机械基础 教学最好的PPT 常用机构 (公开课).共34页文档
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《机械常识》课件-第五章 常用机构
机构。它们一般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
架等方式演化而来的。
1．曲柄滑块机构
具有一个曲柄和一个滑块的平面四杆机构称为曲
柄滑块机构。曲柄滑块机构由曲柄、滑块、连杆和机
架组成。曲柄做旋转运动，滑块做往复直线运动。
在做功行程中，
活塞3承受燃气压力
在气缸内做直线运
往复直线运动或往返摆动。
（3）圆柱凸轮机构
圆柱凸轮为一个有沟槽的圆柱体，它绕
中心轴做旋转运动。从动件在平行于凸轮轴
线的平面内做直线移动或摆动。
（4）端面圆柱凸轮机构
端面圆柱凸轮是一
端带有曲面的圆柱体，
它绕中心轴做旋转运动。
从动件在平行于凸轮轴
线的平面内移动或摆动。
2.从动件的端部形状
（1）尖端从动件
1．齿式棘轮机构的组成和工作原理
当主动件做连续往复
摆动时，棘轮做单向间歇
运动。
2．齿式棘轮机构的类型
齿式棘轮机构是通过装于定轴摆动
摇杆上的棘爪推动棘轮做一定角度间歇
转动的机构。齿式棘轮机构有外啮合式
和内啮合式两种。
（1）外啮合齿式棘轮机构
1）单动式棘轮机构
有一个驱动棘爪，只
有当摇杆朝着某一方向摆
动时才能推动棘轮转动，
而反向摆动则无法推动棘
轮转动。
2）双动式棘轮机构
有两个驱动棘爪，
当主动件做往复摆动时，
两个棘爪交替带动棘轮
朝着同一方向做间歇运
动。
3）可变向棘轮机构
棘爪可 绕销轴 翻转 ，
棘爪爪端外形两边对称，
棘轮的齿形制成矩形。使
用时，如果将棘爪翻转，
则棘轮反向转动。
机械设计基础常用机构概述幻灯片
平面机构运动简图的绘制
院
〔1〕分析机构的构造和运动情况
机
找出原动局部、传动局部和工作局部
械 系
〔2〕确定构件、运动副的类型和数目
〔3〕选择视图平面
通常选用平行于构件的平面作为投 影面
〔4〕选定适当的比例尺 l，绘制机构 运动简图
长 沙 职 院
机 械 系
长
沙 职
发动机机构运动简图
院
机 械
8
系
7
B
6
机 速转动，经过摆杆3带动导杆4
械 系
实现冲头的上下冲压动作。图
b为其机构运动简图。试分析
在平面机构中，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。
长 沙 职 院
机 械 系
转动副
约 束 数：2 自由度数：1
移动副
约 束 数：2 自由度数：1
低副
凸轮副
约 束 数：1 自由度数：2
高副
机构自由度的计算
长 沙 职 院
机 械 系
机构相对机架〔固定构件〕所具有的独立运动 数目，称为机构的自由度。
1
D
2 3
C
5
4
A
平面机构的自由度计算
长 沙 职 院
机 械 系
1. 自由度
y
构件的独立运动的数目称为构件的自由度。
一个作平面运动的自由构件有三种独立运动的 可能性。即有3个自由度。
Ｏ
x
长
沙
职 院
2.
