常用机构(机械传动)复习进程
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。
常用机构机械传动
齿轮机构旳分类 1.平面齿轮机构 — 用于传递两平行轴之间旳运
动和动力。 * 根据轮齿旳排列位置可分为：内齿轮、外齿轮和 齿条；
* 根据轮齿旳方向可分为：直齿轮、斜齿轮和人字齿 轮。
ABCD构成旳双摇杆机构旳运动能够使悬吊 在E出旳物体做平移运动。
上料机械手 经过连杆旳上下运动，实现加紧与松开旳动作。
手动抽水机中旳定块机构
3为固定旳机架（定块），经过手柄（1）旳转 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旳作用 下做往复运动。
其他常用连杆机构应用
更多 动画
2-1-3.连杆机构设计 连杆机构设计旳基本问题:
(1) 实现预定旳运动规律； (2) 实现预定旳连杆位置（刚体导引问题） ； 1. (3)实现预定旳轨迹。 连杆机构设计旳基本措施： (1) 图解法，直观、概念清楚、简朴易行，精度低； (2) 解析法，精度高、计算量大； (3) 试验法，用于运动要求较复杂旳设计或初步
件工作行程旳平均速度不大于回程旳平均速度，则 称该机构具有急回特征。 Ө(极位夹角):是摇杆处于两 极限位置线所夹旳锐角 K为行程速度变化系数,即空 回行程和工作行程平均速度 旳比值:
K V2 C1C2 t2 t1 180 V1 C1C2 t1 t2 180
或
180 K 1
K 1
独立运动。一种自由构件在空间具有6个自由度。 约束：指经过运动副联接旳两构件之间旳某些
相对独立运动所受到旳限制。 根据运动副对被联接旳两构件相对运动约束旳
《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。
机构与机械传动知识点总结
机构与机械传动知识点总结一、机构概念及分类机构是实现某种特定运动要求或传递动力、转动力的元件组成系统。
机构可分为平面机构和空间机构。
平面机构是由相互连接的刚性物体组成，构成一个平面框架，用于改变平面内一个物体的运动状态。
而空间机构则是由连接的刚性物体组成，构成三维空间中的框架，用以改变空间内一个物体的运动状态。
二、机构运动分析机构的运动分析是研究机构元件在作相对运动时，这些相对运动的大小、方向和速度的关系，进而确定各个链件上的参数和点上的运动规律。
机构运动分析中的关键问题是构件的相对位置和来定向关系、原动件与从动件之间传递运动参数的关系。
1. 机构的图解图分析机构的图解是利用逐点图解的方法，把机构的各种运动传动关系用图形方式表示出来的过程。
2. 机构的位置分析机构的位置分析是指确定机构有且仅有一个稳定的工作姿态。
位置分析的关键是将机构元件的相对位置用运动参数表示出来。
3. 机构的速度分析速度分析是指确定机构各个部件的运动速度。
速度分析时，可以将链速度与各凸轮器件上点的速度分解为切矢方向和截矢方向上的速度。
4. 机构的加速度分析机构加速度分析侧重于确定机构各个部件的加速度。
在加速度分析中，最重要的是识别相对位移函数的二阶导数以确定加速度。
三、机械传动概念及分类机械传动是指通过机械装置来传递或转换动力和运动的过程。
根据传递的力的特性和运动轴线位置的方向，机械传动可分为顺合传动和交叉传动。
顺合传动是指输入轴和输出轴的方向一致，而交叉传动则是指输入和输出轴的方向不一致。
四、机械传动的组成部分1. 传动机构传动机构是指通过传动装置来实现力的传递和转换的系统。
传动机构的主要组成元件包括齿轮、链条、带传动等。
2. 联接件联接件是机械传动系统中用于连接传动机构的部件，包括轴、螺纹副、销轴、键等。
3. 动力元件动力元件是指机械传动系统中用来提供动力的元件，包括电动机、内燃机等。
4. 传动环境传动环境是指机械传动系统工作的环境条件，包括传动系统的温度、湿度、气压等。
机械基础复习提纲
