常用机构教学课件PPT
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《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
《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。
第02章--平面机构及自由度计算PPT课件
由度，故平面机构的自由度F为
F3 n2P LP H
10
2.3.2 计算平面机构自由度时应注意的事项
实际工作中，机构的组成比较复杂，运用公式 计算 F3n2PLPH 自由度时可能出现差错，这是由于机构中常常存在一些特 殊的结构形式，计算时需要特殊处理。
(1) 复合铰链 (2) 局部自由度 (3) 虚约束
图2-3 构件的自由度 4
1.1.3 课程任务
❖ 机构由若干个相互联接起来的构件组成。机构中两构件之间 直接接触并能作确定相对运动的可动联接称为运动副。如图 2-1(b)所示的内燃机的轴与轴承之间的联接，活塞与汽缸之 间的联接，凸轮与推杆之间的联接，两齿轮的齿和齿之间的 联接等。
❖ 两个构件构成运动副后，构件的某些独立运动受到限制，这 种运动副对构件的独立运动所加的限制称为约束。运动副每 引入一个约束，构件就失去一个自由度。
平面机构及自由度计算
所有构件均在同一平面或相互平行的平面内运动的机构 称为平面机构。工程中常用机构大多数都是平面机构。如图 2-1(a)所示的卡车自动卸料机构、如图2-1(b)所示的内燃机 中的机构都属于平面机构。
图2-1 平面机构 1
平面机构及自由度计算
2.1 平面机构的组成 2.2 平面机构运动简图 2.3 平面机构的自由度计算
11
2.3.3 平面机构具有确定运动的条件
机构相对机构是由构件和运动副组成的系统，机构要实 现预期的运动传递和变换，必须使其运动具有可能性和确 定性。
如图2-14(a)所示的机构，自由度F=0；如图2-14(b)所 示的机构，自由度F=-1，机构不能运动。
如图2-15所示的五杆机构，自由度F=2，若取构件1为 主动件，当只给定主动件1 的位置角1时，从动件2、3、 4的位置既可为实线位置，也可为虚线所处的位置，因此其 运动是不确定的。若取构件1、4为主动件，使构件1、4都 处于给定位置1、4时，才使从动件获得确定运动。
F3 n2P LP H
10
2.3.2 计算平面机构自由度时应注意的事项
实际工作中，机构的组成比较复杂，运用公式 计算 F3n2PLPH 自由度时可能出现差错，这是由于机构中常常存在一些特 殊的结构形式，计算时需要特殊处理。
(1) 复合铰链 (2) 局部自由度 (3) 虚约束
图2-3 构件的自由度 4
1.1.3 课程任务
❖ 机构由若干个相互联接起来的构件组成。机构中两构件之间 直接接触并能作确定相对运动的可动联接称为运动副。如图 2-1(b)所示的内燃机的轴与轴承之间的联接，活塞与汽缸之 间的联接，凸轮与推杆之间的联接，两齿轮的齿和齿之间的 联接等。
❖ 两个构件构成运动副后，构件的某些独立运动受到限制，这 种运动副对构件的独立运动所加的限制称为约束。运动副每 引入一个约束，构件就失去一个自由度。
平面机构及自由度计算
所有构件均在同一平面或相互平行的平面内运动的机构 称为平面机构。工程中常用机构大多数都是平面机构。如图 2-1(a)所示的卡车自动卸料机构、如图2-1(b)所示的内燃机 中的机构都属于平面机构。