约束
对构件独立运动所加的限制称为约束。
机
械 自由度减少的个数等于约束的数目。
系
运动副所引入的约束的数目与其类型有关。
第五章常用机构PPT课件
造单元体组合而成零件，这些独立制造单元体称为零件。
❖ 构件可以是一个零件；也可以是由一个以上的零件 组成。图示内燃机中的连杆就是由单独加工的连杆体、 连杆头、轴瓦、螺杆、螺母、轴套等零件组成的。这 些零件分别加工制造，但是当它们装配成连杆后则作 为一个整体运动，相互之间不产生相对运动。
精选课件
8
❖ 2.运动副 ❖ 1）运动副定义
三个或三个以上构件在同一处构成共轴线转动副的铰链，我们称为复合 铰链（如图所示）。 若有m个构件组成复合铰链，则 复合铰链处的转动副数应为（m-1）个。
精选课件
复合铰链
22
❖ 2．局部自由度
❖ 机构中某些构件具有局部的、不影响其它构件运动的自由度，同时与 输出运动无关的自由度我们称为局部自由度。对于含有局部自由度的机 构在计算自由度时，不考虑局部自由度。
使用两组相同机构错位排列。
精选课件
30
3．双摇杆机构：两连架杆都是 摇杆的机构，如图所示的鹤式 起重机构，保证货物水平移动。
精选课件
31
❖ 二、机构的演化
❖ 机构的演化方法有三种：1）通过改变构件的形状和相对尺寸进行演化， 如图2—8的演化；2）通过改变运动副尺寸进行演化；3）通过选用不同 构件作为机架进行演化。
整周转动，如图所示的缝纫机踏板。
精选课件Βιβλιοθήκη 雷达调整机构缝纫机踏板机构
29
❖ 2．双曲柄机构：两连架杆均为曲柄的四杆机构。 ❖ 可将原动曲柄的等速转动转换成从动曲柄的等速或变速转动，如图所示
的惯性筛驱动机构；
构的相对两杆平行且相等时， 则成为平行四边形机构， 如图所示。 注意：平行四边形机构 在运动过程中，当两曲 柄与机架共线时，在原 动件转向不变、转速恒 定的条件下，从动曲柄会出现运动不确定现象。可以在机构中添加飞轮或
❖ 构件可以是一个零件；也可以是由一个以上的零件 组成。图示内燃机中的连杆就是由单独加工的连杆体、 连杆头、轴瓦、螺杆、螺母、轴套等零件组成的。这 些零件分别加工制造，但是当它们装配成连杆后则作 为一个整体运动，相互之间不产生相对运动。
精选课件
8
❖ 2.运动副 ❖ 1）运动副定义
三个或三个以上构件在同一处构成共轴线转动副的铰链，我们称为复合 铰链（如图所示）。 若有m个构件组成复合铰链，则 复合铰链处的转动副数应为（m-1）个。
精选课件
复合铰链
22
❖ 2．局部自由度
❖ 机构中某些构件具有局部的、不影响其它构件运动的自由度，同时与 输出运动无关的自由度我们称为局部自由度。对于含有局部自由度的机 构在计算自由度时，不考虑局部自由度。
使用两组相同机构错位排列。
精选课件
30
3．双摇杆机构：两连架杆都是 摇杆的机构，如图所示的鹤式 起重机构，保证货物水平移动。
精选课件
31
❖ 二、机构的演化
❖ 机构的演化方法有三种：1）通过改变构件的形状和相对尺寸进行演化， 如图2—8的演化；2）通过改变运动副尺寸进行演化；3）通过选用不同 构件作为机架进行演化。
整周转动，如图所示的缝纫机踏板。
精选课件Βιβλιοθήκη 雷达调整机构缝纫机踏板机构
29
❖ 2．双曲柄机构：两连架杆均为曲柄的四杆机构。 ❖ 可将原动曲柄的等速转动转换成从动曲柄的等速或变速转动，如图所示
的惯性筛驱动机构；
构的相对两杆平行且相等时， 则成为平行四边形机构， 如图所示。 注意：平行四边形机构 在运动过程中，当两曲 柄与机架共线时，在原 动件转向不变、转速恒 定的条件下，从动曲柄会出现运动不确定现象。可以在机构中添加飞轮或
【可编辑全文】常用机构机械传动-ppt课件
一般可先初选曲柄 长度和曲柄固定铰链与 已知轨迹的相对位置， 然后在连杆平面上选取 若干点（如图中M、C、 C’、C”等）。当令M点
沿已知轨迹运动时，连杆平面上的其余各点便 画出不同轨迹。找出轨迹最接近圆弧的点（如 图中C点）作为连杆上的另一个活动铰链，则可 得到能满足要求的铰链四杆机构。
若在连杆平面上找不出轨迹最接近圆弧的 点，应改变初选参数重新演试，直到得出满意 的解为止。
飞机起落架、钻夹具等 “死点”位置的过渡：
