常用机械机构介绍
常用的机械运动结构形式
常用的机械运动结构形式一、引言机械运动结构是指由运动副和运动链组成的系统，它能够实现各种机械运动形式。
在机械设计中，常用的机械运动结构形式有很多种，本文将对其中较为常见的几种进行详细介绍。
二、平面四杆机构平面四杆机构是一种最基本的机械运动结构形式，也是最早被应用于工业生产中的一种结构。
它由四根连杆组成，其中两根为主杆，另外两根为从杆。
其特点是具有一个定点和一个固定杆件，能够实现直线运动、旋转运动、摇摆运动等多种不同形式的机械运动。
三、曲柄滑块机构曲柄滑块机构由曲轴、连杆和滑块三部分组成，是一种常见的旋转-直线转换机构。
其特点是可以将旋转转化为直线或者将直线转化为旋转，并且能够实现往复或循环式的直线运动。
四、齿轮传动齿轮传动是一种通过齿轮配合来实现不同速度和力矩传递的机械运动结构。
它具有传动比稳定、效率高、噪音小等优点，因此在工业生产中得到了广泛应用。
常见的齿轮传动形式有直齿轮传动、斜齿轮传动、锥齿轮传动等。
五、链条传动链条传动是一种通过链条配合来实现不同速度和力矩传递的机械运动结构。
它与齿轮传动相比，具有更大的扭矩传递能力和更好的抗冲击性能，但是效率较低。
常见的链条传动形式有滚子链条、板链和双面链等。
六、减速器减速器是一种通过齿轮或其他机械元件组合来实现减速或增加扭矩的机械运动结构。
它具有结构紧凑、效率高、噪音小等优点，并且可以根据需要进行多级组合，实现不同程度的减速或增加扭矩。
常见的减速器形式有行星减速器、蜗杆减速器和圆锥摆线针轮减速器等。
七、连杆机构连杆机构是一种由多个连杆组成的机械运动结构，其特点是能够实现复杂的机械运动形式。
常见的连杆机构形式有曲柄摇杆机构、双曲线摇杆机构和滑板机构等。
八、总结在机械设计中，不同的运动结构形式具有不同的特点和适用范围。
本文对常见的几种机械运动结构形式进行了详细介绍，希望能够对读者在实际应用中选择合适的运动结构提供一些参考。
常见机械结构及其工作原理
常见机械结构及其工作原理机械结构是机械系统中的重要组成部分，它们由多个机械元件组成，能够将输入的能量转化为所需的工作。
常见的机械结构有齿轮机构、导杆机构、凸轮机构、铰链机构等等。
在这里，我将介绍一些常见的机械结构及其工作原理。
• 1. 插床：主要由齿轮机构、导杆机构和凸轮机构等组成，为了缩短工程时间，提高生产率，要求刀具有急回运动。
齿轮机构可以将动力源输入的扭矩和转速转换为所需的扭矩和转速，导杆机构可以使机床在加工过程中保持稳定的位置和方向，凸轮机构可以用来控制机床上的运动部件的运动轨迹和速度。
• 2. 铰链机构：主要特点是动作迅速、增力比大、易于改变力的作用方向、自锁性能差。
铰链机构通常由铰链、支承和连接杆组成，通过改变铰链的位置或角度来控制连接杆的运动。
铰链机构常用于门、窗、汽车排气管等。
•机械臂上下料机构：主要由机械臂、链轮、链条、导向轮、上下料机构等组成。
机械臂可以在空间中进行运动，链轮和链条可以将动力源输入的扭矩和转速转换为所需的扭矩和转速，导向轮可以保证链条的稳定运动，上下料机构可以控制物料的上下运动。
机械臂上下料机构常应用于自动化生产线上。
• 3. 双偏心驱动导杆机构：这种机构主要由双偏心轮、导杆和摆杆等组成。
当双偏心轮转动时，导杆会在水平方向上产生往复运动，摆杆可以将这种运动转化为垂直方向上的往复运动。
双偏心驱动导杆机构常用于打孔机、磨床等机械上。
• 4. 曲柄摇杆往复传动机构：这种机构主要由曲柄、连杆和摇杆等组成。
当曲柄转动时，连杆会在水平方向上产生往复运动，摇杆可以将这种运动转化为垂直方向上的往复运动。
曲柄摇杆往复传动机构常用于内燃机、压缩机等机械上。
• 5. 凸轮与转动导杆组合机构：这种机构主要由凸轮、转动导杆和摆杆等组成。
当凸轮转动时，转动导杆会在水平方向上产生往复运动，摆杆可以将这种运动转化为垂直方向上的往复运动。
凸轮与转动导杆组合机构常用于石油钻机、铣床等机械上。
机械设计基础第二章--常用机构介绍
4—机架 1，3—连架杆→定轴转动 2—连杆→平面运动 整转副：二构件相对运动为
整周转动。
摆动副：二构件相对运动不 为整周转动。
曲柄：作整周转动的连架杆
摇杆：非整周转动的连架杆
C
2
B
3
1
A
D
4
二、平面四杆机构的常用形式
1、曲柄摇杆机构
（构件4为机架、构件2为机架）
2、双曲柄机构
}全回转副四杆机构
(二)曲柄为最短杆。 ▲铰链四杆机构存在曲柄的条件是：
(一)最短杆与最长杆长度之和小于或等于其 余两杆长度之和。
(二)机架或连架杆为最短杆。
4、曲柄滑块机构 二、平面四杆机构的内部演化:
第二节 凸轮机构
一、凸轮机构的组成与分类： 运动方式：将主动凸轮的连续转动或
移动转换成为从动件的移动或摆动。 分类：1、形状
①盘形凸轮机构——平面凸轮 机构