机械基础复习提纲第一章总论一、名词解释1．机构、机器、机械、构件、零件的含义。
2．运动副的含义、分类、判别。
3．平面机构自由度的含义、计算公式。
4．如果机构自由度F > 原动件数，将会怎样？如果机构自由度F < 原动件数，将会怎样？如果机构自由度F =0，将会怎样？5.平面机构自由度计算，注意复合铰链、局部自由度和虚约束等情况，不要误判、遗漏杆件及高副等。
例如右图所示机构、习题1-7e所示机构。
第三章常用机构§3-1 平面连杆机构一、铰链四杆机构及其应用1．曲柄摇杆机构2．双曲柄机构3．双摇杆机构二、平面四杆机构的的演化1．曲柄滑块机构2．导杆机构——分转动导杆、摆动导杆3．摇块机构4．定块机构平面四杆机构的的演化三、平面四杆机构的主要特性1. 曲柄存在的条件：（1）在曲柄摇杆机构中，曲柄最短；（2）最短杆与最长杆之和小于或等于其余两杆之和。
根据这一条件及取不同构件作为机架时，可以得到不同的铰链四杆机构。
（1）最短杆与最长杆之和大于于或等于其余两杆之和，不存在曲柄，为摇杆机构。
（2）最短杆与最长杆之和小于或等于其余两杆之和，存在三种情况：①以最短杆的邻杆为机架，则为曲柄摇杆机构，曲柄为最短杆；②以最短杆为机架，则为双曲柄机构；③以最短杆的对边杆为机架，则为双摇杆机构。
2．急会特性和行程速度变化系数1）急回特性——从动件的回程平均速度大于工作行程平均速度，以缩短非生产时间，提高生产效率。
2）行程速度变化系数——从动件回程平均速度与工作行程平均速度之比。
用K 表示：3. 压力角与传动角压力角α——作用在从动件C 点上力F 与该点绝对速度 之间的夹角。
传动角γ——γ=90º-α。
4． 死点在曲柄摇杆机构中，若摇杆为主动件，曲柄为从动件，当摇杆处在两个极限位置时，连杆线与曲柄线重合，连杆推动曲柄的力通过曲柄转动中心，无法形成力矩，不能推动曲柄旋转。
§3-2 凸轮机构凸轮机构——将原动件的连续转动或移动，转化为从动件的任意预定运动规律的连续或间歇的往复移动、摆动或复杂平面运动。
机械设计基础常用机构辅导
常用机构辅导一一、常用机构概述机构由构件组合而成，但并非任意的构件组合都能成为机构，只有组成机构的各构件之间具有确定的相对运动，才能使机构按设计要求完成有规律的运动。
因此，学会识别机构以及掌握如何组合构件来满足机构具有确定运动的条件，是机构分析与设计的基础。
机构的运动简图是机械设计的工程语言，能够简明准确地表达出机构的实质内容，即运动的传递路线、各构件的运动形式以及构件之间的连接关系等。
因此，机构运动简图作为一种工具，应较熟练地加以掌握。
(一)机构的组成和运动副1．机构的组成机构由若干构件联接组合而成，根据运动传递路线和构件的运动状况，构件可分为三类：（1）机架机构中的固定构件或相对固定构件称为机架。
每个机构中均应有一个构件作为机架。
（2）原动件机构中作独立运动的构件称为原动件。
原动件是机构中输入运动的构件，故也称主动件。
每个机构都应至少有一个原动件。
在机构运动简图中，要求用箭头标明原动件的运动方向。
（3）从动件机构中除了机架和原动件以外的所有构件均称为从动件。
2．运动副概念两个构件直接接触而形成的可动联接称为运动副。
这个概念包含三层意思：（1）两个构件运动副中之“副”是成对的意思，一个构件谈不上运动副，由两个构件构成一个运动副，两个以上的构件则可构成多个运动副。
（2）直接接触两个构件只有直接接触才能构成运动副。
直接接触使构件的某些独立运动受到限制（或约束），构件的自由度减少，从而体现出运动副的作用。
一旦构件脱离接触而失去约束，它们所构成的运动副即不复存在。
（3）可动联接两个构件之间要能存在一定形式的相对运动，形成一种可动的联接。
显然，若两构件之间具有无相对运动的静联接，则二者固结为一个构件，它们之间不存在运动副。
在平面机构中，按构件的接触性质运动副可分为高副和低副两类，它们所约束的自由度数目和内容是不同的。
（二）平面机构的运动简图机构运动简图是表示机构组成和各构件相对运动关系的简明图形。
