平面连杆机构和凸轮机构
凸轮机构
凹 槽 凸 轮
等 宽 凸 轮
W
等 径 凸 轮 r1+r2 =const
r1 r2
主 回 凸 轮
作者：潘存云教授
它的缺点是：凸轮轮廓与从动件的接触为点或者线的接触，易于磨损，所以通常用于 凸轮机构的特点是：只需恰当的设计出凸轮轮廓曲线，便可使从动件得到任意的预期 传递不大的控制机构中。 运动规律，而且结构简单、紧凑，设计方便。
§六、 凸轮机构的应用和类型
平面连杆机构是一种低副机构，一般只能近似地实现给定的运动规律， 而且其设计也较为复杂。当从动件的位移、速度和加速度必须严格的按照 结构：三个构件、盘(柱)状曲线轮廓、从动件呈杆状。 预定规律变化时，尤其是当原动件作连续运动而从动件必须作周期性件间 歇运动时，则采用凸轮机构最为简便。
2)按推杆形状分(从动件类型）：尖顶、 滚子、 平底从动件。
特点： (1)尖顶从动件 尖顶能与复杂形状的凸轮轮廓保持接触，因而能实现任 尖顶－－构造简单、易磨损、用于仪表机构；
意预期的运动规律。但尖顶与凸轮是点接触，磨损快，所以只宜用于受力不大 的低速凸轮机构。 滚子――磨损小，应用广； (2)滚子从动件 如图3—3和图3—4所示，为了克服尖顶从动件的缺点， 在从动件的尖顶处安装一个滚子，即成为滚子从动件。滚子和凸轮轮廓之间为 平底――受力好、润滑好，用于高速传动。 滚动摩擦，耐磨损，可以承受较大载荷，所以是从动件中最常用的一种型式。 (1)盘形凸轮 盘形凸轮是一个绕固定轴转动并且轮廓向径变化的盘形零件，如 (3)平底从动件 如图3—1所示，这种从动件与凸轮轮廓表面接触的端面 (2)移动凸轮 当盘形凸轮的回转中心趋于无穷远时，凸轮相对机架作直线运动 为一平面。显然，平底不能与凹陷的凸轮轮廓相接触。这种从动件的优点是： (3)圆柱凸轮 将移动凸轮卷成圆柱体即成为圆柱凸轮，如图3—4所示。 当不考虑摩擦时，凸轮与从动件之间的作用力始终与从动件的平底相垂直。传 动效率较高，且接触面间易于形成油膜，利于润滑，故常用于高速凸轮机构。
机械设计试题 简答题
机械设计试题简答题机械设计试题简答题机械设计试题_简答题简答题（57题）一、平面连杆机构（11题）1、详述铰链四杆机构中曲柄存有的条件答：1、最短杆和最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和；2、挑最长杆的邻边为机架或挑最长杆为机架条件1、2同时满足，铰链四杆机构中存在曲柄。
2、由图示尺寸，推论铰链四杆机构的类型，写下推论依据答：∵最长杆和最短杆之和80+220＜140+180且最长杆为机架，∴机构存在曲柄，为双曲柄机构。
3、由图示尺寸，推论铰链四杆机构的类型，写下推论依据答：∵最长杆和最短杆之和90+240＜140+200且最长杆的邻边杆为机架，∴机构存在曲柄，为曲柄摇杆机构。
第1页，共15页4、由图示尺寸，判断铰链四杆机构的类型，写出判断依据请问：∵最久杆和最长杆之和100+200＜140+180但最短杆的对边杆为机架，∴机构不存有曲柄，为双摇杆机构。
5、什么是曲柄摇杆机构的急回特性？什么是极位夹角？两者有何相互关系？答：急回特性指摇杆的返回速度大于其工作进程速度的特性极位夹角指曲柄与连杆两次共线边线之间的夹角急回特性与极位夹角关系：k=（180º+θ）/（180º-θ）θ值越大，k值也越大，机构着急回去程度也就越高。
6、什么是平面连杆机构的压力角和传动角，它们的大小对机构的工作有何影响？答：压力角α是指作用在从动件的力与该力作用点的绝对速度之间所夹锐角，传动角γ就是指压力角的余角。
α、γ是反映机构传动性能的重要指标，α越大、γ越小，不利机构传动。
7、曲柄摇杆机构如何可以产生“死去点”边线？列出防止和利用“死去点”边线的例子。
答：曲柄摇杆机构中，当摇杆为主动件时，从动件曲柄与连杆共线的位置出现“死点”边线，并使从动件卡死。
可以利用飞轮的惯性作用或机构错位排列的方法来渡过“死点”；利用“死点”第2页，共15页的例子有飞机起落架机构、夹具的夹紧机构等。
8、图画出来图示机构的压力角和传动角答：所求压力角和传动角如图9、图画出来图示机构的压力角和传动角答：所求压力角和传动角如图10、图画出来图示机构的压力角和传动角答：所求压力角和传动角如图第3页，共1511、画出图示机构的压力角和传动角请问：所求压力角α=90º（例如图），传动角γ=0º。
第四章_常用机构1-1
4.2 凸轮机构
（2）等加速—等减速运动规律
等加速、等减速运动规 律，在前半程用等加速运动 规律，后半程采用等减速运 动规律，两部分加速度绝对 值相等。
等加速、等减速运动规 律在运动起点A、中点B、终 点C的加速度突变为有限值， 产生柔性冲击。用于中速、 轻载的场合。
4.2 凸轮机构
（3）摆线运动规律 当半径为R 的滚圆沿纵坐标轴作 纯滚动时，圆周上某定点M的运动轨 迹为一摆线，该点在纵坐标轴上投影 的变化规律即构成摆线运动规律。 由运动线图可知，当从动件按摆 线运动规律运动时，其加速度按正弦 曲线变化，故又称为正弦加速度运动 规律。从动件在行程的始点和终点处 加速度皆为零，且加速度曲线均匀连 续而无突变，因此在运动中既无刚性 冲击，又无柔性冲击，常用于较高速 度的凸轮机构。
1.曲柄摇杆转化为曲柄滑块
4.1平面连杆机构
2.曲柄滑块转化为偏心轮滑块
4.1平面连杆机构
3.其他机构 如压水井
42 凸轮机构
§4.2凸轮机构
一、凸轮机构的应用和类型
1.凸轮机构的组成特性和应用 平面连杆机构一般只能近似地实现给定的 运动规律，而且设计较为复杂，在各种机器 中，特别是自动化机器中，为实现各种复杂 的运动要求，常采用凸轮机构。 右图所示为内燃机的气门机构，当具有曲 线轮廓的凸轮1作等速回转时，凸轮曲线轮 廓通过与气门2（从动件）的平底接触，迫 使气门2相对于气门导管3（机架）作往复直 线运动，从而控制了气门有规律的开启和闭 合。气门的运动规律取决于凸轮曲线轮廓的 形状。