②移动凸轮机构——平面凸轮 机构
③圆柱凸轮机构——空间凸轮 机构
2、运动形式
按从动件的运动型式：
①尖底从动件：用于 低速；
②滚子从动件：应用 最普遍；
③平底从动件：用于 高速
O
r0
1 2 3
4
5
6 7 8
二、从动件的常用运动规律
从动件的运动规律——从动件在工作过程中， 其位移（角位移）、速度（角速度）和加 速度（角加速度）随时间（或凸轮转角） 变化的规律。
长 几何形状简单——便于加工，成本低。 3、缺点： ①只能近似实现给定的运动规律； ②设计复杂；
③只用于速度较低的场合。
由转动副联接四个构
件而形成的机构，称为铰 链四杆机构，如图所示。 图中固定不动的构件是机 架；与机架相连的构件称 为连架杆；不与机架直接 相连的构件称为连杆。连 架杆中，能作整周回转的 称为曲柄，只能作往复摆 动的称为摇杆。根据两连 架杆中曲柄(或摇杆)的数 目，铰链四杆机构可分为 曲柄摇杆机构、双曲柄机 构和双摇杆机构。
机械设计常用机构
机械设计常用机构一、引言机械设计是一门综合性很强的学科，它涉及到很多方面的知识，其中机构设计是一个非常重要的部分。
机构是由两个或两个以上的零件连接而成，用于传递力和运动。
在机械设计中，常用机构包括平面机构、空间机构、连杆机构等等。
本文将对常用的几种机构进行介绍。
二、平面机构平面机构是指所有零件均在同一平面内运动的机构。
根据其结构和运动特点，平面机构可以分为以下几种类型。
1.四连杆机构四连杆机构是最简单的平面运动副之一，由4个刚性连杆组成。
它有很多应用场合，如摇臂钳床、活塞式发动机等。
2.曲柄滑块副曲柄滑块副是由曲柄轴和滑块组成的副件。
它可以将旋转运动转换为直线运动，并且具有较大的力矩传递能力。
常见应用于发电厂、水泵等设备上。
3.齿轮传动齿轮传动是利用齿轮之间相互啮合的原理，将动力从一处传递到另一处。
它具有传递力矩大、精度高等优点，常用于汽车、机床等设备上。
三、空间机构空间机构是指零件在三维空间内运动的机构。
根据其结构和运动特点，空间机构可以分为以下几种类型。
1.球面副球面副是由两个球体组成的零件，其中一个球体固定不动，另一个球体则可以在其表面上自由滑动。
它常用于汽车悬挂系统、航天器等领域。
2.万向节万向节是将两个轴相连接的一种机构，它可以使两个轴在不同方向上转动，并且具有较大的角度范围。
它常用于汽车转向系统、飞行器等领域。
3.蜗杆副蜗杆副是由蜗杆和蜗轮组成的一种机构。
它可以将旋转运动转换为直线运动，并且具有较大的力矩传递能力。
常用于起重设备、钢铁冶金设备等领域。
四、连杆机构连杆机构是由两个或多个连杆连接而成的机构，它可以将旋转运动转换为直线运动。
根据其结构和运动特点，连杆机构可以分为以下几种类型。
1.曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构是由曲柄、摇杆和连杆组成的一种机构。
它可以将旋转运动转换为直线运动，并且具有较大的力矩传递能力。
常用于发电厂、水泵等设备上。
2.双曲面副双曲面副是由两个双曲面组成的零件，其中一个双曲面固定不动，另一个双曲面则可以在其表面上自由滑动。
机械设计手册常用机构
机械设计手册常用机构1. 引言机械设计手册是机械工程师设计和制造机械设备时的重要参考资料。
其中，机械设计手册常用机构是机械设计中常见的机构和装置的集合，它们具有普遍的应用性，并且在不同的机械设备中都能发挥重要的作用。
本文将介绍一些机械设计手册中常用的机构，并提供相关的说明和应用示例。
2. 常用机构的分类常用机构根据其结构和功能可以分为多个类别，下面将对其中一些常见的机构进行介绍。
2.1. 转动副转动副是机械设计中最常用的一种机构，它由两个零件组成，通过轴承连接，并且可以相对地绕轴心旋转。
在机械设计手册中，常见的转动副有：•滚动轴承：滚动轴承广泛应用于机械设备中，它由内圈、外圈、滚动体和保持架构成，能够承受径向和轴向载荷，并具有较高的刚度和旋转精度；•滑动轴承：滑动轴承是通过润滑材料形成一层薄膜来支撑轴承和减少摩擦，它具有良好的减震性能和较高的适应性，常用于高速运动和重载设备中。
2.2. 传动副传动副是实现机械传动的一种机构，通过将输入轴的动力传递给输出轴来实现所需的运动和转矩。
在机械设计手册中，常见的传动副有：•齿轮传动：齿轮传动是一种通过齿轮的啮合来传递力和运动的机构，它具有传动比稳定、传动效率高和承载能力强的特点，在机械设计中广泛应用；•带传动：带传动是通过带状材料将动力从一个轴传递给另一个轴的机构，它具有结构简单、传动平稳和减震效果好的特点，常用于低速和轻载的应用场合。
2.3. 连杆机构连杆机构由多个连杆和铰链组成，能够将输入运动转化为不同的输出运动。
