平面四杆机构PPT课件
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平面四杆机构类型介绍课件
03
应用：汽车转向机构、自行车脚踏板机构等
04
优点：结构简单，运动可靠，易于实现各种运动规律
双摇杆机构
组成：两个摇杆和 一个连杆 1
特点：结构简单，运 动灵活，但运动轨迹 4 复杂，设计难度较大
运动：两个摇杆 2 可以同时摆动，
连杆随之运动
应用：汽车转向 3 系统、飞机起落
架等
3
平面四杆机构的 应用
构
05
平行四杆机构：由四个平行杆组成的机构
06
空间四杆机构：由四个空间杆组成的机构
平面四杆机构的特点
由四个构件组成，其中至少有一个构件是活 动构件 构件之间通过转动副或移动副连接
机构的运动是通过构件之间的相对运动实现 的
机构的运动具有确定的运动规律，可以通过 分析机构的几何关系和运动学原理来研究
2
平面四杆机构的 类型
曲柄摇杆机构
02
03
04
优点：结构简单、运动 平稳、易于控制和实现 自动化
应用：广泛应用于各种 机械设备中，如汽车、 飞机、船舶等
特点：曲柄和摇杆的 运动轨迹为圆弧
01
组成：曲柄、摇杆、 连杆和机架
双曲柄机构
01
组成：两个曲柄和一个连杆
02
特点：两个曲柄可以同时转动，连杆只能做摆动运动
能满足强度要求
设计合理的传动比，
2
避免过大的传动比导
致机构过载
优化结构设计，减少
3
应力集中和疲劳破坏
满足加工工艺要求
01
04
设计机构时，要考虑到成 本控制的要求，如采用何 种材料、加工方法等。
03
设计机构时，要考虑到维 修工艺的要求，如采用何 种维修方法、维修工具等。
《平面四杆机构》PPT课件
精选ppt
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
精选ppt
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。
精选ppt
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
精选ppt
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
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
《平面四杆机构》课件
平面四杆机构
目 录
• 平面四杆机构简介 • 平面四杆机构的基本形式 • 平面四杆机构的运动特性 • 平面四杆机构的优化设计 • 平面四杆机构的实例分析 • 平面四杆机构的创新与发展
01
平面四杆机构简介
定义与特点
定义
平面四杆机构是指在平面内由四 个刚性构件通过低副（铰链或滑 块）连接而成的相对固定和相对 运动的机构。
总结词
随着科技的不断发展，平面四杆机构的设计 也在不断创新，新型的平面四杆机构在结构 、性能和应用方面都得到了显著提升。
详细描述
新型平面四杆机构采用了先进的材料和设计 理念，使得其具有更高的稳定性和耐用性。 同时，新型平面四杆机构在运动学和动力学 方面也进行了优化，能够实现更加精准和高
效的运动控制。
平面四杆机构的分类
根据连架杆的形状
曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。
根据机架的长度
长机架四杆机构、短机架四杆机构。
02
平面四杆机构的基本形式ຫໍສະໝຸດ 曲柄摇杆机构总结词
曲柄摇杆机构是平面四杆机构中最常 见的形式之一，其中一根杆固定作为 曲柄，另一根杆作为摇杆，通过曲柄 的转动来驱动摇杆的摆动。
详细描述
特点
具有结构简单、工作可靠、传动 效率高、制造容易等优点，因此 在各种机械和机构中得到广泛应 用。
平面四杆机构的应用
01
02
03
曲柄摇杆机构
用于将曲柄的转动转化为 摇杆的往复摆动，如搅拌 机、榨汁机等。
双曲柄机构
用于实现两个曲柄的等速 转动，如机械式钟表的秒 针机构等。
双摇杆机构
用于将两个摇杆的往复摆 动转化为另一个摇杆的往 复摆动，如雷达天线驱动 机构等。
详细描述
目 录
• 平面四杆机构简介 • 平面四杆机构的基本形式 • 平面四杆机构的运动特性 • 平面四杆机构的优化设计 • 平面四杆机构的实例分析 • 平面四杆机构的创新与发展
01
平面四杆机构简介
定义与特点
定义
平面四杆机构是指在平面内由四 个刚性构件通过低副（铰链或滑 块）连接而成的相对固定和相对 运动的机构。
总结词
随着科技的不断发展，平面四杆机构的设计 也在不断创新，新型的平面四杆机构在结构 、性能和应用方面都得到了显著提升。
详细描述
新型平面四杆机构采用了先进的材料和设计 理念，使得其具有更高的稳定性和耐用性。 同时，新型平面四杆机构在运动学和动力学 方面也进行了优化，能够实现更加精准和高
效的运动控制。
平面四杆机构的分类
根据连架杆的形状
曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。
根据机架的长度
长机架四杆机构、短机架四杆机构。
02
平面四杆机构的基本形式ຫໍສະໝຸດ 曲柄摇杆机构总结词
曲柄摇杆机构是平面四杆机构中最常 见的形式之一，其中一根杆固定作为 曲柄，另一根杆作为摇杆，通过曲柄 的转动来驱动摇杆的摆动。
详细描述
特点
具有结构简单、工作可靠、传动 效率高、制造容易等优点，因此 在各种机械和机构中得到广泛应 用。
平面四杆机构的应用
01
02
03
曲柄摇杆机构
用于将曲柄的转动转化为 摇杆的往复摆动，如搅拌 机、榨汁机等。
双曲柄机构
用于实现两个曲柄的等速 转动，如机械式钟表的秒 针机构等。
双摇杆机构
用于将两个摇杆的往复摆 动转化为另一个摇杆的往 复摆动，如雷达天线驱动 机构等。
详细描述
平面四杆机构课件
LOGO
机械基础
平面连杆机构
1 B
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。
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。
17 B