4.2 凸轮机构
凸轮是一种具有曲线轮廓或凹槽的构件，他通过与从动件 的高副接触，在运动时可以使从动件获得连续或不连续的任 意预期运动。
凸轮机构结构简单、紧凑，能方便地设计凸轮轮廓以实现 从动件预期运动规律，广泛用于自动化和半自动化机械中作 为控制机构。
1.曲柄摇杆机构
平行四边形机构
带有辅助构件的平行四边形机构
一、平面连杆机构
对于两个曲柄转向相反的情况，即连杆与机架的长度相
等,两个曲柄长度相等所组成的转向相反的双曲柄机构称为 反平行四边形机构。
反平行四边形机构不具备
平行四边形机构前述两个运动
特征。 车门启闭机构就是反平行
反平行四边形机构
四边形机构的应用实例。
车门启闭机构
二、凸轮机构
连杆机构和凸轮机构对比：
平面连杆机构虽然应用广泛，但它只能近似地 实现给定的运动规律，且设计比较复杂。当从 动件须精确地按预定运动规律尤其是复杂运动 规律工作时，则常采用凸轮机构。
二、凸轮机构
分类
1. 按凸轮的形状分： 盘形、移动、圆柱
2. 按从动杆运动形式分: 移动（直动）、摆动
3. 按从动杆形状分： 尖顶、滚子、平底
第四章 常用机构
一、平面连杆机构
应用实例：
内燃机、鹤式吊、火车轮、牛头刨床、开窗户支撑、公共 汽车开关门、折叠伞、折叠床、 各种健身器材等。
定义：由低副（转动、移动）连接组成的平面机构。 优点：
1.采用低副。面接触、承载大、便于润滑、不易磨损。 2.构件接触面多为圆柱面或平面, 形状简单、易加工、容易获 得较高的制造精度。 3. 构件间接触自封闭, 不需外力保持构件间的接触。 4.改变杆的相对长度，从动件运动规律不同。 5.连杆曲线丰富。可满足不同要求。
安装辅助连杆； 几组机构错位安装。
B2 A
vB
B1
FB
脚
D
C2 踏板
C1 缝纫机主运动机构
一、平面连杆机构
一、平面连杆机构
一、平面连杆机构
一、平面连杆机构
一、平面连杆机构
常用机构
第五章常用机构学案本章重点一、掌握曲柄摇杆机构、双曲柄机构双摇杆机构的组成条件二、掌握四杆机构中急回特性内容和死点位置判断等运动特性三、掌握四杆机构的演化形式及应用；四、熟悉凸轮机构的组成、分类及用用特点；五、了解凸轮机构各主要参数和对机构性能影响和常用从动杆运动规律；熟悉经轮机构和槽轮机构的组成及典型应用。
本章内容提要一、平面连杆机构平面连杆机构：各构件是用销轴、滑道等方式连接起来的，各构件间的相对运动均在同一平面或相互平行的平面内。
平面四杆机构：有四个杆件组成的最简单的平面连杆机构称为平面四杆机构。
铰链四杆机构：由四个杆件通过转动铰链连接而成的机构。
1.运动副=低副+高副2. 低副：面接触高副：点、线接触（一）铰链四杆机构的组成铰链四杆机构由机架、连接杆、连杆组成。
（二）铰链四杆机构的组成条件1.曲柄摇杆机构（1）最长杆和最短杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和；（2）以最短杆的相邻杆为机架。
凡符合上述以上两条要求的四杆机构为曲柄摇杆机构2.双曲柄机构（1）最长杆和最短杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和；（2）以最短杆为机架。
凡符合上述以上两条要求的四杆机构为双曲柄机构。
3.双摇杆机构（1）最长杆和最短杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和，以最短杆的相对杆为机架；（2）最长杆和最短杆长度之和大于其余两杆长度之和。
凡符合上述任意一条要求的四杆机构为双摇杆机构。
4.急回特性:曲柄与连杆两次共线位置之间所夹的锐角θ称为极位夹角.摇杆的返度较快，称它具有“急回运动”特性。
当有曲柄存在时，急位夹角越大，急回特性越强；急位夹角为0就不存在急回特性。
急回运动特性有利于提高机械的工作效率。
机械在工作中往往具有工作行程和空回行程两个过程，可以利用急回运动特性来缩短机械空回行程的时间。
5. 死点:曲柄摇杆机构中，设摇杆为主动件，曲柄为从动件，当机构处于连杆与曲柄在一条直线上。
这时主动件通过连杆作用于从动件上的力恰好通过其回转中心，此力对旋转中心不产生力矩。
机械基础第4章
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4.1 平面四杆机构
• 2.导杆机构 • 导杆机构可以看成是通过改变曲柄滑动机构中固定件的位置演化而来
的。当曲柄滑块机构选取不同构件作为机架时，会得到不同的导杆机 构类型，见表4-4。
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4.2 凸轮机构
• 4.2.1 凸轮机构的类型及特点
• 如图4-18所示，凸轮机构是由凸轮、从动件和机架组成的高副机构。 其中，凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，主动件凸轮通常作等 速转动或移动，凸轮机构是通过高副接触使从动件移动得到所预期的 运动规律。
第4章 常用机构
• 4.1 平面四杆机构 • 4.2 凸轮机构 • 4.3 间歇机构
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4.1 平面四杆机构
• 4.1.1 平面机构概述
• 在同一平面或相互平行平面内运动的机构称为平面连杆机构。平面连 杆机构是由一些刚性构件，用转动副或移动副相互连接而组成，并在 同一平面或相互平行平面内运动的机构。平面连杆机构的构件形状多 种多样，不一定为杆状，但从运动原理看，均可用等效的杆状构件替 代。
运动特点来工作的。