在机械设计手册中，常见的连杆机构有：•曲柄连杆机构：曲柄连杆机构是一种将旋转运动转化为往复运动的机构，它由曲柄、连杆和活塞组成，常用于内燃机和汽车发动机中；•增力机构：增力机构通过改变输入和输出杠杆的比例，实现输出力的增大或减小，常用于需要放大力的应用场合。
3. 常用机构的设计与应用常用机构的设计和应用需要考虑多个因素，如运动要求、空间限制、传动效率等。
机械设计常用机构
机械设计常用机构在机械设计中，机构是指由连接在一起的零件和它们之间的相对运动所组成的系统。
机构在机械设计中扮演着非常重要的角色，可以实现不同的功能和动力传递。
下面是一些常用的机构及其应用。
1.转动副：转动副是最简单的机构之一，用于实现两个零件之间的转动运动。
常见的转动副包括轴承、联轴器和齿轮等。
例如，轴承可以在旋转部件之间提供支撑和摩擦减小的功能，联轴器可以将两个轴连接在一起，齿轮可以将动力从一个轴传递到另一个轴。
2.平动副：平动副用于实现两个零件之间的直线运动。
常见的平动副包括直线导轨、滑块和斜块等。
例如，直线导轨可以提供平稳的直线运动，滑块可以在导轨上滑动，斜块可以将旋转运动转化为直线运动。
3.回转副：回转副用于实现一个零件相对于另一个零件的回转运动。
常见的回转副包括轴承、转轴和连杆等。
例如，轴承可以使一个零件在另一个零件上旋转，转轴可以将动力从一个零件传递到另一个零件，连杆可以将旋转运动转化为回转运动或直线运动。
4.正交副：正交副用于实现两个零件之间的相对平行移动。
常见的正交副包括齿轮、链条和齿条等。
例如，齿轮可以将动力从一个轴传递到另一个轴，并实现平行移动，链条可以在两个轮齿之间传递动力，齿条可以将旋转运动转化为直线运动。
5.万向节副：万向节副用于实现两个轴相互呈角度的任意转动。
常见的万向节副包括万向节和万向轴等。
例如，万向节可以使两个轴相互呈任意角度转动，万向轴可以将动力从一个任意角度的轴传递到另一个任意角度的轴。
除了以上介绍的机构，还有许多其他常用的机构，如滚珠丝杠副、曲柄滑块副、连杆机构等。
这些机构在不同的机械设计中扮演着不同的角色，用于实现各种功能和动力传递。
机械设计师在设计机构时需要考虑诸如结构复杂度、运动精度、可靠性和适应性等因素，并根据具体应用需求选择适合的机构。
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。
常用机械机构介绍
常用机械机构介绍机械机构是由零部件和连接件组成的系统，用于转换和传递运动和力。
在工程领域，常用的机械机构有各种类型，包括齿轮传动、连杆机构、凸轮机构、蜗杆传动、皮带传动等。
本文将介绍这些常用的机械机构及其特点。
齿轮传动是最常见的机械传动方式之一。
它由两个或多个齿轮组成，通过齿轮的啮合传递运动和力。
齿轮传动可以实现速度和扭矩的变换，广泛应用于各种机械设备中。
齿轮传动有直齿轮传动、斜齿轮传动、锥齿轮传动等不同类型，每种类型都有其特定的应用场景和优势。
连杆机构是由连杆和连接件组成的机械系统，用于转换直线运动和旋转运动。
连杆机构常用于发动机、泵、压缩机等设备中，用于实现活塞的往复运动。
连杆机构的设计和优化对于提高设备的性能和效率具有重要意义。
凸轮机构是一种通过凸轮和摇杆、连杆等连接件实现运动传递的机械系统。
凸轮机构常用于各种自动化设备中，如机床、自动装配线等。
凸轮机构通过凸轮的不规则形状，可以实现复杂的运动轨迹和运动规律，具有很高的灵活性和可控性。
蜗杆传动是一种通过蜗杆和蜗轮实现速度和扭矩变换的机械传动方式。
蜗杆传动具有传动比稳定、噪音小、传动效率高等优点，常用于各种机械设备中，如提升机、输送机等。
皮带传动是一种通过皮带实现运动传递的机械传动方式。
皮带传动具有结构简单、传动平稳等优点，广泛应用于各种轻载、中载的传动系统中，如风扇、空调等。
除了上述介绍的常用机械机构外，还有很多其他类型的机械机构，如齿条传动、滑块机构、滚子传动等。
每种机械机构都有其特定的应用场景和优势，工程师在设计机械系统时需要根据具体的要求和条件选择合适的机械机构。
总的来说，机械机构是机械系统中至关重要的部分，它们通过各种方式实现运动和力的传递，保证设备的正常运转和性能的稳定。
工程师需要深入了解各种机械机构的特点和应用，才能设计出高效、稳定的机械系统。
希望本文能够帮助读者对常用机械机构有更深入的了解。
八种常用机械结构
八种常用机械结构一、简单机构简单机构是机械工程中最基本的机构之一，它由两个或多个刚性零件通过铰链连接而成。
常见的简单机构有杠杆、曲柄连杆机构和齿轮传动机构。
杠杆是一种由固定支点连接的刚性杆件组成的机构，它可以用来放大力量或改变力的方向。
常见的杠杆有一级杠杆、二级杠杆和三级杠杆，它们的力量放大倍数依次递增。
杠杆在物理学中有着广泛的应用，比如撬动重物、刷牙时使用的牙刷等。
曲柄连杆机构是由一个曲柄和一个连杆构成的机构，它可以将旋转运动转换为往复运动。
曲柄连杆机构被广泛应用于内燃机、蒸汽机等发动机中，将活塞的往复运动转换为输出轴的旋转运动。