图2-1 平面机构 1
平面机构及自由度计算
2.1 平面机构的组成 2.2 平面机构运动简图 2.3 平面机构的自由度计算
11
2.3.3 平面机构具有确定运动的条件
机构相对机构是由构件和运动副组成的系统，机构要实 现预期的运动传递和变换，必须使其运动具有可能性和确 定性。
如图2-14(a)所示的机构，自由度F=0；如图2-14(b)所 示的机构，自由度F=-1，机构不能运动。
如图2-15所示的五杆机构，自由度F=2，若取构件1为 主动件，当只给定主动件1 的位置角1时，从动件2、3、 4的位置既可为实线位置，也可为虚线所处的位置，因此其 运动是不确定的。若取构件1、4为主动件，使构件1、4都 处于给定位置1、4时，才使从动件获得确定运动。
机械基础优秀课件
当摇杆为主动件，且从动曲柄与连杆成一直线时机构处于死点 位置，如图7-21所示。在平面四杆机构中，只要有作往复运动 旳构件，就有死点位置问题。
§7-3 凸轮机构
一、凸轮机构概述 1.凸轮机构旳构成及工作原理 凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽旳构件，从动件是被凸轮 直接推动旳构件。凸轮机构就是由凸轮、从动件和机架3 个主要构件所构成旳高副机构。图7-23为经典旳盘状凸轮 及移动凸轮。
二、运动副旳类型
按接触形式，运动副可分为低副和高副。
§7-1 机构旳基本知识
低副是两个构件经过面接触而构成旳运动副。根据两个构件间旳 相对运动形式，低副又分为转动副和移动副。两个构件只能构成 在一种平面内作相对转动旳运动副，称为转动副（或铰链），如 图7-1a所示。两个构件只能沿某一方向作相对移动旳运动副，称 为移动副，如图7-1b所示。 高副是经过点或线接触构成旳运动副，如图7-2所示。
图8-13定时张紧法
图8-14自动张紧法
③加张紧轮法
§8-1 带传动与链传动
图8-15加张紧轮法
如图8-15所示，当中心距不能调整时，可采用张紧轮将V带轮张紧。 张紧轮一般应放在松边内侧，使V带轮只受单向弯曲，同步张紧轮还应 尽量接近大轮，以免过分影响小V带轮旳包角。若张紧轮置于松边外侧， 则应尽量接近小V带轮。张紧轮旳轮槽尺寸与V带轮旳相同，且直径不 大于小V带轮旳直径。
（1）带传动旳类型。按传动原理带传动分为摩擦带传动和 啮合带传动。摩擦带传动靠传动带与带轮之间旳摩擦力实 现传动，如V带传动、平带传动等；啮合带传动靠带内侧凸 齿与带轮外缘上旳齿槽相啮合实现传动，犹如步带传动。
按用途带传动分为传动带和输送带。传动带用来传递动力， 输送带用来输送物品。
按传动带旳截面形状分平带、V带、多楔带、圆形带和齿形 带（同步带）。平带如图8-2所示，平带旳截面形状为矩形， 内表面为工作面。V带如图8-3所示，V带旳截面形状为梯形，
几种常用机构 ppt课件
制造工艺较复杂，有时需要专门设备，成本 较高。
几种常用机构
定心精度要求高、传递转矩大或经常滑移的联接
几种常用机构
1） 主动轴与中间轴的夹角必须等于从动轴与中间轴的夹 角，即β1=β3 ； 2） 中间轴两端的叉面必须位于同一平面内。
几种常
β1
β3
用机构M 1 1si2cno1cs1o2sM1
M 3 1si2cno3cs3o2sM3
β1
β3
1 31 si2 cn 1 o c1s o 2 M s11 si2 cn 3 o c3s o 2 M s3
所以：ω1=ω3