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4.3 间歇机构
• 4.3.3 不完全齿轮机构
• 不完全齿轮机构是由普通渐开线齿轮演变而成的一种间歇运动机构。 如图4-30所示，将主动轮的轮齿切去一部分，当主动轮连续转动时， 从动轮作间歇转动；从动轮停歇时，主动轮外凸圆弧和从动轮内凹圆 弧相配，将从动轮锁住，使之停止在预定位置上，以保证下次啮合。
4.3 间歇机构
• 4.3.2 槽轮机构
• 1.槽轮机构的组成和工作原理 • 图4-27所示为单圆销外啮合槽轮机构，它由带圆柱销的拨盘、具有径
向槽的槽轮和支撑它们的机架组成。在槽轮机构中，由主动拨盘利用 圆柱销带动从动槽轮转动，完成间歇转动。主动销轮顺时针作等速连 续转动，当圆销未进入径向槽时，槽轮因内凹的锁止弧被销轮外凸的 锁止弧锁住而静止；圆销进入径向槽时，两弧脱开，槽轮在圆销的驱 动下转动；当圆销再次脱离径向槽时，槽轮另一圆弧又被锁住，从而 实现了槽轮的单向间歇运动。
《机械基础(机电专业)》教学课件项目2单缸内燃机结构和运动分析
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一、平面连杆机构
2.铰链四杆机构
2）双曲柄机构 如图所示，在铰链四杆机构中，若两个连架杆均为曲柄，则该机构称为双 曲柄机构。该机构主动曲柄等速回转一周，从动曲柄变速回转一周。在双曲柄 机构中，常见的还有平行双曲柄机构和反向双曲柄机构。如图所示，当两曲柄 的长度相等且平行时（其他两杆也平行且长度相等)，称为平行双曲柄机构。 平行双曲柄机构中两曲柄的旋转方向相同，角速度也相等。如图所示，如果双 曲柄机构两曲柄长度相等但互不平行，则称为反向双曲柄机构。反向双曲柄两 曲柄旋转方向相反，角速度也不相等。
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一、平面连杆机构
3.铰链四杆机构的演化及其应用 除了铰链四杆机构的三种类型以外，人们还广泛使用其他形式的平 面四杆机构，这些平面四杆机构是通过改变铰链四杆机构某些构件的形 状、相对长度或选择不同构件作为机架等途径演化而来的。
曲柄摇杆机构的演化——曲柄滑块机构
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一、平面连杆机构
3.铰链四杆机构的演化及其应用 （1）曲柄滑块机构 图（a）所示的曲柄摇杆机构中，若作一弧形槽，槽的曲率半径 等于摇杆3的长度，把摇杆3改成弧形滑块，如图 (b)所示，则将转动 副改成了移动副。如果将弧形槽的半径增加到无穷大，则圆弧形槽变 成了直槽,摇杆变成了滑块，曲柄摇杆机构就演化成了曲柄滑块机构 ，如图 (c)所示。
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一、平面连杆机构
1.平面连杆机构概述 3）运动副的接触面均为几何形状比较简单的圆柱面或平面， 并可靠其自身的几何约束来保持接触，因而制造比较简单。 4）由于平面连杆机构中有较多的构件和运动副，致使构件尺 寸和运动副间隙的累计误差较大，机械效率较低。 5）平面连杆机构中大部分构件或构件重心在运动过程中都做 变速运动，因此产生的惯性力难以消除，故不宜用于高速的场合。
机器人技术等级考试二级理论知识点
旗开得胜1七．特殊机械机构11.凸轮机构 12.连杆机构 113.曲柄机构 134. 滑杆机构 195. 棘轮机构216.间歇运动机构 26八． 电学常识 301.电的发展 30九． 编程常识 31七．特殊机械机构1.凸轮机构凸轮机构是由凸轮，从动件和机架三个基本构件组成的高副机构。
高副机构是指在机械工程中机构的两构件通过点或线的接触而构成的运动副。
低副机构是指机械工程中机构的两构件通过面的接触而构成的运动副。
凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，它一般为主动件，作等速回转运动。
从动件一般为长杆型，作为传递动力和实现预定的运动规律的构件。
从动件一般作连续或间歇性的往复直线运动或摆动，从动件直线运动或者摆动的最大距离叫做行程。
12分类凸轮机构在应用时衍生各种各样的状态。
凸轮机构可以根据不同的方式分类，分别介绍如下：（1）按照凸轮形状不同分类，可以分为盘形凸轮，移动凸轮和圆柱凸轮三种，如下图所示。
图15.11 凸轮形状不同盘形凸轮中凸轮形状像盘子一样的凸轮机构，是凸轮机构中是最基本的形式。
盘形凸轮结构简单，应用最为广泛，凸轮一般作匀速圆周运动（等速回转运动）。
移动凸轮中凸轮形状可能是个“山”形或者斜面形，凸轮相对机架做直线移动。
圆柱凸轮中凸轮形状为圆柱形，这种凸轮机构属于空间凸轮机构，凸轮绕自己中心轴作圆周转动。
（2）按从动件形状不同可以将凸轮机构分为尖顶从动件，滚子从动件和平底从动件。
下面我们依次介绍：尖顶从动件是最基本从动件的形式，从动件与凸轮接触的部分为尖顶形状。
如下图分别为尖顶从动件盘形凸轮，尖顶从动件圆柱凸轮，尖顶从动件移动凸轮。
尖顶从动件能够与任意复杂的能与任意复杂的凸轮轮廓保持接触，从而使从动件实现任意的运动规律。
但尖端处摩擦较大，极易磨损，所以尖顶从动件只能用在传力不大的低速机构。
34图15.12 尖顶从动件凸轮机构滚子从动件是将从动件与凸轮接触的顶端变为滚轮，将滑动摩擦变为滚动摩擦，如下图所示，依次为滚子从动件盘形凸轮，滚子从动件移动凸轮，滚子从动件圆柱凸轮。
机械设计基础考试重点
