点，因此在各种需要承载大力和稳定运动的工程领域得到了广泛的应用。
以上几种工作原理只是机械上下运动机构中的常见类型，实际工程中还可以根据具体的设计要求和应用场景选择其他不同的工作原理。
无论采用何种工作原理，机械上下运动机构都需要满足稳定性、可靠性、高效性等基本要求，这是工程设计中需要重点考虑的问题。
二、机械上下运动机构的结构特点机械上下运动机构的结构特点主要包括以下几个方面：1.部件组成机械上下运动机构通常由多个部件组成，例如滑块、导杆、凸轮、螺旋等。
《转动导杆机构》课件
PPT,a click to unlimited possibilities
01
02
03
04
05
06
定义：转动导杆机构是一种机械装置，通过转动导杆、滑块和连接件等。
工作原理：通过转动导杆的转动，带动滑块在固定导杆上滑动，实现力的传递和运动。
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加工精度：保证加工精度，如尺寸精度、形位精度等
材料选择：选择合适的材料，如钢、铝、铜等
表面处理：进行适当的表面处理，如电镀、喷漆等
装配工艺：保证装配精度，如螺栓紧固力、轴承间隙等
定期检查：检查转动导杆机构的各部分，确保其正常工作
润滑保养：定期对转动导杆机构进行润滑，防止磨损
曲线导杆：导杆形状为曲线，适用于曲线运动
折线导杆：导杆形状为折线，适用于折线运动
螺旋导杆：导杆形状为螺旋，适用于螺旋运动
直线运动：导杆在直线方向上运动
旋转运动：导杆在旋转方向上运动
复合运动：导杆在直线和旋转方向上同时运动
曲线运动：导杆在曲线方向上运动
确定设计目标：明确转动导杆机构的功能、性能和尺寸要求
机械制造：用于制造各种机械设备
汽车工业：用于汽车发动机、变速箱等部件
航空航天：用于飞机、火箭等航天器的制造
医疗设备：用于医疗设备的制造和维修
转动副：包括圆柱副、圆锥副、球副等
球副：包括转动副、移动副、螺旋副等
圆锥副：包括转动副、移动副、螺旋副等
圆柱副：包括转动副、移动副、螺旋副等
直线导杆：导杆形状为直线，适用于直线运动
集成化展望：未来，转动导杆机构与其他机构的集成化研究将更加深入，应用范围将更加广泛
曲柄滑块机构导杆机构
取不同构件为机架
导杆机构、定块机构、摇块机构
平 面 连 杆 机 构
曲柄滑块机构———————— 转动导杆机构 应用：插床机构
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3.1.1 铰链四杆机构的基本形式及其演化
平 面 连 杆 机 构
曲柄滑块机构————————摆动导杆机构 应用：
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3.1.1 铰链四杆机构的基本形式及其演化
3.1.1 铰链四杆机构的基本形式及其演化
曲柄摇杆机构应用
平 面 连 杆 机 构
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3.1.1 铰链四杆机构的基本形式及其演 化
2) 双曲柄机构：两连架杆均为曲柄的铰链四 杆机构。 可为正平行双曲柄机构和反平行双曲柄机构
平 面 连 杆 机 构
上一式及其演 化
1) 曲柄摇杆机构
平 面 连 杆 机 构
特点：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。
曲柄摇杆机构
应用：雷达天线调整机构
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3.1.1 铰链四杆机构的基本形式及其演化
曲柄摇杆机构应用
平 面 连 杆 机 构
搅拌机 缝纫机
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铰链四杆机构的演化
曲柄摇杆机构
取不同构件为机架
曲柄滑块机构
取不同构件为机架
偏心轮机构
双曲柄机构 双摇杆机构
导杆机构
定块机构
摇块机构
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3.1.2 平面四杆机构的基本特性
平 面 连 杆 机 构
一、急回特性和行程速比系数 基本概念
1、摆角ψ——摇杆处于两极限位置（C1D和C2D） 时的夹角，用ψ 表示。 2、极限位置
导杆机构设计
1. 导杆机构的设计及运动分析已知 行程速度变比系数（行程速比系数）K ，滑块5的冲程H ，中心距32O O l ,比值BC l /B O l 3,各构件的重心S 的位置，曲柄每分钟的转速n1.要求 设计导杆机构，作机构两个位置的速度多边形和加速度多边形，作滑块的运动线图，以上的内容与后面动态静力分析一起画在1号图纸上。
1.1导杆机构的设计1.1.1曲柄O 2A 长度的确定 根据已知条件K=2，有K=（180°+θ）/（180°-θ）则θ=60°而又有曲柄此时是在1或9位置所以O 2A ⊥O 3A 因而O 2A=75mm1.1.2连杆中O 3B 大小的确定曲柄由1位置运动到11位置时连杆O 3B 推动滑块5向下运动。