几种常用机构
单万向联轴节特点：当两轴夹角变化时仍可进行工 作，而只影响其瞬时角速比的大小。
双万向联轴节特点：当两轴间的夹角变化时，不但 可以继续工作，而且还能保证等角速比；常用来传 递平行轴或相交轴。
中等冲击时，Ka=1.1～1.3；较大冲击载荷和频繁正反转时，Ka=1.3～ 1.5，特大冲击载荷和频繁正反转时Ka>1.5。
几种常用机构
在汽车中的应 用
在轧钢机中 的应用
几种常用机构
几种常用机构
1、定义：由螺旋副联接相邻构件而成 的机构。 2、组成：螺旋副、转动副和移动副。
最简单的三构件螺旋机构：
β1
主动轴 1
β1
中间轴 M
几种常用机构
β3
从动轴
β3
3
花键联接
1、定义：花键联接由内花键和外花键组成。内、 外花键均为多齿零件，在内圆柱表面上的花键为内 花键，在外圆柱表面上的花键为外花键。
几种常用机构
联接受力较为均匀；
齿根处应力集中较小，轴与毂的强度削弱较 少；
齿数较多，总接触面积较大，因而可承受较 大的载荷； 轴上零件与轴的对中性好； 导向性好； 可用磨削的方法提高加工精度及联接质量；
几种常用机构
定心精度要求高、传递转矩大或经常滑移的联接
几种常用机构
1） 主动轴与中间轴的夹角必须等于从动轴与中间轴的夹 角，即β1=β3 ； 2） 中间轴两端的叉面必须位于同一平面内。
几种常
β1
β3
用机构M 1 1si2cno1cs1o2sM1
M 3 1si2cno3cs3o2sM3
β1
β3
1 31 si2 cn 1 o c1s o 2 M s11 si2 cn 3 o c3s o 2 M s3
所以：ω1=ω3
几种常用机构
单万向联轴节特点：当两轴夹角变化时仍可进行工 作，而只影响其瞬时角速比的大小。
双万向联轴节特点：当两轴间的夹角变化时，不但 可以继续工作，而且还能保证等角速比；常用来传 递平行轴或相交轴。
中等冲击时，Ka=1.1～1.3；较大冲击载荷和频繁正反转时，Ka=1.3～ 1.5，特大冲击载荷和频繁正反转时Ka>1.5。
几种常用机构
在汽车中的应 用
在轧钢机中 的应用
几种常用机构
几种常用机构
1、定义：由螺旋副联接相邻构件而成 的机构。 2、组成：螺旋副、转动副和移动副。
最简单的三构件螺旋机构：
β1
主动轴 1
β1
中间轴 M
几种常用机构
β3
从动轴
β3
3
花键联接
1、定义：花键联接由内花键和外花键组成。内、 外花键均为多齿零件，在内圆柱表面上的花键为内 花键，在外圆柱表面上的花键为外花键。
几种常用机构
联接受力较为均匀；
齿根处应力集中较小，轴与毂的强度削弱较 少；
齿数较多，总接触面积较大，因而可承受较 大的载荷； 轴上零件与轴的对中性好； 导向性好； 可用磨削的方法提高加工精度及联接质量；
《常用机构》课件
常用机构
目 录
• 机构概述 • 常用机构类型 • 机构设计基础 • 常用机构的选型与使用
机构概述
01
机构的定义
机构是指一组共同实现特定目标的人 的集合体，通常具有一定的组织形式 和规章制度。
机构可以是政府机关、企事业单位、 社会组织等，是社会中常见的一种组 织形式。
机构的分类
01
根据机构的功能和性质，可以分为政府机构、企事业单位、社 会组织等。
螺旋机构
定义
螺旋机构是由螺杆和螺母组成的机构，其中螺杆是主动的，螺母 是从动的。
应用
螺旋机构广泛应用于各种机械和设备中，如螺纹紧固件、机床进给 系统、调节装置等。
特点