机械设计基础知识点一、 绪论1、机器：用来变换或传递能量、物料、信息的机械装置;2、机构：把一个或几个构件的运动,变换成其他构件所需的具有确定运动的构件系统;3、构件是指组成机械的运动单元；零件指组成机械的制造单元;二、 机械设计基础知识1、 失效：机械零件丧失工作能力或达不到设计要求性能时,称为失效;2、零件失效形式及原因：1) 断裂失效：零件在受拉压弯剪扭等外载荷作用,某一危险截面应力超过零件的强度极限发生的断裂、2) 变形失效：作用于零件上的应力超过材料的屈服极限,则零件将产生塑性变形、3) 表面损伤失效：零件的表面操作破坏主要是腐蚀、磨损和接触疲劳;3、应力和应力循环特性：可用min max /σσ=r 来表示变应力的不对称程度;r=+1为静应力；r=0为脉动循环变应力；r=-1为对称循环变应力,-1<r<+1为不对称循环变应力;4、零件设计准则：强度准则、刚度准则、耐磨性准则、振动稳定性准则、耐热性准则、可靠性准则;5、机械零件材料选择的基本原则：1) 材料的使用性能应满足工作要求力学、物理、化学、2) 材料的工艺性能满足制造要求铸造性、可锻性、焊接性、热处理性、切削加工性、3) 力求零件生产的总成本最低相对价格、资源状况、总成本;6、摩擦类型：按摩擦表面间的润滑状态不同分为：干摩擦、边界摩擦、流体摩擦、混合摩擦;7、磨损：由于机械作用或伴有物理化学作用,运动副表面材料不断损失的现象称为磨损,分类：粘着磨损、磨粒磨损、表面疲劳磨损、腐蚀磨损;8、常用润滑剂：润滑油、润滑脂9、零件结构工艺性的基本要求：毛坯选择合理、结构简单合理、制造精度及表面粗糙度规定适当;三、 平面机构基础知识1、 运动副：两构件直接接触,并保持一定相对运动,则将此两构件可动连接称之为运动副;按照接触形式,通常把运动副分为低副和高副两类;2、平面机构的自由度：机构能产生独立运动的数目称为机构的自由度;设平面机构中共有n 个活动构件,在各构件尚未构成运动副时,它共有3n 个自由度;而当各构件构成运动副后,设共有个低副和个高副,则机构的自由度为F=3n-2-H L P P -;3、机构具有确定运动的条件：机构自由度应大于0,且机构的原动件的数目应等于机构的自由度的数目;当机构不满足这一条件时,如果机构的原动件数小于机构的自由度,机构的运动不能确定;如果原动件数大于机构的自由度,机构不能产生运动,并将导致机构中最薄弱环节的损坏4、复合铰链、局部自由度、虚约束各自的引入5、瞬心：两构件互作平面相对运动时,在任一瞬时都可以认为它们是绕某一点作相对转动;该点即为两构件的速度瞬心;6、三心定理：作相对平面运动的三个构件共有三个瞬心,这三个瞬心位于同一直线上;四、平面连杆机构1、平面连杆机构基本类型：按两连架杆的运动形式将铰链四杆分为三种：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构;2、平面四杆机构的演化：1)曲柄摇杆机构、2)曲柄滑块机构、3)导杆机构、4)摇块机构、5)定块机构、6)偏心轮机构、7)双滑块机构;3、铰链四杆机构有周转副的条件是：1)最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆的长度之和;2)组成该周转副的两杆中必有一杆为四杆中的最短杆;4、不同形式的获得条件：1)当最短杆为机架时,机架上有两个周转副,故得双曲柄机构；2)当最短杆为连架杆时,机架上有一个周转副,该四杆机构将成为曲柄摇杆机构；3)当最短杆为连杆时,机架上没有周转副,得到双摇杆机构;5、急回动动特性：摇杆在摆去与摆回时的速度不同的性质;6、行程速度变化系数K：K=180°+θ/180°-θ机构在两个极位时,原动件AB所处两个位置之间的锐角θ称为极位夹角θ角越大,K值越大,机构的急回特性也越显着7、压力角：从动件驱动力F与力作用点绝对速度所夹锐角;压力角的余角称为传动角;为了保证机构据传动性能良好,设计通常应使minγ≥40°；在传递力矩较大时,则应使minγ≥50°,对于一些受力很小或不常使用的操作机构,则可允许传动角小些,只要不发生自锁即可;8、死点：设摇杆CD为主动件,则当机构处于图示两个位置之一时,连杆与从动曲柄共线,出现了传动角等于0度的情况;这时主动什CD通过连杆作用于从动件AB 上的力恰好通过其回转中心,所以不能使构件AB转动而出现“顶死”现象;机构的此种位置称为死点;五、凸轮机构1、由于加速度发生无穷大突变而产生的冲击称为刚性冲击,由于加速度的有限值突变产生的冲击称为柔性冲击;2、基圆：以凸轮轮廓曲线的最小向径0r为半径所作的圆称为凸轮的基圆;3、压力角：从动件运动方向与力F之间所夹的锐角即为压力角;4、滚子半径的选择：设理论轮廓曲线外凸部分的最小曲率半径为min ρ,滚子半径为T r ,则相应位置实际轮廓曲线的曲率半径'ρ为'ρ=min ρ-T r ; 且有1) 当min ρ>T r 时,'ρ>0,实际轮廓曲线为一平滑曲线,从动件的运动不会出现失真;2) 当min ρ=T r 时,'ρ=0,实际轮廓曲线出现尖点,尖点极易磨损,磨损后,会使从动件的运动出现失真;3) 当min ρ<T r 时,'ρ<0,实际轮廓曲线出现相交,图中交点以上的轮廓曲线在实际加工时会被切去,使从动件的运动出现严重的失真,这在实际生产中是不允许的;六、 齿轮传动1、齿廓啮合基本定律：一对传动齿轮的瞬时角速比与其连心线被齿廓接触点公法线所分割的两段长度成反比,这个规律称为齿廓啮合基本定律;2、渐开线定义及其性质：当一直线沿某圆作纯滚动时,此直线上任意一点K 的轨迹称为该圆的渐开线,这个圆称为渐开线的基圆,该直线称为渐开线的发生线; 性质：1) 发生线在基圆上滚过的长度等于基圆上被滚过的弧长;2) 渐开线上任意一点的公法线必与基圆相切;3) 渐开线上各点的曲率半径不同,离基圆远,曲率半径越大,渐开线越平缓;4) 渐开线的形状取决于基圆的大小,同一基圆上的渐开线形状相同,不同基圆上的渐开线形状不同,基圆越大,渐开线越平直,基圆半径为无穷大时,渐开线为直线;5) 渐开线是从基圆开始向外展开的,故基圆内无渐开线;6) 