由于滑块5在竖直位置上滑动了2H的长度，所以依据 他们的几何关系有：B 点在竖直位置上运行了2H 的长度即BC=2H =50mm所以O 3B=2BC=100mm1.1.3倒槽距支座O 3的水平距离由于y-y 位于B 点所画圆弧的平分线上 所以有DE=EF又根据机构的位置关系与几何关系,有 ∠DO 3B=30°,BD ⊥DO 3所以DO 3=O 3Bcos30°=86.6mm 又O 3B= O 3F所以x=DE+ DO 3=93.3mm1.2作机构的运动简图 选取长度比例尺u l =0.001mmm,将所分配的两个曲柄位置（1位置和11位置）作出机构的运动简图。
如图纸I 所示1.3作速度、加速度多边形1.3.1速度大小与方向的计算 以1位置进行计算由n1=60r/min,有ω=6.28rad/s,V A2 = ωO 2A=.471m/s由运动合成原理可知，有 V A2 = V A2A3 + V A3 方向√ √ √ 大小√ ？ ？ 所以V A2A3= V A2=0.471m/s ，V A3=0m/ 因而ω3=0rad/s,VS3=0m/s又以B 点为基点，由基点法有 V C = V B + V BC 方向√ √ √ 大小？ 0 ？所以V C =0m/s ，V BC =0m/s 1.3.2加速度大小与方向的计算 同样以1位置进行计算anA 2+atA 2= aA A 32+a n A 3+a t A 3+aK A A 32方向√ √ √ √ √ ？ 大小√ 0 ？ √ ？ ？ 根据上式，由于aK A A 32=2ω3V A2A3 =0m/sa nA 2= O 2A ω2=2.96m/s2atA 2= O 2A α=0m/s要使上式成立，则必须有atA 3==2.96m/s2所以构件3的角加速度ε，有ε=a t A 3/ O 3A=22.8m/s2构件3中S 3 =εO 3S 3=2.85m/s2又根据基点法，有aaa a a nCB tCB t B n B C +++=方向√ √ √ √ √ 大小 ？ √ √ ？ √ 由于有ω4=0，anB=0，an CB=0所以根据理论力学有关知识，可求得aC=1.97m/s2根据同样的过程也可求得11位置的速度和加速度根据速度与加速度它们的大小，选取速度比例尺uv=0.011mmm和加速度比例尺u a ，将 所分配的两个曲柄位置（1位置和11位置）作出与其对应的速度多边形和加速度多边形，如图纸I 所示。
导杆机构应用
滑套
导杆
摆动导杆机构应用
２．摆动导杆机构应用实例 １）摆动导杆机构在插床上的应用 工作原理
ＡＢ构件绕销轴Ａ作定轴转 动，带动滑块Ｂ转动并摆动 ，滑块Ｂ在导杆ＣＤ上滑动 并带动导杆ＣＤ绕销轴Ｃ作 定轴摆动，摆杆ＣＤ带动连 杆ＤＥ做平面运动，连杆Ｄ Ｅ带动滑块Ｅ和刀架及插刀 做往复运动，从而实现插削 加工。
敬请观看我的其它微课！
作者：张本升 email：79210583@
摆动导杆机构应用
２．摆动导杆机构应用实例 ２）摆动导杆机构在牛头刨床上的应用
摆动导杆机构应用
小结
１．摆动导杆机构
１）结构组成 ２）工作原理 ２．摆动导杆机构应用实例 １） 摆动导杆机构在插床上的应用
２） 摆动导杆机构在牛头刨床上的应用
摆动导杆机构应用
作业
填空题
标出图示牛头刨床机构的导杆为 Ａ．构件ＡＤ Ｂ．构件ＢＣ 。 Ｃ．构件ＤＥ
摆动导杆机构 应用
作者：张本升 单位：浙江工贸职业技术学院
所属学科：工科 课程：激光设备机械设计基础
专业：光机电应用技术 适用对象：光机电应用技术专业的学生
摆动导杆机构应用
教学目标
了解摆动导杆机构应用实例
摆动导杆机构应用
１．摆动导杆机构 １）结构组成
由机架· 曲柄· 摇杆（导杆） 和滑套（滑块）组成。 曲柄 机架
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导杆机构
1 2 3
导杆机构的构成与类型
摆动导杆机构的运动特点
摆动导杆机构的应用
曲柄滑块机构的演化
曲柄滑块机构可通过选不同的构件为机架演化出新的机构：导杆机构、 摇块机构和定块机构。
一、导杆机构的结构与类型
曲柄滑块机构中若选择曲柄为
固定件，就会演化成导杆机构。
其中与滑块组成移动副的杆件, 称为导杆 。
1 A
B
2
4
3 C
摆动导杆机构 : 构件2做整周转动，导杆4随滑块3做往复摆动。
二、摆动导杆机构的运动特点
摆动导杆机构具有急回特性 极位夹角等于摆角
三、摆动导杆机构的应用
牛头刨床的主运动机构为摆动导杆机构
转动导杆机构：L1>L2 摆动导杆机构：L1<L2
曲柄滑块机构 导杆机构
导杆机构
转动导杆机构
转动导杆机构—构件1为机架，构件2为曲柄，L2>L1，导杆4作整周运动。
B
1 A
导杆
2 4
3 滑块 C
特点：曲柄和导杆都能作360°周转运动。 主动曲柄作等速转动，从动导杆作变速，构件2为曲柄， L2＜L1，导杆4做往复摆动。