在机构运动简图中，不考虑机构外形和运动副的具体结构，仅用简单线条和符号表示构件和运动副，突出表达机构的运动关系。
机械原理基础知识点总结,复习重点
机械原理知识点总结第一章平面机构的结构分析3一. 基本概念31. 机械: 机器与机构的总称。
32. 构件与零件33. 运动副34. 运动副的分类35. 运动链36. 机构3二. 基本知识和技能31. 机构运动简图的绘制与识别图32.平面机构的自由度的计算及机构运动确定性的判别33. 机构的结构分析4第二章平面机构的运动分析6一. 基本概念:6二. 基本知识和基本技能6第三章平面连杆机构7一. 基本概念7（一）平面四杆机构类型与演化7二）平面四杆机构的性质7二. 基本知识和基本技能8第四章凸轮机构8一.基本知识8（一）名词术语8（二）从动件常用运动规律的特性及选用原则8三）凸轮机构基本尺寸的确定8二. 基本技能9（一）根据反转原理作凸轮廓线的图解设计9（二）根据反转原理作凸轮廓线的解析设计10（三）其他10第五章齿轮机构10一. 基本知识10（一）啮合原理10（二）渐开线齿轮——直齿圆柱齿轮11（三）其它齿轮机构，应知道：12第六章轮系14一. 定轴轮系的传动比14二.基本周转（差动）轮系的传动比14三.复合轮系的传动比15第七章其它机构151.万向联轴节：152.螺旋机构163.棘轮机构164. 槽轮机构166. 不完全齿轮机构、凸轮式间歇运动机构177. 组合机构17第九章平面机构的力分析17一. 基本概念17（一）作用在机械上的力17（二）构件的惯性力17（三）运动副中的摩擦力（摩擦力矩）与总反力的作用线17二. 基本技能18第十章平面机构的平衡18一、基本概念18（一）刚性转子的静平衡条件18（二）刚性转子的动平衡条件18（三）许用不平衡量及平衡精度18（四）机构的平衡（机架上的平衡）18二. 基本技能18（一）刚性转子的静平衡计算18（二）刚性转子的动平衡计算18第十一章机器的机械效率18一、基本知识18（一）机械的效率18（二）机械的自锁19二. 基本技能20第十二章机械的运转及调速20一. 基本知识20（一）机器的等效动力学模型20（二）机器周期性速度波动的调节20（三）机器非周期性速度波动的调节20二. 基本技能20（一）等效量的计算20（二）飞轮转动惯量的计算20第一章平面机构的结构分析一. 基本概念1. 机械: 机器与机构的总称。
第六章 常用机构(汽车机械基础教案)
2.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.双曲柄机构 中,通常主动曲柄作匀速转动,从动曲柄作同向变速转动.如图6-4所 示的惯性筛机构,当曲柄AB作匀速转动时,曲柄CD作变速转动,通过构 件CF使筛子产生变速直线运动,筛子内的物料因惯性而来回抖动,从而 达到筛选的目的.
在双曲柄机构中, 若相对的两杆长度分别 相等,则称为平行四边 形机构.它有如图6-5a 所示的正平行双曲柄机 构和如图6-5b所示的反 平行双曲柄机构两种形 式.前者的运动特点是 两曲柄的转向相同且角 速度相等,连杆作平动; 后者的运动特点是两曲 柄的转向相反且角速度 不等.
7,利用超越性设计的超越离合器是一种————棘轮机构. A,单向驱动 B,双向驱动
第四节 螺旋机构
螺旋机构由螺杆,螺母和机架组成(一般把螺杆和螺母之一作成机 架),其主要功用是将旋转运动变换为直线运动,并同时传递运动和动力, 是机械设备和仪器仪表中广泛应用的一种传动机构. 按用途和受力情况,螺旋机构又可分为传递运动,动力和用于调整等 三种类型;按螺旋副的摩擦性质,螺旋机构可分为滑动螺旋机构,滚动螺 旋机构和静压螺旋机构三种类型. 螺旋机构具有结构简单,工作连续平 稳,传动比大,承载能力强,传递运动准确,易实现自锁等优点,故应用 广泛. 螺旋机构的缺点是摩擦损耗大,传动效率低.随着滚珠螺纹的出现, 缺点已得到很大的改善.