螺旋机构具有传动平稳、承载能力强、传动效率高等优点，但也有 一些缺点，如摩擦阻力大、传动精度易受影响等。
机构设计基础
03
机构运动学基础
连杆机构广泛应用于各种机械和设备 中，如汽车发动机、内燃机、缝纫机 、搅拌机等。
凸轮机构
定义
凸轮机构是由一个凸轮和一个或 多个从动件组成的机构，其中凸 轮是一个具有曲线轮廓的盘形构
件。
应用
凸轮机构广泛应用于各种自动化机 械和设备中，如内燃机的配气机构 、自动机床的进给系统等。
特点
凸轮机构具有结构简单、紧凑、传 动平稳等优点，但也有一些缺点， 如凸轮的制造精度要求高、从动件 的行程受限制等。
常用机构的选型与
04
使用
选型原则与步骤
适用性
选择机构应考虑其功能、性能和规格是否满 足特定应用的需求。
可靠性
确保机构能够稳定、可靠地运行，并具有较 长的使用寿命。
成本效益
在满足功能和性能要求的前提下，选择价格 合理、性价比高的机构。
目 录
• 机构概述 • 常用机构类型 • 机构设计基础 • 常用机构的选型与使用
机构概述
01
机构的定义
机构是指一组共同实现特定目标的人 的集合体，通常具有一定的组织形式 和规章制度。
机构可以是政府机关、企事业单位、 社会组织等，是社会中常见的一种组 织形式。
机构的分类
01
根据机构的功能和性质，可以分为政府机构、企事业单位、社 会组织等。
螺旋机构
定义
螺旋机构是由螺杆和螺母组成的机构，其中螺杆是主动的，螺母 是从动的。
应用
螺旋机构广泛应用于各种机械和设备中，如螺纹紧固件、机床进给 系统、调节装置等。
特点
螺旋机构具有传动平稳、承载能力强、传动效率高等优点，但也有 一些缺点，如摩擦阻力大、传动精度易受影响等。
机构设计基础
03
机构运动学基础
连杆机构广泛应用于各种机械和设备 中，如汽车发动机、内燃机、缝纫机 、搅拌机等。
凸轮机构
定义
凸轮机构是由一个凸轮和一个或 多个从动件组成的机构，其中凸 轮是一个具有曲线轮廓的盘形构
件。
应用
凸轮机构广泛应用于各种自动化机 械和设备中，如内燃机的配气机构 、自动机床的进给系统等。
特点
凸轮机构具有结构简单、紧凑、传 动平稳等优点，但也有一些缺点， 如凸轮的制造精度要求高、从动件 的行程受限制等。
常用机构的选型与
04
使用
选型原则与步骤
适用性
选择机构应考虑其功能、性能和规格是否满 足特定应用的需求。
可靠性
确保机构能够稳定、可靠地运行，并具有较 长的使用寿命。
成本效益
在满足功能和性能要求的前提下，选择价格 合理、性价比高的机构。
几种常用机构PPT课件
23
2021/3/9
24
螺旋机构的特点：
优点：结构简单，制作方便； 较小的回转力矩→很大的轴向
力； 工作平稳，无噪音； 自锁作用； 将回转运动变换为直移运动。
缺点：摩擦损失大，效率低。
适用场合：传递功率不大的场合。
2021/3/9
25
螺旋结构的应用
应用涉及范围广泛如：机械工业、仪 器仪表、工装夹具、测量工具等等。
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
2021/3/9
58
主动拨盘
二、槽轮机构的基本类型及其应用
常见的槽轮机构有两种类型：
外 啮 合 槽 轮 机 构
2021/3/9
59
内 啮 合 槽 轮 机 构
2021/3/9
60
三、槽轮机构的运动性质
2021/3/9
4
其传动比的计算公式为：
由上式可知，该传动比不仅随主动轴转角1而变化， 还与两轴之间的夹角β有关.