齿轮传动机构是利用齿轮之间的啮合传递动力和运动的机构。
它有许多种形式，如齿轮副、链轮副等。
齿轮传动机构具有传动效率高、传递功率大、传动稳定等优点，广泛应用于各种机械设备中。
二、滑块机构滑块机构是由滑块和导轨组成的机构，它可以将旋转运动转换为往复运动或直线运动。
滑块机构常用于各种工具和机械设备中，如冲床、拉床等。
滑块机构的运动规律可以通过几何分析和运动学计算来确定，为机械设计提供了重要的理论依据。
三、减速机构减速机构是一种将高速运动转换为低速运动的机构，常用于各种机械设备中。
减速机构的主要作用是减小输出轴的转速，增加输出轴的扭矩。
常见的减速机构有齿轮减速机、带传动减速机等。
齿轮减速机是利用齿轮的啮合传递动力和运动的机构，通过改变齿轮的大小和齿数比例来实现减速。
齿轮减速机具有结构简单、传动效率高、传递功率大等优点，在工业生产中得到广泛应用。
带传动减速机是利用带传动的原理来实现减速的机构，通过改变带轮的直径比例来改变传动比，从而实现减速。
带传动减速机具有传动平稳、噪音小、维护方便等优点，广泛应用于各种机械设备中。
四、连杆机构连杆机构是由连杆和铰链组成的机构，它可以将旋转运动转换为往复运动或直线运动。
连杆机构被广泛应用于各种机械设备中，如汽车发动机、机床等。
连杆机构的运动规律可以通过几何分析和运动学计算来确定，为机械设计提供了重要的理论依据。
基础 机械设计常用机构
或
K 1 180 K 1
只要极位夹角θ ≠ 0 ， 就有 K>1 ； θ越大，K值越大，机构的急回性质越明显。 平面机构具有急回特性的条件:
(1)原动件等角速整周转动；
(2)输出件具有正、反行程的往复运动； (3)极位夹角Ө>0。 应用：节省回程时间，提高生产率
平面连杆机构的死点
对于曲柄摇杆机构，当摇杆为主动件时，在
2-1-2.实用示例 颚式碎石机
曲柄AB带动连杆BC和摇杆CD运动,固连在摇
杆上的动颚将矿石压碎。
锁紧夹具
利用连杆2和连架杆3成一线，形成机构死点，
来锁紧工件5。
机车主动轮双曲柄联动机构
为了克服不稳定状态，除了采用惯性飞轮外，
还采用了平行连接副加构件BE。
旋转示水泵双曲柄Βιβλιοθήκη 构原动曲柄1通过连杆2带动曲柄3做变速运动， 从而使泵的体积发生变化，实现水泵的功能。
在，该机构只能双摇杆机构。
平面连杆机构的压力角与传动角
压力角：作用在从动件上的驱动力F与力作用点
绝对速度之间所夹锐角α。
传动角（ γ ）：压力角的余角 切向分力 Ft= Fcosα = Fsinγ 法向分力 Fn=Fcosγ γ↑ Ft↑ 对传
动有利，常用γ的大小
来表示机构传力性能的
好坏（越大越好）
牛头刨床摆动机构
曲柄BC转动，带动AD摆动，EF在AD的作用
下做往复运动。
其它常用连杆机构应用
更多
动画
2-1-3.连杆机构设计 连杆机构设计的基本问题: (1) 实现预定的运动规律；
(2) 实现预定的连杆位置（刚体导引问题） ；
(3)实现预定的轨迹。
连杆机构设计的基本方法：
机械设计常用机构
相互转动来实现运动和 柱齿轮的轮齿在轴线上
动力的传递。
倾斜排列，锥齿圆柱齿
轮的轮齿在一个锥面上
排列。
在圆锥齿轮机构中，两 个圆锥齿轮的轮齿在一 个锥面上排列，通过啮 合实现相交轴之间的运 动和动力传递。
在蜗轮蜗杆机构中，蜗 在平面齿轮机构中，直
杆的轮齿在蜗杆面上呈 齿平面齿轮的轮齿在一
螺旋状排列，蜗轮的轮 个平面上垂直排列，斜
用于传递垂直轴之间的运动和动 力，其传动比大、结构紧凑。
平面齿轮机构
用于传递两个平面之间的运动和 动力，其传动形式包括直齿、斜
齿和曲齿等。
齿轮机构的工作原理
01
02
03
04
05
齿轮机构的工作原理基 在圆柱齿轮机构中，直
于齿轮之间的啮合关系， 齿圆柱齿轮的轮齿在轴
通过一对或多个齿轮的 线上垂直排列，斜齿圆
圆锥凸轮机构
凸轮呈圆锥状，常用于需要较小接触面积的场 合。
凸轮机构的工作原理
01
凸轮机构通过凸轮的转动，使从动件产生预期 的运动规律。
02
凸轮的形状决定了从动件的运动轨迹，从而实 现各种复杂的运动要求。
03
当凸轮转动时，从动件在垂直于凸轮轴线的平 面内作往复运动。
凸轮机构的应用
自动化生产线
用于传递和改变运动轨 迹，实现自动化生产。
棘轮机构的工作原理
01
当主动件顺时针转动时 ，棘爪便随主动件一起 顺时针转动，并推动棘
轮逆时针转动。
02
当主动件逆时针转动时 ，棘爪便被压下，无法 与棘轮齿啮合，因此棘
轮不会转动。
03
棘轮机构的运动方向取 决于主动件的转动方向
。
棘轮机构的应用
机械基础课题7 常用机构
1）棘轮机构的组成及工作原理
组成：主要由棘轮、棘爪 及机架
原理：主动件棘爪作往复摆 动，从动件棘轮作单 向间歇转动
特点： 机构简单，便于调节转动角度；有较大冲击和 噪音，精度较差