渐开线上各点的压力角不相等,离基圆越远,压力角越大;3、渐开线齿廓的啮合特性：1) 四线合一啮合线、过啮合点的公法线、基圆的公切线和正压力作用线四线合一；2) 啮合线为一直线,啮合角为一定值；3) 中心距可调性;4、渐开线标准齿轮正确啮合条件：m1=m2=m,α1=α2=α;5、齿轮连续传动的条件是1/21≥=b p B B εPb 表示基圆齿距,ε越大,表示多对轮齿同时啮合的概率越大,齿轮传动越平稳;6、根切现象：用范成法加工齿轮,当刀具的齿顶线与啮合线的交点超出啮合极限点时,会出现轮齿根部的渐开线齿廓被刀具切去一部分的现象,称为根切;7、最少齿数：根切的产生与齿轮的齿数相关,齿数越少,越容易产生根切;标准齿轮欲避免根切,其齿数必须大于或等于不发生根切时的最少齿数,对于正常齿制的齿轮,最小为17,短齿制齿轮为14,若要求齿轮的齿数小于最少齿数而又不发生根切,则应采用变位齿轮;8、变位齿轮：以切削标准齿轮的位置为基准,将刀具的位置沿径向移动一段距离,这一距离称为刀具的变位量,以xm 表示;其中m 为模数,x 为变位系数;并规定刀具远离轮坯中心的变位系数为正,刀具靠近轮坯中心的变位系数为负;当刀具变位后,与分度圆相切的不是刀具的中线,而是刀具节线,这样切出的齿轮称为变位齿轮;9、轮齿常见的失效形式：1) 轮齿折断 2) 齿面点蚀 3) 齿面胶合 4) 齿面磨损5) 塑性变形;10、斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件：n n n n n n m m m αααββ====-=212121;;m 、α分别代表两轮的法面模数和法面压力角;11、直齿圆锥齿轮正确啮合的条件：m1=m2=m,α1=α2=αm 、α分别代表两轮的大端模数和压力角;12、蜗杆传动正确啮合的条件是：ααα====2121;t a t a m m m m 、α分别代表蜗杆轴向模数、蜗轮端面模数和蜗杆轴向压力角、蜗轮端面压力角;13、齿轮传动的润滑方式：浸油润滑、喷油润滑七、 轮系1、平面定轴轮系传动比的计算公式：; 周转轮系传动比的计算公式：H n H m H n H m Hmn i ωωωωωω--==齿数连乘积转化轮系中所有主动轮齿数连乘积转化轮系中所有从动轮±= 2、轮系的应用：1) 实现相距较远的两轴之间的传动；2) 实现变速传动；3) 获得大的传动比；4) 实现换向传动；5) 实现运动的合成与分解;八、 带传动与链传动1、打滑现象：当传动的功率P 增大时,有效接力也相应增大,即要求带和带轮接触面上有更大的摩擦力来维持传动;但是,在一定的初拉力下,带和带轮接触面上所能产生的摩擦力有一极限值,称为临界摩擦力或临界有效拉力;当传递的圆周力超过该极限值时,带就在带轮上打滑,即所谓的打滑现象;2、带中最大应力发生在绕入小带轮的点处,其值为:3、带传动的弹性滑动：1) 传动带是弹性体,受力后会产生弹性伸长,带传动工作时,和松边的拉力不等,因而弹性伸长也不同;2) 带在绕过主动轮时,作用在带上的拉力逐渐减小,弹性伸长量也相应减小;3) 因而带在随主动轮前进的同时,沿着主动轮渐渐身后收缩滑动,而在带动从动轮旋转时,情况正好相反,即一边带动从动轮旋转,一边尚其表面向前拉伸滑动;4) 这种由于带的弹性和接力差引起的带在带轮上的滑动,称为带的弹性滑动;4、带的打滑是两个完全不同的概念;弹性滑动是带传动工作时的固有特性,只要主动轮一驱动,紧边和松边就产生拉力差,弹性滑动不可避免;而打滑是因为过载引起的全面滑动,是可以采取措施避免的;5、带传动的包角要求：小带轮包角／a 57.3×﹚d -﹙d ±18012=α,其中d2,d1分别表示大带轮和小带轮的直径,a 表示中心距;6、带传动的最大应力发生在小带轮某一点：其值为c b σσσσ++=11max ,其中1σ=A F /1A 为带的横截面积为紧边拉应力；A qvv A F cc //==σq 为每米长的质量,v 为带速；d YE b /2=σY 表示带截面的节面到最外层的距离；E 为带的弹性模量；d 为带轮直径;7、链传动优缺点：与带传动相比,其主要优点是：1) 能获得准确的平均传动比；2) 所需张紧力小,因而作用在轴上的压力小,3) 结构更为紧凑,传动效率较高,4) 可在高温、油污、潮湿等恶劣环境下工作；与齿轮传动相比较优点：1) 中心距较大而结构较简单,2) 制造与安装精度要求较低;链传动的主要缺点是：1) 瞬时传动比不恒定,2) 传动平稳性差,工作时有一定的冲击和噪声;8、链节距：链条上相邻两销轴的中心距称为链节距,以p 表示,它是链条最主要的参数,滚子链使用时为封闭环形,链条长度以链节数来表示;当链节数为偶数时,链条连接成环形时正好是外链板与内链板相连接,接头处可用开口销和弹簧夹来锁住活动的销轴,当链节数为奇数时,则需要采用过渡链节,链条受力后,过渡链节的链节除受拉力外,还承受附加的弯矩;因此应避免采用奇数链节;九、 连接与弹簧1、螺纹副：外螺纹与内螺纹旋合面组成螺纹副,亦称螺旋副;2、自锁条件：对于矩形螺纹,螺纹副的自锁条件为ρϕ≤,其中ϕ为斜面倾角,ρ为摩擦角;对于非矩形螺纹,其自锁条件为v ρϕ≤,其中v ρ为当量摩擦角,并且有v v f f ρβtan cos /==;3、螺纹的预紧：在一般的螺纹连接中,螺纹装配时都应拧紧,这时螺纹连接受到预紧力的作用,对于重要的螺纹连接,为了保证连接的可靠性、强度和密封性要求,应控制预紧力的大小;4、螺纹的防松：为了保证安全可靠,设计螺纹连接时要采取必要的防松措施;螺纹连接防松的根本问题在于防止螺纹副的相对转动;1) 在静载荷和工作温度变化不大的情况下,拧紧的螺纹连接件因满足自锁性条件一般不会自动松脱;2) 但在冲击、振动和变载的作用下,预紧力可能在某一瞬间消失,连接仍有可能自行松脱而影响正常工作,甚至发生严重事故;3) 