三,平面四杆机构的特性参数* 平面四杆机构的特性参数*
1.铰链四杆机构存在曲柄的条件 有无曲柄的存在必须满足以下两个条件: 1)最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和. 2)最短杆为机架或连架杆. 根据以上条件,我们可得进行铰链四杆机构基本类型的判别,方法 如下: 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若最短杆为连架杆,则机构为曲柄摇杆机构; ②若最短杆为机架,则机构为双曲柄机构; ③若最短杆为连杆,则机构为双摇杆机构. 2)当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时,则不论 取何杆为机架,机构均为双摇杆机构.
2013汽车机械基础6常用机构和机械传动
图21-8
惯性筛机构
图21-6 缝纫机踏板机构 图21-9 双曲柄机构
图21-10
车门启闭机构
☆ 两连架杆都是曲柄（整周转），主动曲柄匀速转， 从动曲柄变速转。
在双曲柄机构中，如果组成四边形的对边长度分别相等， 则根据曲柄相对位臵的不同，可得到正平行四边形机构和反 平行四边形机构。
特例：平行四边形机构
设曲柄以ω逆时针匀速旋转。 从 AB1 转 到 AB2 ， 转 过 180°+θ时为工作行程，所 花时间为t1 ；此时摇杆从C1D 摆到 C2D ，平均速度为 V1, 则 有：
t1 (180 ) /
V1 C1C2 t1 C1C2 /(180 )
曲柄从AB2 继续转过180°-θ到AB1时为回程，所花时间 为t2 ,此时摇杆从C2D摆到C1D，平均速度为V2 ,那么有
特征：两连架杆等长且平行，
连杆作平动。
AB = CD BC = AD
图21-7 摄影车的升降机构
机车车轮联动机构
1）正平行双曲柄机构：
反平行双曲柄机构： 公共汽车车门启闭机构
平行四边形机构存在运动不确定位臵。
可采用两组机构错开排列 的方法予以克服。
C.双摇杆机构－连架杆均为摇杆
例: 鹤式起重机的变速机构: CD(杆3)为原动件, 悬挂重 物的E 点在连杆上→保持E点运动轨迹在近似水平线上。 （平移货物→平稳、减小能量消耗）
K 1 180 K 1
机构急回的作用： 节省空回时间，提高工作效率。
简易刨床
2、压力角和传动角
（1）.压力角α
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。
分析: BC是二力杆,驱动力F沿BC方向 VC沿连杆BC (⊥CD) α↓ → 有效力
机械原理复习重点
1. 什么叫机械？什么叫机器？什么叫机构？它们三者之间的关系机械是机器和机构的总称机器是一种用来变换和传递能量、物料与信息的机构的组合。
讲运动链的某一构件固定机架，当它一个或少数几个原动件独立运动时，其余从动件随之做确定的运动，这种运动链便成为机构。
零件→构件→机构→机器（后两个简称机械）2. 什么叫构件？机械中独立运动的单元体3. 运动副：这种由两个构建直接接触而组成的可动联接称为运动副。
高副：凡两构件通过单一点或线接触而构成的运动副称为高副。
低副：通过面接触而构成的运动副统称为低副。
4. 空间自由运动有6歌自由度，平面运动的构件有3个自由度。
5. 机构运动简图的绘制6. 自由度的计算7. 为了使机构具有确定的运动，则机构的原动件数目应等于机构的自由度数目，这就是机构具有确定运动的条件。
当机构不满足这一条件时，如果机构的原动件数目小于机构的自由度，则将导致机构中最薄弱的环节损坏。
要使机构具有确定的运动，则原动件的数目必须等于该机构的自由度数目。
8. 自由度计算：F=3n -（2p1+pn）n：活动构件数目 p1：低副 pn：高副9. 在计算平面机构的自由度时，应注意那些事项？1. 要正确计算运动副的数目2.要除去局部自由度3.要除去虚约束10. 由理论力学可知，互作平面相对运动的两构件上瞬时速度相等的重合点，即为此两构件的速度瞬心，简称瞬心。
11.因为机构中每两个构件间就有一个瞬心，故由N个构件（含机架）组成的机构的瞬心总数K=N(N-1)/212.三心定理即3个彼此做平面平行运动飞构件的3个瞬心必位于同一直线上。
对于不通过运动服直接相连的两构件的瞬心位置，可可借助三心定理来确定。
13.该传动比等于该两构件的绝对瞬心与相对瞬心距离的反比。
14.平面机构力分析的方法：1静力分析：在不计惯性力的情况下，对机械进行的分析称为机构的静力分析。
使用于惯性力不大的低速机械。
2动态静力分析：将惯性力视为一般外力加于产生该惯性力的构件上，就可以将该结构视为处于静力平衡状态，仍采用静力学方法对其进行受力分析。
中职学校《机械基础》常用机械传动机构.