依靠飞轮的惯性（如内燃机、 缝纫机等）、两组机构错开
“死点”位置的过渡 “死点”位置的应用
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。
件工作行程的平均速度小于回程的平均速度，则称 该机构具有急回特性。 Ө(极位夹角):是摇杆处于两 极限位置线所夹的锐角 K为行程速度变化系数,即空 回行程和工作行程平均速度 的比值:
K V 2 C1C 2 t2
V1
C1C 2 t1
t1 t2
180 180
或
180 K 1
K 1
只要极位夹角θ ≠ 0 ， 就有 K>1 ；
ABCD组成的双摇杆机构的运动可以使悬吊 在E出的物体做平移运动。
上料机械手 通过连杆的上下运动，实现加紧与松开的动作。
手动抽水机中的定块机构
3为固定的机架（定块），通过手柄（1）的转 动使移动导杆（4）往复运动，实现抽水功能。
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。
二.机械设计常用机构
2-1.连杆机构 2-2.齿轮机构 2-3.齿轮系机构 2-4.凸轮机构 2-5述
沿已知轨迹运动时，连杆平面上的其余各点便 画出不同轨迹。找出轨迹最接近圆弧的点（如 图中C点）作为连杆上的另一个活动铰链，则可 得到能满足要求的铰链四杆机构。
若在连杆平面上找不出轨迹最接近圆弧的 点，应改变初选参数重新演试，直到得出满意 的解为止。
飞机起落架、钻夹具等 “死点”位置的过渡：
依靠飞轮的惯性（如内燃机、 缝纫机等）、两组机构错开
“死点”位置的过渡 “死点”位置的应用
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。
件工作行程的平均速度小于回程的平均速度，则称 该机构具有急回特性。 Ө(极位夹角):是摇杆处于两 极限位置线所夹的锐角 K为行程速度变化系数,即空 回行程和工作行程平均速度 的比值:
K V 2 C1C 2 t2
V1
C1C 2 t1
t1 t2
180 180
或
180 K 1
K 1
只要极位夹角θ ≠ 0 ， 就有 K>1 ；
ABCD组成的双摇杆机构的运动可以使悬吊 在E出的物体做平移运动。
上料机械手 通过连杆的上下运动，实现加紧与松开的动作。
手动抽水机中的定块机构
3为固定的机架（定块），通过手柄（1）的转 动使移动导杆（4）往复运动，实现抽水功能。
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。
二.机械设计常用机构
2-1.连杆机构 2-2.齿轮机构 2-3.齿轮系机构 2-4.凸轮机构 2-5述
机械设计基础全套ppt课件
3
4
D
机架
连 曲柄：可回转360°的连架杆 架 摇杆：摆角小于360°的连架杆 杆 滑块：作往复移动的连架杆
一.铰链四杆机构基本类型 （按连架杆类型）
铰链四杆机构
曲柄摇杆机构
双曲柄机构
双摇杆机构
一曲一摇
二曲
二.(铰链四杆机构)演变类型
二摇
1.曲柄摇杆机构： 连架杆 ┌曲柄→(一般)原动件→匀速转动
本章重点:平面四杆机构主要特性和设计 本章难点:平面四杆机构的设计
第二章 平面连杆机构
铰链四杆机构的基本型式 铰链四杆机构有整转副的条件 铰链四杆机构的演变 平面四杆机构的设计
§2-1铰链四杆机构的基本型式 p.20
平面连杆机构－平面机构+低副联接 (转动、移动副) 最常用→平面四杆机构（ 四个构件→四根杆)
(3)过C1、C2、 B1 A
D
P 作圆
O
在圆上任选一点A (4)AC1=L2－L1,
AC2=L2+L1→
θ
→无数解
L1=1/2(AC2－AC1)
以L1为半径作圆,交B1,B2点
P
→曲柄两位置
NM
2.导杆机构: P.31
已知:机架长L4 , K
解:
180
K
1
n
m
K 1
(1)任选固定铰链中心C→
B A
C D
解: (1)连接B1B2,C1C2并作其垂直平分线b12,c12
(2)在b12线上任取一点A, 在C12...任取一点D
步骤：
B1
1、连接B1B2, C1C2
2、作B1B2, C1C2中垂线
3、在中垂线上取一点作A, D
机械设计基础凸轮机构及其他常用机构.pptx