当温度变化较大或在高温条件下工作时,连接件与被连接件的温度变形或材料的蠕变,也可能引起松脱;5、防松措施：1) 摩擦防松弹簧垫圈、双螺母、尼龙圈锁紧螺母、2) 机械防松开口销与槽形螺母、止动垫圈与圆螺母、3) 粘合防松6、螺栓的主要失效形式有：1) 螺栓杆拉断；2) 螺纹的压溃和剪断；3) 经常装拆时会因磨损而发生滑扣现象;7、键：平键和半圆键工作面是两侧面；楔键和切向键工作面是上下面;十、 轴承滚动轴承、滑动轴承1、滚动轴承分类：按滚动体形状可以分为球轴承和滚子轴承；按承受载荷的方向或公称接触角的不同,滚动轴承可以分为向心轴承和推力轴承;2、滚动轴承特点：主要优点是：1) 摩擦阻力小、启动灵活、效率高； 2) 轴承单位宽度的承载能力较强； 3) 极大地减少了有色金属的消耗；4) 易于互换,润滑和维护方便; 主要缺点是：1) 接触应力高,抗冲击能力较差,高速重载荷下寿命较低,不适用于有冲击的瞬间过载的高转速场合； 2) 减振能力低,运转时有噪声；3) 径向外廓尺寸大；4) 小批量生产特殊的滚动轴承时成本较高;3、滚动轴承的代号：基本代号中右起12位数字为内径代号,右起第3位表示直径系列代号,右起第4位为宽高度系列代号,当宽度系列为0系列时,可以不标出;4、滚动轴承类型选择：考虑承载能力、速度特性、调心性能、经济性5、滑动轴承的分类：按所受载荷方向的不同,主要分为径向滑动轴承和推力滑动轴承；按滑动表面间摩擦状态的不同,可分为干摩擦滑动轴承、非液体摩擦滑动轴承和液体摩擦滑动轴承;6、滑动轴承轴瓦材料性能：1) 摩擦因数小,有良好的耐磨性、耐腐蚀性、抗胶合能力强；2)热膨胀系数小,有良好的导热性；3)有足够的机械强度和可塑性;十一、轴1、轴的分类：按承载情况不同,轴可以分为以下三类：1)心轴只承受弯矩而不传递转矩的轴、2)传动轴主要传递动力,即主要传递转矩,不承受或承受很小弯矩、3)转轴用于支承传动件和传递动力,既承受弯矩又传递转矩;4)按照轴线的形状还可以分为：直轴、曲轴、钢丝软轴;2、轴的结构设计要求：1)便于轴上零件的装拆和调整；2)对轴上零件进行准确的定位且固定可靠；3)要求轴具有良好的加工工艺性；4)尽量做到受力合理,应力集中小,承载能力强,节约材料和减轻重量;。
机械基础
间歇机构
1、间歇机构的组成： 棘轮机构、槽轮机构、凸轮式间歇运动机构和不完全齿轮 机构 2、间歇机构的特点： 间歇机构是将主动件的均匀转动转换为时动时停的周期性 运动的机构。 间歇机构可分为单向运动和往复运动两类。 间歇运动满足了很多特定工作条件下的要求，有些运动只 需要来回运动，有些只需要摆动运动就可以了，不需要完 整的转动，所以需要间歇运动机构来完成这一要求。 可以省去不需要的能量的浪费，充分利用了机械的功用。
离合器可分成操纵离合器和自控离合器两大
类，必须通过操纵接合元件才具有接合或分离功能的 离合器称为操纵离合器。 按操纵方式不同，操纵离合器分有机械离合器、电 磁离合器、液压离合器和气压离合器等四种。 自控离合器是在主动部分或从动部分某些性能参数 变化时，接合元件具有自行接合或分离功能的离合器。 自控离合器分为超越离合器、离心离合器和安全离合 器三种。 在机械机构直接作用下具有离合功能的离合器称为 机械离合器。机械离合器有啮合式和摩擦式两种类型。
(3)多楔带传动。多楔带是若干V带的组合,可避免多根V 带长度不等,传力不均的缺点。 (4)圆形带传动。横截面为圆形, 常用皮革或棉绳制成, 只 用于小功率传动。 2.啮合带传动 (1)同步带传动。利用带的齿与带轮上的齿相啮合传递运 动和动力，带与带轮间为啮合传动没有相对滑动，可保持 主、从动轮线速度同步。 (2)齿孔带传动。带上的孔与轮上的齿相啮合，同样可避 免带与带轮之间的相对滑动，使主、从动轮保持同步运动。
2、机械联接的特点： 1）强度高，质量稳定可靠； 2）操作简单，施工速度快； 3）适用范围广，适用于各种方位及同、异径钢筋的连接； 4）不受钢筋的化学成分、人为因素、气候、电力等诸多 因素的影响； 5）无污染，符合环保要求、无明火操作施工安全可靠。 3、机械联接的应用： 螺纹连接——到处可见。键连接——轴与轴上零件的连接， 如，轴与齿轮、皮带轮、联轴器等零件的连接。
中职教育-《工程机械基础》课件：第四章 常用机构(人民交通出版社).ppt
2. 从动件的运动规律 (1)等速运动规律。 当凸轮作等角速度旋转时，从动件上升或下降的速度为一常数，这种运动规律称为 等速运动规律。 ① 位移曲线(Ｓ- δ 曲线)。 如图4-9所示，若从动件在整个升程中的总位移为ｈ，凸轮上对应的升程角为 δ０，那么由运动学可知，在等速运动中，从动件的位移Ｓ与时间ｔ的关系为 Ｓ＝ｖ·ｔ 凸轮转角 δ 与时间ｔ的关系为
位置所夹的锐角，用 θ 表示，如图４-３所示。
图４-３ 曲柄摇杆机构
急回特性指空回行程时的平均速度大于工作行程时的平均速度的特性。 机构的急回特性可用行程速比系数Ｋ表示。
K
v2 v1
t1 t2
180 180
极位夹角 θ 越大，机构的急回特性越明显。
曲柄摇杯机构中，当曲柄 AB 沿顺时针方向以等角速度 ω 转过 ϕ１ 时，摇 杆CD自左极限位置C１D 摆至右极位置C２D，设所需时间为ｔ１，C 点的平均速 度为 V１；而当曲柄 AB 再继续转过 ϕ２ 时，摇杆 C D 自 C２Ｄ 摆回至 C１D，设 所需的时间为ｔ２，C点的平均速度为Ｖ２ 。由 于 ϕ１>ϕ２，所以ｔ１>ｔ２，Ｖ２ >Ｖ１ 。由此说明:曲柄ＡＢ虽作等速转动，而摇杆ＣＤ空回行程的 平均速度却 大于工作行程的平均速度，这种性质称为机构的急回特性。
图4-5 铰链四杆机构的死点应用 １-手柄 ;２-工件
第二节 凸轮机构