2）类型：外啮合和内啮合
外啮合
自行车飞轮（内啮合）
3）棘轮的特点及应用
①棘轮工作特点： 机构简单制造方便棘轮的
特点：结构简单、运动平稳、 回转运动可变为直线 运动。但传动效率 低，表面磨损较快
外循环式
应用：测微器、分度机构、 精密机械进给机构 及精密加工刀具等
内循环式
螺旋机构的应用：
螺旋 机构
螺旋升 降机构
螺旋传 动机构
【小结】 1.概念：
运动副、高副、低副、平面四杆机构、曲柄摇杆机构 、双曲柄机构、双摇杆机构、曲柄滑块机构、导杆机构 、摇块机构、定块机构、盘形凸轮、圆形凸轮、螺距、 导程、牙型角、单螺旋机构、双螺旋机构、柔顺机构。
（1）运动副：两构件直接接触而形成的可动连接。
按两构件的接触方式把平面运动副分为高副（点或线 接触的运动副）和低副（面接触的运动副）。
低副又分为移动副（两构件之间的相对运动为移动） 和转动副（两构件之间的相对运动为转动）。
低副
转动副
移动副
高副
齿轮副
凸轮副
（2）构件的分类
机构是具有确定相对 运动的构件系统。
双摇杆机构：在四杆机构中，如果两个臂（或称两连架杆）均为 摇杆的机构。
曲柄滑块机构：将曲柄摇杆机构的摇杆长度取无穷大时，曲柄摇
杆机构中的摇杆将转化为沿直线运动的滑块，此机构成为曲柄滑块 机构。
导杆机构：连架杆对滑块的运动起导向作用 ，称为导杆。连架杆 中至少有一个构件为导杆的平面四杆机构称为导杆机构。
机械设计手册-常用机构(共32张PPT)
结束
§ 12 - 1 棘轮机构
三 、棘轮机构的功能
1、间歇送进
结束
§ 12 - 1 棘轮机构
三 、棘轮机构的功能
2、制动
结束
§ 12 - 1 棘轮机构
三 、棘轮机构的功能
3、转位、分度
结束
§ 12 - 1 棘轮机构
三 、棘轮机构的功能
4、超越离合
结束
§ 12 - 1
四 、动程和动停比的调整
一、槽轮机构的组成及工作特点
1、组成： 主动拨盘、从动槽轮、机架
2、工作特点
将主动拨盘的连续转动转换为槽轮的 单向间歇转动
结构简单、尺寸小，传动平稳、效率高
；柔性冲击 中低速场合
槽轮
拨盘
结束
§ 12 - 2 槽轮机构
一、槽轮机构的组成及工作特点
1、组成：
主动拨盘、从动槽轮、机架 2、工作特点
将主动拨盘的连续转动转换 为槽轮的单向间歇转动
kn(1/21/z) 又 k 1 n 2 z /z ( 2 ) 结束
§ 12 - 2 槽轮机构
四 、普通槽轮机构的设计要点
1、槽数 z 和圆销数 n 的选取
运动系数 k： k td /t
td —— 拨盘转一周，槽轮的运动时间
t —— 拨盘转一周的总时间
拨盘1匀速转动
k
21 2
外槽轮机构 21槽数2 与圆2销数的关系
td —— 拨盘转一周，槽轮的运动时间 t —— 拨盘转一周的总时间
拨盘1匀速转动
k
21 2
外槽轮机构 2122
k2 2 1 2 2 2 2 2 /z 1 2 1 z
由上式可见： k 0 z 3 且 k 0 .5
机械设计常用机构
机械设计常用机构机械设计是一门综合性的学科，涉及到各种各样的机构和装置。
在机械设计中，机构是非常重要的一部分，它负责传递和转换力、运动和能量，从而实现机械装置的各项功能。
在机械设计中，常用的机构有很多种。
这些机构可以根据其功能、结构和运动特性进行分类和归纳。
下面，我将对一些常用的机构进行介绍。
一、连杆机构连杆机构是机械设计中最基本也是最常用的一种机构。
它由杆件和关节组成，通过杆件的连接和关节的运动，实现力和运动的传递。
连杆机构广泛应用于各种机械装置中，如汽车发动机的连杆机构、拉杆机构等。
二、齿轮机构齿轮机构是一种通过齿轮的相互啮合来传递运动和力的机构。
齿轮机构具有传动比恒定、传递力矩大、传递效率高等特点，广泛应用于各种传动装置中，如汽车变速器、机床传动等。
三、减速机构减速机构主要通过齿轮、皮带等传动元件将输入的高速运动转换为输出的低速运动。
减速机构在机械设计中非常常见，用于满足不同场合的运动速度要求。
四、滑块机构滑块机构是一种通过滑块在导轨上做直线运动来实现运动转换和力传递的机构。
滑块机构广泛应用于各种机械装置中，如工具机的进给机构、压力机的传动机构等。
五、摆线机构摆线机构是一种通过连杆和摆线来实现直线运动的机构。
它通过摆线的特殊形状和连杆的运动，将旋转运动转换为直线运动，广泛应用于各种机械装置中，如剪切机的摆线滑块机构、织机上纬缸的摆线机构等。
六、万向节机构万向节机构是一种通过球面和容器来实现输动与变动传动的机构。
它具有结构简单、运动灵活等优点，广泛应用于汽车、船舶和航空等领域。
以上介绍的只是机械设计中的一小部分常用机构，还有很多其他的机构在实际设计中也扮演着重要的角色。
在进行机械设计时，我们需要根据具体的应用要求和设计目标选择合适的机构，合理地组合和运用这些机构，以实现设计的目的。