振动筛
5.2 平面连杆机构
5.2.6 曲柄摇杆机构及其运动特性 1.不等长双曲柄机构 2.平行双曲柄机构 两曲柄等长且平行，主、从曲柄转速相等。 运动不确定：多组错列
5.2 平面连杆机构
5.2.6 曲柄摇杆机构及其运动特性 1.不等长双曲柄机构 2.平行双曲柄机构 3. 反向双曲柄机构 两曲柄等长但不平行，主、从曲柄转速相等。 运动不确定
5.2 平面连杆机构
铰链四杆机构的类型：根据连架杆的不同 分为。
铰链四杆机构
曲柄摇杆机构
双曲柄机构
双摇杆机构
一个曲柄
二个曲柄
无曲柄
5.2 平面连杆机构
5.2.5 曲柄摇杆机构及其运动特性 1.曲柄摇杆机构 两个连架杆中，具有一个曲柄和一摇杆的铰 链四杆机构。 示例运动分析： 鄂式破碎机的曲柄连杆机构：主动件，曲柄 。 缝纫机踏板机构：主动件，摇杆（踏板）。
《机械基础》
常用机械传动机构
长武县职教中心职教中心 尚东军
常用机械传动机构
本章主要内容：工件加工精度，包括加工尺寸精度和加工表面质量。（ 位置精度通常由夹具保证）。 1. 机械加工精度的概念； 2. 获得加工精度的方法； 3. 影响加工精度的因素； 4. 经济精度与经济表面粗糙度。 重点： 1. 影响加工精度的因素； 2. 获得加工精度的方法。 难点： 影响加工精度的因素。
5.1机器和机械传动概述
5.1.1 机器与机构 1. 机器 2. 机构 机构 是由构件组合而成的。与机器相比，构件 具有机器的前两个特征： （1）人工实物组合（构件）； （2）各运动实体（构件）具有确定的运动关系。 机械 机器与机构的统称。
5.1机器和机械传动概述
5.1.1 机器与机构 1. 机器 2. 机构 3. 构件与零件 （1）构件 组成机构的组合，构件是运动的最 小单元。 （2）零件 组成构件，也机械加工制造的最小 单元。同一构件的零件之间没有相对运动关系。 （3）构件的分类 固定构件 机架 运动构件 运动构件相对于机架有确定的运动 关系。运动构件可分为主动件与从动件。 如：内燃机曲柄滑块机构的主动件是活塞， 从动件是曲柄。 机械----机器----机构----构件----零件
机械基础(第5单元)
a）机构结构图
b）机构运动简图
1—曲柄 2—连杆 3—摇杆 4—机架
第二节 平面四杆机构
• 1．铰链四杆机构的类型 • 在铰链四杆机构中，根据两连架杆的运动形式进行分类，可分为曲柄
摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种基本形式，如下图所示。
图5-14 铰链四杆机构的三种基本形式
第二节 平面四杆机构
第一节 平面机构的组成
• 如果构件中转动副的间距较大时，通常将构件制成杆状，而且杆状构 件应尽量制成直杆；如果要求构件与机械的其他部分在运动时不发生 干涉（如碰撞），可将构件制成特殊的形状。如下图所示是具有转动 副的不同形状和横截面的杆状构件。
第一节 平面机构的组成
• 对于绕定轴转动的构件，常将构件制成盘状。有时在盘状构件上安装 轴销，以便与其他构件组成另一转动副。如果两个转动副间距很小时 ，难以设置相距很近的轴销（或轴孔），可将另一转动副尺寸扩大而 制成偏心轮，如图a所示。如果构件承受较大载荷时，采用偏心轮结 构庞大，则可以采用曲轴结构，如图b所示。偏心轮和曲轴常用于回 转运动与直线运动相互变换的机构中。
图a 电风扇摇头机构运动简图 图b 鹤式起重机机构运动简图
第二节 平面四杆机构
• 2．铰链四杆机构的类型判定
• 在铰链四杆机构中是否存在曲柄，取决于机构中各构件长度之间的关 系。