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。
A
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 7 B
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
不满足杆长 之和条件
任意杆为机架
双摇杆机构（II）
15 B
4-1平面连杆机构 练习：判断下面四杆机构是什么机构
16 B
4-1平面连杆机构
三、制作铰链四杆机构
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）；
机械基础
平面连杆机构
1 B
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。
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。
17 B
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。
A
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 7 B
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
不满足杆长 之和条件
任意杆为机架
双摇杆机构（II）
15 B
4-1平面连杆机构 练习：判断下面四杆机构是什么机构
16 B
4-1平面连杆机构
三、制作铰链四杆机构
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）；
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。
机械原理四连杆机构全解PPT课件
第37页/共87页
§4-2 铰链四杆机构的演化
一、铰链四杆机构的曲柄存在条件 铰链四杆机构中是否存在曲柄，取决于机构各杆的相对长度和机架的选
择。如图4-13所示的机构中，杆1为曲柄，杆2为连杆，杆3 为摇杆，杆4为机架， 各杆长度以l1、l2、l3、l4表示。为了保证曲柄1整周回转，曲柄1必须能顺利通过与 机架4共线的两个位置AB’和AB’’。
第51页/共87页
2．导杆机构 图4-16a）所示为曲柄滑块机构。
若取曲柄为机架，则为演变为导 杆机构，如图4-16b）所示。
若AB<BC，则杆2和杆4均可作整周回转，故称为转动导杆机构。若AB>BC，则杆4 均只能作往复摆动，故称为摆动导杆机构。
第52页/共87页
图4-17牛头刨床的摆动导杆机构
曲柄摇杆机构
双曲柄机构 双摇杆机构
第5页/共87页
一、 曲柄摇杆机构
在铰链四杆机构中，若两个连架杆，一个为曲柄，另一个为摇杆，则 此铰链四杆机构称为曲柄摇杆机构。
图4-2所示为调整雷达天线俯仰角的曲柄摇杆机构。曲柄1缓慢地匀速转 动，通过连杆2使摇杆3在一定的角度范围内摇动，从而调整天线俯仰角的大小。
第19页/共87页
在实际应用中，为度量方便起见，
常用压力角的余角来衡量机构传力性 能的好坏，称为传力角。显然值越大 越好，理想情况是=90。
一般机械中，=40~50。
大功率机构，min=50。
非传动机构，<40，但不能过小。
第20页/共87页
确 定 最 小 传 动 角 min 。 由 图 4-5 中
第25页/共87页
图4-6 利用死点夹紧工件的夹具
第26页/共87页
二、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。
§4-2 铰链四杆机构的演化
一、铰链四杆机构的曲柄存在条件 铰链四杆机构中是否存在曲柄，取决于机构各杆的相对长度和机架的选
择。如图4-13所示的机构中，杆1为曲柄，杆2为连杆，杆3 为摇杆，杆4为机架， 各杆长度以l1、l2、l3、l4表示。为了保证曲柄1整周回转，曲柄1必须能顺利通过与 机架4共线的两个位置AB’和AB’’。
第51页/共87页
2．导杆机构 图4-16a）所示为曲柄滑块机构。
若取曲柄为机架，则为演变为导 杆机构，如图4-16b）所示。
若AB<BC，则杆2和杆4均可作整周回转，故称为转动导杆机构。若AB>BC，则杆4 均只能作往复摆动，故称为摆动导杆机构。
第52页/共87页
图4-17牛头刨床的摆动导杆机构
曲柄摇杆机构
双曲柄机构 双摇杆机构
第5页/共87页
一、 曲柄摇杆机构
在铰链四杆机构中，若两个连架杆，一个为曲柄，另一个为摇杆，则 此铰链四杆机构称为曲柄摇杆机构。
图4-2所示为调整雷达天线俯仰角的曲柄摇杆机构。曲柄1缓慢地匀速转 动，通过连杆2使摇杆3在一定的角度范围内摇动，从而调整天线俯仰角的大小。
第19页/共87页
在实际应用中，为度量方便起见，
常用压力角的余角来衡量机构传力性 能的好坏，称为传力角。显然值越大 越好，理想情况是=90。
一般机械中，=40~50。
大功率机构，min=50。
非传动机构，<40，但不能过小。
第20页/共87页
确 定 最 小 传 动 角 min 。 由 图 4-5 中
第25页/共87页
图4-6 利用死点夹紧工件的夹具
第26页/共87页
二、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。
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
;
;
;
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
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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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2、两曲柄相等、同向时，角速度也相等。
3、两曲柄相等、反向时，角速度不相等。
.