二、槽轮机构的组成及其工作原理
主动拨盘转动
从动槽轮
圆柱销进入径向槽
从动槽轮转动
锁止弧松开
锁止弧
拨盘转过角21
槽轮转过22
径向槽
圆柱销脱出径向槽 圆柱销
锁止弧
槽轮另一锁止弧被拨盘锁止弧锁住
拨盘转动、槽轮静止
主动拨盘
二、槽轮机构
1 工作原理组成:槽轮;拨盘;机架 2 槽轮机构的主要参数
----径向槽数 ----拨盘的圆柱销数 ----运动特性系数
四、凸轮式间歇运动机构 结构简单;传动平稳;运转可靠
重点内容
图解法绘制凸轮轮廓曲线 设计凸轮轮廓注意事项 槽轮机构
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。20. 7.1320.7.13Monday, July 13, 2020
二、从动件运动规律
等速运动规律
h
Φ0
Φs
Φ0
Φs
等加速等减速运动规律
h
Φ0
Φs
Φ0 Φs
余弦加速度（简谐）运动规律
h
Φ0
Φs
Φ0 Φs
正弦加速度（摆线）运动规律
h
Φ0
Φs
Φ0 Φs
3-4-5多项式运动规律
h
Φ0
Φs
Φ0 Φs
三、从动件运动规律的选择
在选择从动件的运动规律时，除要考虑刚性冲击与柔性
。2020年7月13日星期一上午11时11分10秒11:11:1020.7.13
• •
T H E E N D 15、会当凌绝顶，一览众山小。2020年7月上午11时11分20.7.1311:11July 13, 2020
机械基础 教学最好的PPT 第一章平面机构运动简图及其自由度
常用机构运动简图符号（续）
内啮 合圆 柱齿 轮传 动
棘 轮 机 构
机械设计基础
第一章
2. 机构运动简图的绘制 步骤： ⑴ 分析机械的动作原理、组成情况和运动情况，确定 原动件、机架、执行部分和传动部分。 ⑵ 沿着运动传递路线，逐一分析每两个构件间相对运 动的性质，确定运动副的类型和数目。 ⑶ 选择与机械多数构件的运动平面平行的平面，作为 机构运动简图的视图平面。 ⑷ 选择适当的机构运动瞬时位置和比例尺 l(mmm)， 定出各运动副的相对位置，并用各运动副的代表符号、常用 机构的运动简图符号和简单线条，绘制机构运动简图。 ⑸ 从原动件开始，按运动传递顺序标出各构件的编号 和运动副代号。在原动件上标出箭头以表示其运动的方向。
1. 局部自由度 2. 复合铰链 3. 虚约束 计算实例
机械设计基础
第一章
一、运动链的自由度计算 运动链的自由度 —确定运动链中各构件相对于其中某一 构件的位置所需的独立参变量的数目。 考察由N个构件组成的运动链，活动构件数 n=N-1。 空间运动
构件 I级副 总自由度 约束数 p1 6n II级副约 III级副约 束数 束数 2p2 3p3 IV级副 V级副 约束数 约束数 4p4 5p5
机械设计基础
第一章
平面机构运动简图绘制举例
3 2 1 4
偏心泵
机械设计基础
第一章
第三节 平面机构的自由度
机构的自由度：机构具有确定运动时所给定的独立运动参数的 数目。 一、运动链自由度计算公式
F 3 n 2 P P L H
n为活动构件个数;
PL 为低副个数;
PH 为高副个数。
二、运动链成为机构的条件 三、计算平面机构的自由度应注意的事项
机械技术应用基础课件——第二章常用机构
第二章 常用机构
第一节 机构运动和运动简图
第一节 机构运动和运动简图
一 构件的运动形式
构件的平移运动 构件的运动形式 构件的定轴转动
构件的平面运动
1 构件的平移运动
a）缸体中活塞的运动
b）摆式送料机料槽的运动
2 构件的定轴转动
角速度 角速度就是单位时间内构件转过的角度。
t
ω——角速度(rad／s)；
四杆机构的演化 偏置曲柄滑块机构
思考
当BC为无穷大时，曲柄滑块 机构演化成何种机构？
四 铰链四杆机构的动力学特性
铰链四杆机构具有曲柄的条件： 1.最长杆与最短杆长度之和小 于等于其余两杆长度之和。
2.最短杆为机架或连架杆。
铰链四杆机构的动力学特性 ☆急回特性
回程速度大于工作行程速度的特性称急回特性 v1≤ v2
盘形凸轮机构
机构运动简图的作用
分析机构的组成情况，运动原理，结构情况。 分析各联接构件之间的相对运动性质，确定运动