• 1）如果铰链四杆机构中最长杆与最短杆长度之和，小于或等于其余 两杆长度之和（杆长和条件），则该机构可能存在曲柄，但还要看选 取哪一个杆件作为机架，才能确定是否存在曲柄。如果以最短杆作为 连架杆，以最短杆的相邻杆为机架，则该机构一定是曲柄摇杆机构， 而且最短杆为曲柄，如图a所示；如果以最短杆作为机架，则相邻两 杆均为曲柄，该机构一定是双曲柄机构，如图b所示；如果以最短杆 作连杆，最短杆的对面杆作为机架，则该机构为双摇杆机构，如图c 所示。
机械传动基础和常用机构
第三篇 机械传动
机械传动概述
注意零件和构件的区别
构件可以由一个或一个以上零件刚性地联接而 成。例如：图示内燃机中连接活塞和曲柄的连 杆是由多个零件所组成。连杆是由连杆体1、连 杆头2、轴瓦3、螺栓4、螺母5、轴套6等零件装 配而成的。
在机构运动中，这些零件固联在一起没有相 对运动，故为一个构件。
机械传动概述
若 原动件数＜自由度数，机构无确定运动； 原动件数＞自由度数，机构在薄弱处损坏。
0个自由度
两个自由度
一个自由度
第三篇 机械传动
总结：
机械传动概述
（1）机构具有确定相对运动的条件（可能性和确定性） 当原动件位置确定，其余从动件位置也随之确定
条件：机构原动件数=机构的自由度
3、平面机构的自由度
B
C
A
C2
C1
一、 平面连杆机构
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。 缺点：
1.可能产生较大的运动累积误差，且设计比较复杂；
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第3章 常用机构和机械传动5
3.带传动的特点及应用 特点: （1）带富有弹性，能够缓冲、吸振，传动平稳，噪声低，无油污染。 （2）过载时产生打滑，可防止其他零部件的损伤，起到安全保护作用。 （3）结构简单，便于加工、装配，维护方便，成本低。 （4）适用于两轴中心距较大的传动，并可通过增减带长适应不同的中心距要求。 (5）带传动外廓尺寸较大，传动效率低，带的寿命短，传动中对轴的作用较大。 (6）当带传动依靠摩擦传动时，带与带轮之间存在弹性滑动，不能保证准确的传 动比，不能用于要求传动比精确的场合。 (7)由于带与带轮间的摩擦生电作用，可能产生火花，不宜用于易燃易爆的地方。 通常v带传动用于功率在l00 kW以下、带速为5～25 m／s、传动比i≤7(少数可 达10)的传动中。
a-平带传动；
图3-4-3 带传动的类型 b-V带传动； c-多楔带传动； d-圆形带传动
带传动还可以按照主从动轮的转向分为： 开口式带传动 交叉式带传动
图3-4-4 开口式带传动
图3-4-5 交叉式带传动
啮合带的横截面形状如图3-4-6所示，由于这种形状的带与 带轮之间无相对滑动，带与带轮的线速度是同步的，所以又称 为同步带传动。
工作表面，粘上一层石棉、皮 致使从动轮的轮面遭受局部
革、橡胶布、塑料或纤维材料 磨损而影响传动质量。
等
2. 摩擦轮传动的特点
与其他传动相比较，摩擦轮传动具有下列特点： (1)结构简单，使用维修方便，适用于两轴中心距较近的
传动。
(2)传动时噪声小，并可在运转中变速、变向。
(3)过载时有安全保护作用。
提高摩擦轮传动能力的方法：
序号 方法
具体措施
注意事项
1
增大正压力
在摩擦轮上安装弹簧或其他的 施力装置
常用机构复习题答案
常用机构复习题答案一、选择题1. 机械运动的基本概念是（）。
A. 物体位置的变化B. 物体形状的变化C. 物体颜色的变化D. 物体大小的变化答案：A2. 机构中最基本的运动单元是（）。
A. 连杆B. 铰链C. 齿轮D. 滑块答案：B3. 以下哪个不是平面四杆机构的基本类型？（）。