总结起来，机械设计中常用的机构有连杆机构、齿轮机构、减速机构、滑块机构、摆线机构和万向节机构等。
这些机构在机械装置中起着重要的作用，通过它们的运动和力传递，实现了各种功能和要求。
机械设计基础常用机构概述
挤压机应用
连杆机构通过将旋转运动转换为直线运动，使挤压 机能够实现精确的挤出操作。
齿轮传动机构
齿轮传动机构是一种基于齿轮间的啮合传递动力的机构。它具有高效率、传动效果稳定和可靠性高的特点，广 泛应用于各种机械装置中。
平行轴齿轮传动
汽车悬挂系统
摇杆机构在汽车悬挂系统中用于实现悬挂装置的运动，提供舒适的驾驶体验。
连杆机构
摇杆机构在连杆机构中用于改变连杆的位置、方向和幅度，实现复杂的运动形式。
家用电器中的应用
带传动机构在洗衣机等家电中常用于传递动力和控 制旋转运动。
小型机械装置中的应用
带传动机构常用于小型机械装置，如打印机和食品 加工机。
链传动机构
链传动机构是一种使用链条传递动力的机构。它具有高负载能力、运动平稳和工作寿命长的特点，广泛 应用于自行车、摩托车和工业机械中。
1
自行车链传动机械设计基础常 Nhomakorabea机构概 述
在机械设计中，常用机构是那些用于转换和传递动力、运动和力矩的基本组 合。了解这些机构有助于提高机械设计的效率和创造力。
连杆机构
连杆机构是一种由连接在一起的杆件组成的机构，常用于将旋转运动转换为直线运动或反之。它在众多设备和 机器中广泛应用，例如发动机和挤压机。+
发动机应用
1 递进凸轮机构
递进凸轮机构通过凸轮的特定形状和从动件 的结构，实现复杂的运动规律，常用于自动 化生产线。
2 滑块凸轮机构
滑块凸轮机构通过凸轮轮廓的特点，使滑块 产生直线运动，常用于发动机的气门控制系 统。
曲柄连杆机构和凸轮机构的结合
曲柄连杆机构和凸轮机构的结合可以实现复杂的运动和动作规律，常用于内燃机、发动机和机床等装置中。
机械的简单机构
机械的简单机构机械的简单机构是指由若干个零件组成的能够实现某种特定功能的机器。
它们通常由刚性材料构成，通过一定的方式连接在一起以达到想要的运动效果。
这些简单机构在日常生活中无处不在，如门锁、剪刀、钟表等等。
在本文中，我们将介绍几种常见的简单机构，并探讨它们的工作原理以及应用。
首先，我们来看看最常见的简单机构之一：杠杆。
杠杆是由一个支点和两个臂构成的，其原理基于力的平衡。
当一个力应用在杠杆的一侧时，可以通过调整另一侧的力的大小和方向来平衡它。
杠杆常常用于扳手、剪刀等工具中，它们使人们能够用较小的力永动地改变物体的位置或形状。
接下来，我们来讨论滑块机构。
滑块机构由滑块和导轨构成，其原理是将一个旋转运动转换为直线运动。
滑块机构广泛应用于许多机械设备中，如发动机的活塞系统、升降机的升降机构等。
滑块机构的设计需要考虑材料的摩擦系数以及机械的稳定性，以确保滑块能够在给定的条件下正常工作。
再来，我们看看曲柄连杆机构。
曲柄连杆机构由一个旋转的曲柄杆和与之连接的连杆组成。
这一简单机构被广泛应用于内燃机中，将曲轴的旋转运动转换为活塞的往复运动。
曲柄连杆机构的设计需要考虑各部件之间的力学关系，以确保系统能够高效地工作。
最后，我们来介绍一个相对较复杂的简单机构：齿轮。
齿轮是由两个或多个相互啮合的齿轮组成的。
它们被广泛应用于机械传动系统中，如汽车的变速器、自行车的链条传动等。
齿轮的设计需要考虑齿轮的模数、齿数、啮合角等参数，以确保力的传递和传动的准确性。
综上所述，简单机构在日常生活中无处不在，它们能够通过简单的原理实现复杂的运动效果。
通过了解和理解这些简单机构的工作原理和应用，我们可以更好地利用它们，实现我们想要的功能。
同时，研究和改进简单机构也是现代机械工程师的重要课题，通过创新和设计，我们可以开发出更加高效和可靠的机械装置，为人类的生活带来更多便利和发展。
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第4章常用机构4.1 平面连杆机构4.1.1 平面连杆机构的组成我们将机构中所有构件都在一平面或相互平行的平面内运动的机构称为平面机构。
1、构件的自由度如图4－1所示，一个在平面内自由运动的构件，有沿X轴移动，沿y轴移动或绕A点转动三种运动可能性。
我们把构件作独立运动的可能性称为构件的“自由度”。
所以，一个在平面自由运动的构件有三个自由度。
可用如图4－1所示的三个独立的运动参数x、y、θ表示。
2、运动副和约束平面机构中每个构件都不是自由构件，而是以一定的方式与其他构件组成动联接。
这种使两构件直接接触并能产生一定运动的联接，称为运动副。
两构件组成运动副后，就限制了两构件间的部分相对运动，运动副对于构件间相对运动的这种限制称为约束。
机构就是由若干构件和若干运动副组合而成的，因此运动副也是组成机构的主要要素。
两构件组成的运动副，不外乎是通过点、线、面接触来实现的。