副的类型。 绘制机构运动简图，标出原动件。
4 机构具有确定运动的条件
构件的自由度
平面运动副对构件的约束
PH 平面机构的自由度
n PL
nn
▪平面机构的自由度计算公式
F 3n 2PL PH
V=rω
3 构件的平面运动
当构件运动时，如果其上任一点 到某一固定平面的距离始终保持不变， 则构件的这种运动称为平面运动。
车轮沿直线滚道滚动
平动机构实例
平面运动
曲柄连杆机构
连杆的平面运动
二 功率及机械效率
1 功率
力在单位时间内所做的功，称为功率， 用P表示。
若一受力为F的物体被移动s距离，其功率为
第一节 机构运动和运动简图
第一节 机构运动和运动简图
一 构件的运动形式
构件的平移运动 构件的运动形式 构件的定轴转动
构件的平面运动
1 构件的平移运动
a）缸体中活塞的运动
b）摆式送料机料槽的运动
2 构件的定轴转动
角速度 角速度就是单位时间内构件转过的角度。
t
ω——角速度(rad／s)；
四杆机构的演化 偏置曲柄滑块机构
思考
当BC为无穷大时，曲柄滑块 机构演化成何种机构？
四 铰链四杆机构的动力学特性
铰链四杆机构具有曲柄的条件： 1.最长杆与最短杆长度之和小 于等于其余两杆长度之和。
2.最短杆为机架或连架杆。
铰链四杆机构的动力学特性 ☆急回特性
回程速度大于工作行程速度的特性称急回特性 v1≤ v2
盘形凸轮机构
机构运动简图的作用
分析机构的组成情况，运动原理，结构情况。 分析各联接构件之间的相对运动性质，确定运动
副的类型。 绘制机构运动简图，标出原动件。
4 机构具有确定运动的条件
构件的自由度
平面运动副对构件的约束
PH 平面机构的自由度
n PL
nn
▪平面机构的自由度计算公式
F 3n 2PL PH
V=rω
3 构件的平面运动
当构件运动时，如果其上任一点 到某一固定平面的距离始终保持不变， 则构件的这种运动称为平面运动。
车轮沿直线滚道滚动
平动机构实例
平面运动
曲柄连杆机构
连杆的平面运动
二 功率及机械效率
1 功率
力在单位时间内所做的功，称为功率， 用P表示。
若一受力为F的物体被移动s距离，其功率为
《机械基础》完整课件九模块八其他常用机构
《机械基础》完整课件九模块八其他常用机构xx年xx月xx日contents •绪论•机构运动学基础•常用机构•机械动力学基础•机械零件材料及强度目录contents •机械设计基本原则•机械传动系统设计•其他常用机构设计•其他相关知识目录01绪论1课程背景23机械工业是国家工业的基础，是国民经济的重要支柱产业之一。
机械工业的发展现代技术的发展离不开机械，机械是实现技术进步的重要手段。
技术与机械的紧密联系机械与其他专业有着密切的联系，如材料、电子、信息等专业。
机械与其他专业的联系课程内容机械的基本概念介绍机械的基本概念、组成和分类等。
机械设计的基本要求介绍机械设计的基本要求、设计思想和方法等。
机械的基本要素介绍机械的基本要素，包括机构、零件、联结等。
03注重学生能力培养注重学生能力培养，包括思维能力、创新能力和实践能力等。
教学方法01理论与实践相结合通过理论和实践相结合的方法，使学生更好地掌握机械的基础知识和技能。
02多种教学方法采用多种教学方法，如案例分析、讨论课、实验等，以增强学生对知识的理解和掌握。
02机构运动学基础平面机构的自由度平面机构的自由度计算公式对于平面机构，其自由度为各构件的自由度之和减去运动副所引入的约束数。
常见平面机构的自由度常见的平面机构包括平面连杆机构、平面凸轮机构、平面齿轮机构等，它们的自由度分别为3、1、1。
自由度的定义自由度是指机构在空间运动时，独立运动的数目，即机构在不受到限制时的自由程度。
通过对平面机构进行位移分析，可以确定各构件之间的相对位置和位移量。
位移分析通过对平面机构进行速度分析，可以确定各构件的速度和加速度。
速度分析通过对平面机构进行加速度分析，可以确定各构件的角加速度和线加速度。
加速度分析平面机构运动分析机构运动简图的概念机构运动简图是一种用图形符号表示机构的结构和运动状态的简图，它能够反映机构的运动规律和特性。
机构运动简图机构运动简图的绘制步骤绘制机构运动简图需要先了解机构的组成和结构特点，然后按照规定的符号和比例绘制出各个构件的运动简图。