A. 曲柄摇杆机构B. 双曲柄机构C. 双摇杆机构D. 曲柄滑块机构答案：D4. 机构中，铰链四杆机构的最短杆与最长杆长度之比应满足的条件是（）。
A. 小于1B. 大于1C. 等于1D. 无限制答案：A5. 凸轮机构中，从动件的运动规律是（）。
A. 匀速直线运动B. 匀速圆周运动C. 匀加速直线运动D. 任意规律运动答案：D二、填空题1. 机构的自由度是指机构具有的独立运动参数的数目，它等于原动件数与各运动副约束数之差。
2. 机构中，连杆的长度通常会影响机构的运动特性，如速度和加速度。
3. 齿轮机构中，齿轮的齿数比决定了齿轮的转速比。
4. 滑块机构通常用于将旋转运动转换为直线运动。
5. 凸轮机构的设计需要考虑凸轮的轮廓曲线，以确保从动件能够按照预定规律运动。
三、简答题1. 描述机构中连杆的作用。
答：连杆在机构中起到连接和传递运动的作用，它将原动件的运动传递给从动件，同时保持运动的协调性。
2. 解释什么是机构的死点位置。
答：机构的死点位置是指机构中的某些位置，此时机构的驱动力无法克服阻力，导致机构无法继续运动的状态。
3. 简述齿轮机构的优缺点。
答：齿轮机构的优点包括结构紧凑、传动比准确、效率高；缺点包括制造成本较高、噪音较大、需要定期维护。
四、计算题1. 已知一个四杆机构中，最短杆长度为100mm，最长杆长度为300mm，求该机构的自由度。
答：根据机构自由度的计算公式，自由度F=3(n-1)-2p，其中n为杆件数，p为运动副数。
对于四杆机构，n=4，p=4（每个杆件与相邻杆件之间有一个铰链），代入公式得F=3(4-1)-2*4=2。
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机构运动简图：根据机构的运动尺寸, 按一定 的比例定出各运动副的位置, 并用国标规定的简单 线条和符号代表构件和运动副，绘制出表示机构运 动关系的简明图形。
机构的示意图：指为了表明机构结构状况, 不 要求严格地按比例而绘制的简图。
曲柄滑块机构示意图
常用机构运动简图
常用机构运动简图
常用传动机构简图
相对独立运动所受到的限制。 根据运动副对被联接的两构件相对运动约束的
不同，可将运动副分为Ⅰ至Ⅴ级，如：引入一个约 束的称为Ⅰ级副。球面副为Ⅲ级副，圆柱副、球销 副为Ⅳ级副，移动副、转动副、螺旋副为Ⅴ级副。
运动副的自由度=6-运动副所有的约束个数
机构可动的运动学条件：输入的独立运动数目等 于机构的自由度数。
常用机构(机械传动)
常用的构件
构件名称
构件的作用和要求
机架（参考构 件）
输入（主动） 件
从动件
输出件
机构中视为不动的构件，用于支承和作为研究其他构件运动的 参考坐标 机构中运动规律为给定或已知的一个或几个构件
其运动规律取决于机构型式、机构运动尺寸或参数以及主动件 运动规律的构件；除主动件以外的所有可动构件均可视为从动 件
机构的自由度的计算：
F=6n-(5*P5+4*P4+3*P3+2*P2+P1) 但做平面运动的自由构件只有3个自由度，故平 面机构自由度计算也可用以下公式：
F=3n-2P5-P4（n为机构的活动构件数） P1,P2,P3,P4,P5为Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ级副的个数 在自由度的计算中，要注意公共约束和虚约束对 机构自由度的影响，去除多余的约束和局部自由度才 能确定机构的自由度数目。
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）
平面连杆机构的急回特性 从动件作往复运动的平面连杆机构中，若从动
分类:
平面连杆机构 空间连杆机构
连杆机构的优点： （1）采用低副，面接触、承载大、便于润滑、