2021/3/9
5
当φ1= 0°或180°时，角速度比达到最大值，
ω3max=ω1/cosβ 当φ1= 90°或270°时，角速度比达到最小值， ω3min=ω1主co、sβ从动轴角速度比与主动轴转角的关系
2021/3/9
8
β1
主动轴 1
β1
中间轴 M
β3
从动轴
β3
3
在传递运动过程中由于主、从动轴的相对位置发生 变化，两万向节之间距离也相对变化，因此中间轴做成 两部分用花键联接，以调节中间轴长202度1/3/9 的变化9 。
汽车常用机构与传动ppt课件
t1 > t2 V2 > V1
摇杆在回程运动速度较大的这种 运动特性称为急回特性。
4、行程速比系数
摇杆摆回速度V2与摆去速度V1的比值。
K
v2 v1
t1 t2
φ1 φ2
180 180
θ θ
已知K时，
θ 180 K 1 K 1
θ > 0，K > 1，机构具有急回特性。
K越大，急回作用越明显。
θ = 0, K=1, 机构不具有急回特性。
A
D
C
B
飞机起落架
急
基本概念
回 （以曲柄摇杆机构为例）
特
性
具有急回特性 的四杆机构
1、摆角ψ 2、极位夹角θ 3、急回特性 4、行程速比系数
曲柄摇杆机构 曲柄滑块机构
摆动导杆机构
1、摆角ψ
设曲柄AB为原动件，摇杆CD为从动件。在曲柄回转 一周的过程中，曲柄与连杆BC有两次共线，此时摇杆CD 分别处于左、右两极线位置C1D和C2D的夹角。
（２）滚动螺旋传动机构 摩擦性质为滚动摩擦。滚动螺旋传动是在具有圆弧形螺旋槽的螺杆 和螺母之间连续装填若干滚动体（多用钢球），当传动工作时，滚 动体沿螺纹滚道滚动并形成循环
2、当机构中最短构件长度lmin与最长构件长度lmax之和大于或等于其余 两构件l´、l˝之和，即：
lmin lmax l l
则不论取哪一构件为机架，均无曲柄存在，为双摇杆机构。
四、平面四杆机构的演化（滑块四杆机构）；
1.演化方式（一个转动副转化为移动副）
2.类型
对心曲柄滑块机构 偏置曲柄滑块机构
v
h 2 0
sin
0
a
2 h 2 0
【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
铰链四连杆机构说课PPT课件
04
铰链四连杆机构的运动学分析
平面运动学
平面运动学研究四连杆机构在平面内的运动，包括连杆的长度、角度、速度和加速 度等参数。
平面运动学主要通过解析几何和向量运算等方法进行分析，建立数学模型，描述四 连杆机构的运动规律。
平面运动学分析有助于理解四连杆机构的运动特性，为优化设计提供理论依据。
空间运动学
铰链四连杆机构说课ppt 课件
• 引言 • 铰链四连杆机构概述 • 铰链四连杆机构的结构分析 • 铰链四连杆机构的运动学分析 • 铰链四连杆机构的设计与优化 • 铰链四连杆机构的实践与应用 • 总结与展望
01
引言
主题介绍
铰链四连杆机构的定义
铰链四连杆机构的重要性
铰链四连杆机构是一种由四个杆件通 过铰链连接而成的机械机构，常用于 实现某些特定的运动轨迹或运动规律。
空间运动学研究四连杆机构在三 维空间中的运动，考虑了机构的
旋转和平移等自由度。
空间运动学需要利用三维坐标系 和向量运算进行建模，分析机构 的位置、姿态、速度和加速度等
参数。
空间运动学分析能够全面揭示四 连杆机构的运动特性，为复杂运 动要求的机构设计提供支持。
运动仿真与分析
运动仿真与分析通过计算机模拟技术， 对四连杆机构的运动过程进行实时模 拟和分析。
提出了一种新的铰链四连杆机构设计理念 ，通过优化算法提高了其性能，为相关领 域提供了新的解决方案。ຫໍສະໝຸດ 未来研究方向与展望研究方向
深入研究铰链四连杆机构的动 态特性、优化算法和新型应用
领域。
技术发展
随着科技的进步，探索铰链四 连杆机构与其他先进技术的结 合，如人工智能、大数据等。
实际应用
加强与企业的合作，将铰链四 连杆机构应用于更多工程领域 ，推动其产业化进程。
电子教案机械基础第4版电子教案4.常用机构课件
图4-12 双摇杆机构
图4-13 造型机翻台机构