根据组成运动副的两构件之间的接触形式，运动副可分为低副和高副。
（1）低副两构件以面接触形成的运动副称为低副。
按它们之间的相对运动是转动还是移动，低副又可分为转动副和移动副。
①转动副组成运动副的两构件之间只能绕某一轴线作相对转动的运动副。
通常转动副的具体结构形式是用铰链连接，即由圆柱销和销孔所构成的转动副，如图4－2（a）所示。
②移动副组成运动副的两构件只能作相对直线移动的运动副，如图4－2（b）所示。
由上述可知，平面机构中的低副引入了两个约束，仅保留了构件的一个自由度。
因转动副和移动副都是面接触，接触面压强低，称为低副。
我们将由若干构件用低副连接组成的机构称为平面连杆机构，也称低副机构。
由于低副是面接触，压强低，磨损量小，而且接触面是圆柱面和平面，制造简便，且易获得较高的制造精度。
此外，这类机构容易实现转动、移动等基本的运动形式及转换，因而是在一般机械和仪器中应用广泛。
平面连杆机构也有其缺点：低副中的间隙不易消除，引起运动误差，且不易精确地实现复杂的运动规律。
（2）高副两构件以点或线接触形成的运动副称为高副，如图4－3所示。
这类运动副因为接触部位是点或线接触，接触部位压强高，故称为高副。
3、构件分类机构中的构件可分为三类。
（1）机架它是机构中视作固定不动的构件，起支撑其他活动构件的作用。
（2）原动件它是机构中接受外部给定运动规律的活动构件。
（3）从动件它是机构中的随原动件运动的活动构件。
4.1.2平面机构的运动简图为方便对机构进行分析，可以撇开机构匮与运动无关的因素（如构件的形状、组成构件的零件数目、运动副的具体结构等），用简单线条和符号表示构件和运动副，并按一定比例定出各运动副的位置，以简图表示出机构各构件间相对运动关系，这种简图为机构运动简图。
它是表示机构运动特征的一种工程用图）1、常用运动副的符号（如图4－4）2、构件的表示法不管构件形状如何，都用简单线条表示，带短线的线条表示机架，如图4－5（b）、（c）、（e）所示。
和一个移动副的构件；如图4－6（c）、（d）所示表示能组成三个转动副的构件。
3、绘制机构运动简图的方法在绘制机构运动简图时，首先必须分析该机构的实际构造和运动情况，分清机构中的主动件和从动件；然后从主动件开始，顺着运动传递路线，仔细分析各构件之间的相对运动情况；从而确定组成该机构的构件数、运动副数及性质。
并按一定的比例，用特定的符号，正确绘制出机构运动简图。
下面以如图4－7所示颚式破碎机为例，说明绘制机构运动简图的步骤。
（1）分析机构，确定构件的相对运动如图4－7（a）所示颚式破碎机中，运动由皮带轮5输入，通过偏心轴2带动活动颚3及摇杆4运动，构件1为机架，起支撑作用。
结构上，皮带轮5和偏心轴2可以看做一个构件，其作用是将外部输入的旋转运动转变成偏心2绕A点旋转运动。
活动颚板2工作时可绕偏心轴2的几何中心B点相对转动，摇杆4在C、D两点分别与活动颚板3的机架通过铰链连接。
（2）确定所有运动副的类型和数目从上述运动分析及图中可以看出，偏心轴为主动构件，活动颚板、摇杆为从动件，机架为固定构件。
各构件间均用转动副（共4个铰链）连接。
（3）测量各运动副的相对位置尺寸逐一测量出四个运动副中心A与B、B与C、C与D、D与A之间的和长度L AB、L BC、L CD、L DA。
（4）选定比例尺，用规定符号绘制运动简图根据测量出的各运动副的位置尺寸，选择恰当的视图方向，选定合适的绘图比例，给出各运动副的位置，并用规定的符号和线条绘出各构件。
（5）标明机架、构件序号、原动件、绘图比例等得到机构运动简图［如图4－7（b）］。
4.1.3平面机构的自由度1、平面机构自由度的计算平面机构自由度就是该机构所具有的独立运动数目。
平面机构自由度与组成机构的构件数目、运动副的数目及运动副的性质有关。
在平面机构中，每个平面低副（转动副、移动副）引入两个约束，使构件失去两个自由度，保留一个自由度；而每个平面高副（齿轮副、凸轮副等）引入一个约束，使构件失去一个自由度，保留两个自由度。
如果一个平面机构中含含有N个活动构件（机架为参考坐标系，相对固定而不计），未用运动副联接之前，这些活动构件的自由度总数为3N。
当各构件用运动副连接起来之后，由于运动副引入的约束使构件的自由度减少。
若机构中P L个低副和P H个高副。
则所有运动副引入的约束数为2P L＋P H。
因此，自由度的计算可用活动构件的自由度总数减去运动副引入的约束总数。
基机构的自由度用F表示，则有：F＝3N－（2PL ＋PH）＝3N－2PL－PH（4-1）例4-1试计算图4-8所示四个平面机构的自由度解图4-8（a）的自由度：图中除机架以外的活动构件数为2，转动副数为3，没有高副，由式（4-1）得：F＝3N－2PL －PH＝3×2-2×3-0＝0该机构自由度为0，不能运动。