不易磨损形状简单、易加工、容易获得较高的制 造精度；
（2）改变杆的相对长度，从动件运动规律不同； （3）连杆曲线丰富，可满足不同要求。
连杆机构的缺点： （1） 构件和运动副多，累积误差大，运动精
度和效率较低； （2）产生动载荷（惯性力），不适合高速； （3） 设计较复杂，难以实现精确的轨迹。
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 ；
运动链：用运动副连接而成的相对可动的构件系统。 闭式链: 运动链的各构件构成首尾封闭的系统。 开式链: 运动链的各构件未构成首尾封闭的系统。
运动副中构件间的接触形式有三种：点、线、面。 自由度：一个构件相对另一个构件可能出现的
独立运动。一个自由构件在空间具有6个自由度。 约束：指通过运动副联接的两构件之间的某些
移动导杆机构
平面连杆机构有曲柄的条件： 在铰链四杆机构中，如果最短杆与最长杆之和小
于或等于其它两杆长度之和，且 （1）以最短杆的相邻构件为机架，则最短杆为曲柄； （2）以最短杆为机架，则两连杆均为曲柄，该机构为
双曲柄机构； （3）以最短杆对边构件为机架，则无曲柄存在，该机
构为双摇杆机构。 若四杆机构中，最短杆与最长杆之和大于其它两 杆长度之和，则无论选哪一构件为机架，均无曲柄存 在，该机构只能双摇杆机构。
机构中具有期望运动规律或运动要求的从动件
传动件
在主动件和从动件间传递运动和动力的所有构件
导引件
在机构中具有给定位置或轨迹要求的所有构件
原动件
由外界输入驱动力或驱动力矩的构件
常用运动副
常用运动副有：球面副、圆柱副、球销副、
移动副、转动副、螺旋副。
Ⅴ级副
Ⅲ级副
转动副 Ⅴ级副
球面副 Ⅴ级副
移动副
螺旋副
1-2.机构设计的原则 原则：利用机构组成原理进行机构设计时，在满 足相同工作要求的条件下，机构的结构越简单、杆组 的级别越低、构件数和运动副数越少越好。 合理的机构设计是机器平稳实用的基础。机器特 定运动的实现，都是通过机构的协调运动来完成的。 一部较复杂的机器一般是由很多常用机构组成的，如 ：连杆机构、轮系机构、凸轮机构、间隙机构和其它 机构，它们之间的相互组合，为实现不同的运动方案 提供了基础 ，而这使机械设计更加丰富与更富有挑战 性，使设计更加趋向合理实用。
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。
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.其它机构
2-1.连杆机构 2-1-1.概述
连杆机构：由低副（转动副、移动副、球面 副、球销副、圆柱副及螺旋副等）将若干构件连 接而成的，故又称为低副机构。
常见应用：折叠伞、公共汽车开关门、折叠 椅、开窗户支撑、内燃机、牛头刨床、机械手爪 等。
雷达天线俯仰机构
构 特征：两个曲柄 作用：将等速回转转变为等速或变速回转。
机车车轮联动机构
惯性筛
双摇杆机构 特征：无曲柄，有两个摇杆 作用：一杆摆动可以影响另一杆的摆动幅度，实 现特定运动轨迹。
起重机
汽车换向机构
其它平面连杆机构
曲柄滑块机构
转动导杆机构
曲柄摇块机构
平面连杆机构能够实现多种运动轨迹和运动规 律，广泛应用于各种机械于仪表中。
主要有：四杆机构、六杆 机构、多杆机构等。 平面连杆机构的组成： 机架——固定不动的构件； 连架杆——与机架相联的构件； 连杆——连接两连架杆且作
平面运动的构件； 曲柄——作整周定轴回转的构件； 摇杆——作定轴摆动的构件。
平面四连杆机构的类型： 曲柄摇杆机构 特征：曲柄＋摇杆 作用：将曲柄的整周回转转变为摇杆的往复摆动。