一、凸轮机构概述 凸轮机构由凸轮、从动件和机架组成 (图４-６)。 凸轮是主动件，从动件的运 动规律由 凸轮轮廓决定。 凸轮机构是机械工程中广泛应用的一种高副机构。 凸轮机构常用于低速、轻载的自动机或自动机的控制机构。 图４-７所示为汽车内燃机的配气机构，当凸轮１ 转动时，依靠凸轮的轮廓， 可以迫使 从动件气阀２向下移动打开气门(借助弹簧的作用力关闭)，这样就可以 按预定时间打开 或关闭气门，以完成内燃机的配气动作。
第二章 常见典型机构
5）适用的圆周速度和功率范围广。
你或许拥有一块手表，或是拥 有一个闹钟，当打开机械式的 手表或闹钟的后盖时，就能看 到齿轮是怎样进行啮合传动的。
二、齿轮机构
下午3时3分
（1）按轴的相对位置分类
按轮齿方向
直齿圆柱齿轮传动 斜齿圆柱齿轮传动 人字齿齿轮传动
齿 轮
两轴平行
按啮合情况
外啮合齿轮传动 齿轮齿条传动
第二章 常见典型机构
教 师：徐丽君 办公室：学9301-3
• 1.平面连杆机构 • 2.齿轮机构 • 3.凸轮机构 • 4.棘轮机构 • 5.轮槽机构 • 6.典型机构动画演示
一、平面连杆机构
平面连杆机构定义：
所有构件均作平行于某一平面的运动，且构件之间只有低副连接。
1、铰链四杆机构的组成
机 架——固定不动构件 连架杆——与机架以运动副相连的杆 曲 柄——能做整周转动 摇 杆——摆动一定角度 连 杆——不直接与机架相连的杆
皮革抛光机
（1）曲柄摇杆机构（crank-rocker)
双面刀刃灌木修剪机构
（2）双曲柄机构（double-crank)
• 何为双曲柄机构？ • 两个连架杆都是曲柄的机构。如下动画
（2）双曲柄机构（double-crank)
惯性筛机构
C
23
B 1
4D A
6E
（2）双曲柄机构（double-crank)
2
1
3
4
2
1
3
4
2
1
3
4
(b)不满足格拉肖夫判别式，以任何杆为机架，为双摇杆机构
4.平面机构的自由度
一个作平面运动的自由构件具有三个自由度，即沿X轴、Y轴的移动以及在 XOY平面内的转动。
机械原理机构
机械原理机构机械原理机构是指由零件和连接它们的约束件组成的系统，它们之间通过相对运动来完成特定的功能。
机械原理机构是机械系统的基本组成部分，它们的设计和应用对于机械系统的性能和效率有着重要的影响。
机械原理机构可以分为平面机构和空间机构两大类。
平面机构是指所有零件的运动都在同一平面内进行，而空间机构则是指零件的运动不仅限于一个平面，还包括垂直于该平面的运动。
根据机构的功能和结构特点，可以将机械原理机构分为连杆机构、齿轮机构、凸轮机构等多种类型。
连杆机构是一种由连杆和连接它们的转动副或滑动副组成的机构。
它通过连杆的相对运动来完成转动或平动的功能。
常见的连杆机构包括曲柄滑块机构、摇杆机构等。
曲柄滑块机构是一种最简单的连杆机构，它由曲柄、连杆和滑块组成，通过曲柄的旋转驱动滑块的来回运动，常用于发动机的活塞运动机构中。
齿轮机构是一种利用齿轮传动来完成动力传递和速度变换的机构。
它由齿轮和连接它们的轴组成，通过齿轮的啮合来实现转速的变换和扭矩的传递。
齿轮机构在机械传动系统中有着广泛的应用，例如汽车变速箱、工业机械等。
凸轮机构是一种通过凸轮的轮廓来控制其他零件运动的机构。
凸轮的轮廓决定了其相对于连接件的运动规律，通过凸轮的旋转或者直线运动来驱动其他零件的运动。
凸轮机构常用于自动机械、数控机床等领域，用来实现复杂的运动轨迹和运动规律。
机械原理机构的设计和分析是机械工程领域的重要课题。
通过对机构的运动学和动力学分析，可以确定机构的运动规律和受力情况，为机械系统的设计和优化提供理论依据。
同时，对机械原理机构的研究也促进了机械工程领域的发展，推动了机械系统的创新和进步。
总的来说，机械原理机构是机械系统中的基础组成部分，它们通过相对运动来完成特定的功能，包括转动、平动、速度变换等。
不同类型的机械原理机构在机械系统中有着各自的应用和特点，其设计和分析对于机械系统的性能和效率有着重要的影响。
随着机械工程领域的不断发展，机械原理机构的研究也将不断深入，为机械系统的创新和发展提供更多的可能性。
平面连杆机构的基本形式
平面连杆机构的基本形式
平面连杆机构是一种常见的机械结构，由多个连杆和固定点组成，用
于将旋转运动转换为直线运动或者将直线运动转换为旋转运动。
平面
连杆机构的基本形式包括四种：曲柄摇杆机构、双曲柄摇杆机构、滑
块机构和凸轮机构。
曲柄摇杆机构是最简单的平面连杆机构之一。
它由一个固定点、两个
连杆和一个曲柄组成。
其中，一个连杆连接着曲柄和固定点，另一个
连杆连接着固定点和工作部件。
当曲柄旋转时，工作部件就会做往复
直线运动。
这种结构广泛应用于内燃机等设备中。
双曲柄摇杆机构则是由两个相交的连接臂组成的平面连杆机构。
它可
以将圆周运动转换为直线运动，并且能够实现不同幅值和相位的输出。
这种结构常用于制造振荡器等设备。
滑块机构由一条滑块、两个连接臂和一个固定点组成。
当滑块沿着一
条直线移动时，连接臂也会沿着另一条直线做相应的运动。
这种结构
广泛应用于起重机、升降机等设备中。
凸轮机构则是由一个凸轮和一个连接臂组成的平面连杆机构。
当凸轮
旋转时，连接臂会做往复直线运动。
这种结构常用于制造发动机、液
压泵等设备。
总之，平面连杆机构是一种非常重要的机械结构，广泛应用于各种设备中。
了解其基本形式对于设计和制造具有重要意义。
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t1
1
t2
2
所以
摇（杆1）正急行回程特平性均：角从速动度件的1 反t1行＜程反速行度程大平于均正角行速程度速度2
t2
（其目的是节约空回行程的时间，提高劳动生产率）
慢
快
C2
C1
Ψ
1
w1 A
B2
B1
2
（2）行程速度变比系数（行程速比系数）K：
K
2 1
/ /
t1 t2
t2 t1
1 2
1800 1800
慢
快
1
w1
2