13
应用实例：
.
14
应用实例：
.
15
.
16
（六）、双摇杆机构的应用特点：
• 摇杆有两个极点， 摇杆只能摆动一定角 度，即摇杆摆动范围 不超过这两点.
.
应用实例
44
4AAAAAφ
111 11
CC 3334
22 B
自卸卡车举升机构 17
教师：张喜峰
双辽市职业中专
.
1
1、螺纹的类型？
• 普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺 纹、锯齿形螺纹。
2、润滑的作用？种类？
（1）、润滑、密封、防腐、清洗、冷却。 （2）、润滑油和润滑脂
.
2
一、运动副： • 使两构件直接接触而又
能产生一定相对运动的
联接。
空间运动副
低副：两构件之间作面接触的运动副
平面运动副 1、转动副 2、移动副 3、螺旋副
高副 两构件之间作点或线接触的运 动副
.
3
转动副
移动副 螺旋副
.
4
凸轮接触 齿轮接触
.
5
二、铰链四杆机构：
• 由4个构件通过铰链联接而成的机构。 （一）组成：机架、连架杆、连杆
.
6
（二）、铰链四杆机构的基本形式：
• 1、曲柄摇杆机构
• 2、双曲柄机构
.
8
.
9
（四）、曲柄摇杆机构应用特点：
1、当以曲柄为主动件时，主动件的整 周回转运动转换成摇杆的往复摆动。
2、当以摇杆为主动件时，摇杆的摇摆 运动可以转换为曲柄的整周回转运动。
.
10
应用实例：
.
11
应用实例：
.
12
（五）、双曲柄机构的应用特点：
1、两曲柄不等时，主动曲柄作等速转动时， 从动曲柄随之作变速转动。
练习：• 判断下面四杆机构是什么机构？
双 曲 柄 机 构
曲 柄 摇 杆 机 构
双
双
摇
摇
杆
杆
机
机
构
构
.
18
.
19
• 3、双摇杆机构
.
7
（三）、铰链四杆机构类型的判别：
1、当最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长 度之和时：
1）、若取与最短杆相邻的任意杆为机架，则该机构为 曲柄摇杆机构。
2）、若取最短杆为机架，则该机构为双曲柄机构。
3）、若取最短杆相对的杆为机架，则该机构为双摇杆 机构。
2、当最短杆最长杆长度之和 等于其余两杆长度之和 时，则无论取哪一杆为机架，机构只能为双摇杆机构
3、两曲柄相等、反向时，角速度不相等。
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应用实例：
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应用实例：
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（六）、双摇杆机构的应用特点：
• 摇杆有两个极点， 摇杆只能摆动一定角 度，即摇杆摆动范围 不超过这两点.
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应用实例
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4AAAAAφ
111 11
CC 3334
22 B
自卸卡车举升机构 17
教师：张喜峰
双辽市职业中专
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1、螺纹的类型？
• 普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺 纹、锯齿形螺纹。
2、润滑的作用？种类？
（1）、润滑、密封、防腐、清洗、冷却。 （2）、润滑油和润滑脂
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2
一、运动副： • 使两构件直接接触而又
能产生一定相对运动的
联接。
空间运动副
低副：两构件之间作面接触的运动副
平面运动副 1、转动副 2、移动副 3、螺旋副
高副 两构件之间作点或线接触的运 动副
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转动副
移动副 螺旋副
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4
凸轮接触 齿轮接触
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二、铰链四杆机构：
• 由4个构件通过铰链联接而成的机构。 （一）组成：机架、连架杆、连杆
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（二）、铰链四杆机构的基本形式：
• 1、曲柄摇杆机构
• 2、双曲柄机构
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（四）、曲柄摇杆机构应用特点：
1、当以曲柄为主动件时，主动件的整 周回转运动转换成摇杆的往复摆动。
2、当以摇杆为主动件时，摇杆的摇摆 运动可以转换为曲柄的整周回转运动。
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应用实例：
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应用实例：
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（五）、双曲柄机构的应用特点：
1、两曲柄不等时，主动曲柄作等速转动时， 从动曲柄随之作变速转动。
练习：• 判断下面四杆机构是什么机构？
双 曲 柄 机 构
曲 柄 摇 杆 机 构
双
双
摇
摇
杆
杆
机
机
构
构
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• 3、双摇杆机构
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（三）、铰链四杆机构类型的判别：
1、当最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长 度之和时：
1）、若取与最短杆相邻的任意杆为机架，则该机构为 曲柄摇杆机构。
2）、若取最短杆为机架，则该机构为双曲柄机构。
3）、若取最短杆相对的杆为机架，则该机构为双摇杆 机构。
2、当最短杆最长杆长度之和 等于其余两杆长度之和 时，则无论取哪一杆为机架，机构只能为双摇杆机构