图4-8（b）自由度：图中除机架以外的活动构件数为3，转动副数为4，没有高副，由式（4-1）得：F＝3N－2PL －PH＝3×3－2×4-0＝1该机构自由度为1，具有确定的相对运动。
图4-8（c）自由度：图中除机架以外的活动构件数为3，转动副数为5，没有高副，由式（4-1）得：F＝3N－2PL －PH＝3×3－2×5-0＝-1该机构自由度为－1，不能运动。
图4-8（d）自由度：图中除机架以外的活动构件数为4，转动副数为5，没有高副，由式（4-1）得：F＝3N－2PL －PH＝3×4－2×5-0＝2该机构自由度为2，原动件数为1，没有确定的相对运动（乱动）例4-2试计算如图4-7（b）所示叶、颚式破碎机的机构自由度。
解图4-7（b）中，除机架以外的活动构件数为3，转动副数为4，没有高副，由式（4-1）得：F＝3N－2PL －PH＝3×3-2×4-0＝1该机构自由度为1，原动件数为1，具有确定的相对运动。
2、机构具有确定相对运动的条件由以上分析和计算可知，如果机构的自由度等于或小于零，所有构件就不能运动，因此，就构不成机构（称为刚性桁架）。
当机构自由度大于零时，如果机构自由等于原动件数，机构具有确定的相对运动；如果机构自由数大于原动件数，机构运动不确定。
因此，机构具有确定的相对运动的充分必要条件：机构的自由度必须大于零，且原动件的数目必须等于机构自由度数，即：机构的原动件数＝机构的自由度＞0。
3、机构自由度计算中几种特殊情况的处理 （1）复合铰链如图4-9（a ）所示，A 处的符号容易被误认为是一个转动副，若观察它的侧视图，如图4-9（b ）所示，则可以看出构件1、2、3在A 处构成了两个同轴的转动副。
这种由三个或以上构件在同一处组成转动副，即为复合铰链。
在计算机构自由度时，复合铰链处的转动副数目应为该处汇交的构件数减1。
例4－3试计算如图4-10所示机构的自由度。
解图4-10中除机架外有5个活动构件（4个杆件和1个滑块），A 、B 、C 、D 、E 共4个简单铰链，应计2个铰链，故共有铰链6个，1个移动副，即P L ＝7，高副数P H ＝0。
运用式（4-1）计算机构自由度得：F ＝3N －2P L －P H ＝3×5-2×7-0＝1该机构有1个自由度，原动件数为1，该机构具有确定的相对运动。
（2）局部自由度机构中某些构件所具有的局部运动，并不影响整个机构运动的自由度。
如图4－11（a ）所示，构件3是滚子，它能绕C 点作独立的运动，不论该滚子是否转动，转快或转慢，都不影响整个机构的运动。
这种不影响整个机构运动的、局部的独立运动，称为局部自由度。
在计算机构自由度时，应将滚子3与杆2看成是固定在一起的一个构件，如图4－11（b ）所示，不计滚子与杆2间的转动副。
而滚子的作用仅仅是将B 处的滑动磨擦变为滚动磨擦，减少功率损耗，降低磨损。
（3）虚约束在机构中与其他约束重复而不起限制运动作用的约束称为虚约束。
在计算机构自由度时，应当去除不计。
如图4－12所示为机车车轮联动机构。
在此机构中AB 、CD 、EF 三个构件相互平行且长度相等：L AB ＝L CD ＝L EF ，L BC ＝L AD ，L CE ＝L DF ，按前述机构自由度的计算方法，此机构中N ＝4，P L ＝6、P H ＝0。
机构自由度为：F=3N －2P L －P H ＝3×4－2×6－0＝0这表明该机构不能运动，显然与实际情况不符。
进一步分析可知，机构中的运动轨迹有重叠现象。
因为如果去掉构件4（转动副E 、F 也不再存在）当原动件1转动时，构件3上E 点的轨迹是不变的。
因此，构件4及转动副E 、F 是否存在对于整个机构的运动并无影响。
也就是说，机构中加入构件4及转动副E 、F 后，虽然使机构增加了一个约束，但此约束并不起限制机构运动的作用，所以是虚约束。
因此，在计算机构自由度时应除去构件4和转动副E 、F 。
此时机构中N ＝3，PL ＝4、PH ＝0，则机构实际自由度为：F=3N －2P L －P H ＝3×3－2×4－0＝1由此可知，当机构中存在虚约束时，其消防办法是将含有约束的构件及其组成的运动副去掉。
平面机构的虚约束常出现于下列情况中：（1）被联接件上点的轨迹与机构上联接点的轨迹重合时，这种联接将出现虚约束，如图4－12所示。
（2）机构运动时，如果两构件上两点间距离始终保持不变，将此两点用构件和运动副联接，则会带进虚约束，如图4－13所示的A 、B 两点。
（3）如果两个构件组成的移动副如图4－14（a ）所示相互平行，或两个构件组成多个轴线重合的转动副时，如图4-14（b ）所示，只需考虑其中一处，其余各处带进的约束均为虚约束。
（4）机构中对运动不起限制作用的对称部分，如图4-18所示齿轮系，中心轮1，通过三个齿轮2、2＇、2＂、驱动内齿轮、齿轮2＇和齿轮2＂中有两个齿轮对传递运动不起独立作用，从而引入了虚约束。