2）急回运动
正行程：曲柄AB1AB2,转过角度 1 180o
摇杆DC1 DC2，转过角度Ψ （对应弧长 C¼1C2）
反行程：曲柄AB2AB1，转过角度 2 180o
摇杆DC1
DC2，转过角度Ψ
（对应弧长 C2
C¼1C2）
C11Ψw1B2DA
B1
2
曲柄以ω等速回转，所以有
4）缺点： （1）当给定的运动要求较多或较复杂时，需要的构 件数和运动副数往往较多，这样使机构结构复杂，工 作效率降低，增加制造、安装的难度
（2）机构中作平面复杂运动和作往复运动的构件所 产生的惯性力难以平衡，在高速时将引起较大的振动 和动载荷
2.平面连杆机构设计
选型：确定连杆机构的结构组成（构件数目、运 动副的类型和数目）
（3）实现已知运动轨迹：要求连杆机构中作平面 运动的构件上某一点精确或近似地沿着给定的轨 迹运动
2）运动尺寸设计的方法
图解法：利用机构运动过程中各运动副位置之间 的几何关系，通过作图获得有关运动尺寸
解析法：将运动设计问题用数学方程加以描述， 通过方程的求解获得有关运动尺寸
2.2 平面四杆机构的基本类型及其演化
最短杆长度+最长杆长度≤其余两杆长度之和（杆长条件）
且， 整转副由最短杆与其临边组成，其余两转动副为摆动副
2）曲柄存在的条件
（1）满足杆长条件 （2）最短杆为连架杆或机架
① 为连架杆时，曲柄摇杆机构 ② 为机架时，双曲柄机构
3）如何判断铰链四杆机构的类型
机架否？
杆长条件
满足
不满足
最短杆 最短杆邻边 最短杆邻边
运动尺寸设计：确定机构运动简图的参数（转动 副之间的距离、移动副位置尺寸以及描绘连杆曲 线的点的位置尺寸等等）
1）运动尺寸设计
（1）实现构件给定位置（实现刚体引导）：要求 连杆机构能引导其构件按规定顺序精确或近似地 经过给定的若干位置
（2）实现已知运动规律：要求在主动件运动规律 一定时，从动件能精确或近似地按给定规律运动
第二章 平面连杆机构
2.1 平面连杆机构的特点及其设计的基本问题 1.平面连杆机构概述 1）定义：由若干构件用低副（转动副、移动 副） 连接组成的平面机构。 2）运动形式：转动、摆动、移动、平面复杂运 动
3）优点： （1）磨损小:运动副单位面积所受压力小，便于润滑
（2）制造方便，易获得较高的制造精度 （3）两构件之间的接触靠本身的几何封闭来维系的
另一连架杆为摇杆 双曲柄机构：两连架杆均为曲柄 双摇杆机构：两连架杆均为摇杆
铰链四杆机构类型
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
图（a） 图（d）
图（b） 图（c）演化过程
2）改变运动副尺寸 演化过程
3)选用不同的构件为机架
具有一个移 动副的机构
4)运动副元素的逆换
B
1
2
A
C
4
3
B
摆动导杆机构
1
2
A
3
4
C
曲柄摆块机构
2.3 平面四杆机构的基本特性
1、平面四杆机构有曲柄的条件 1）平面四杆机构中存在周转副的条件
DBC中 ad bc
DBC中 b(d a)c abcd c (d a)b ac bd
ab ac ad
最短杆长度+最长杆长度≤其余两杆长度之和
平面四杆机构中存在周转副的条件:
C
c
D
最长杆
b B
a A
d
C c D
整转副 双曲柄机构
整转副
⑵ AD杆长介于最短杆与最长杆之间(20AD50)
机构有整转副的条件：2050 AD40
AD30mm
最短杆
最长杆
B
a d
A
b c
D
C 整转副
C
b
B
a
c
A
d
D
曲柄摇杆机构
整转副
⑶ AD杆为最长杆(50 AD110) 机构有整转副的条件：AD204050
e
b
C1
H
C2
例4
D1
D2
A
B1
B2
max
C
3. 压力角和传动角
1）压力角：作用在从动件上的驱动力F与该力作
用点绝对速度vc之间所夹的锐角
2）传动角：压力角的余角
压力角越小越省力，其余角称传动角。
F
F
v
3)最大压力角（最小传动角）的位置分析
由△ABC得 BD2 l22 l32 2l2l3 cos BCD
AD70mm
最长杆
最短杆
C
b B
C 整转副
b
B
c
a
c
a
d
A
D
A
d
D
曲柄摇杆机构 整转副
当10AD30和70AD110时，由于不满足杆长条件，机 构无整转副，为双摇杆机构。
思考 带导杆的四杆机构具有整转副的条件
2、急回特性和行程速比系数 1）极位夹角：对应着从动件两极限位置，曲
柄相应两位置所夹较小角度的补角，用θ表示。
（3- 4）
1800 K 1
K 1 快 C1 1
w1 A
B2
B1
2
慢
C2
Ψ
式（3-4）表明 ① 当机构存在极为夹角θ时，机构便具有急回特性 ② 极位夹角θ愈大，K值愈大，机构的急回特性越显著
3）如何画极位夹角
例1
C2
C1
B2
A
D
B1
例2
极位夹角？
例3
B1 ω
a A θ B2
1.平面四杆机构的基本型式：铰链四杆机构 机架：AD 连架杆：与机架相连的构件AB、CD 连杆：BC
！连架杆
整转副：组成转动副的两构件能作整周相对运动 摆动副：组成转动副的两构件不能作整周相对运动 曲柄：与机架组成整转副的连架杆 摇杆：与机构组成摆动副的连架杆 曲柄摇杆机构：一连架杆为曲柄，
由△BCD得 BD2 l12 l42 2l1l4 cos
由上两式得
cos BCD
l22
l32
l12
l42
2l1l4
cos
2l2l3
当∠BCD在锐角范围内变化， =0时，有
min BCDmin，max 900 min
双曲柄机构 曲柄摇杆机构 双摇杆机构
例 1 已 知 铰 链 四 杆 机 构 ABCD ， 其 中 AB20mm ， BC50mm，CD40mm,AD为机架。改变AD杆长，分析机构 的类型变化。
⑴ AD杆为最短杆(0AD 20)
机构有整转副的条件：AD50 2040
AD10mm
B
a d
A
最短杆
b