4-1 平面连杆机构
图4-14所示的港口起重机也采用了双摇杆机构，该机构利用连杆上的特殊点M 来实现货物的水平 吊运。
图4-14 港口起重机
4-1 平面连杆机构
二、铰链四杆机构类型的判别 以上讨论了三种不同形式的四杆机构。为什么有不同形式之分呢？这是因为机构形式与各杆间的
图4-9 移动摄影台升降机构
图4-10 机车主动轮联动装置
4-1 平面连杆机构
根据曲柄相对位置的不同，可得到平行双曲柄机构（图4-11a）和反向双曲柄机构（图4-11b）。前 者两曲柄的回转方向相同，且角速度时时相等；而后者两曲柄的回转方向相反， 且角速度不等。由于 平行双曲柄机构具有等传动比的特点，故在传动机械中常常采用。
图4-18 曲柄滑块机构向导杆机构的演化
图4-20 曲柄摆动 导杆机构
4-1 平面连杆机构
4.摇块机构 在图4-18d中，以杆2为机架，便得到摇块机 构。图4-21所示的汽车自动卸料机构用的就是摇 块机构。 由以上分析可以看出，通过用移动副取代转 动副、改变构件的长度、以不同的构件作机架或 扩大转动副等方法，均能使铰链四杆机构演化成 满足各种运动要求的平面四杆机构。 此外，平面四杆机构又是平面连杆机构的基 本形式。在实际应用中，常将多个平面四杆机构 组合在一起，构成平面多杆机构，以满足各种不 同的工作要求。
4-2 凸轮机构
图4-24所示为凸轮自动送料机构。当带有凹 槽的凸轮1转动时，通过槽中的滚子驱使从动件2 作往复移动。凸轮每转一周，推出一个毛坯送到 加工位置。
图4-25所示为自动车床的横刀架进给机构。 当凸轮1转动时，其轮廓迫使从动杆2摆动，从动 杆上固定有扇形齿轮3，通过它带动齿条使横刀架 4完成所需要的进刀或退刀。
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。
机构简图及自由度PPT课件
F=3n － 2PL － PH =3×3 －2×4 =1
特别注意：此例存在虚约束的几何条件是：
AB＝CD＝EF
•28
出现虚约束的场合： 1.两构件构成多个移动副，且 导路平行。
2. 两 构 件 构 成 多 个 转 动 副 ， 且同轴。
3. 运 动 时 ， 两 构 件 上 的 两点距离始终不变。
•29
•10
注意事项:
画构件时应撇开构件的实际外形，而只考虑运动副 的性质。
•11
思路：先定原动部分和工作部分（一般位于传动线路末端），弄清运
动传递路线，确定构件数目及运动副的类型，并用符号表示出来。
顺口溜：先两头，后中间， 从头至尾走一遍，
数数构件是多少， 再看它们怎相联。
步骤
1.运转机械，搞清楚运动的传递情况
机构运动简图应满足的条件： 1.构件数目与实际相同 2.运动副的性质、数目与实际相符 3.运动副之间的相对位置以及构件尺寸与实际机构成比例。
•4
常见运动副符号的表示: 国标GB4460－84
•5
运动副 名称
常用运动副的符号 运动副符号
两运动构件构成的运动副 两构件之一为固定时的运动副
2 转
2
动
平副 1
要求：记住上述公式，并能熟练应用。
例①计算曲柄滑块机构的自由度
解：活动构件数n= 3 低副数PL= 4 高副数PH= 0
F=3n － 2PL － PH =3×3 － 2×4 =1
1
2
3
S3
•18
例②计算五杆铰链机构的自由度
解：活动构件数n= 4
低副数PL= 5
高副数PH= 0
F=3n － 2PL － PH =3×4 － 2×5 =2
特别注意：此例存在虚约束的几何条件是：
AB＝CD＝EF
•28
出现虚约束的场合： 1.两构件构成多个移动副，且 导路平行。
2. 两 构 件 构 成 多 个 转 动 副 ， 且同轴。
3. 运 动 时 ， 两 构 件 上 的 两点距离始终不变。
•29
•10
注意事项:
画构件时应撇开构件的实际外形，而只考虑运动副 的性质。
•11
思路：先定原动部分和工作部分（一般位于传动线路末端），弄清运
动传递路线，确定构件数目及运动副的类型，并用符号表示出来。
顺口溜：先两头，后中间， 从头至尾走一遍，
数数构件是多少， 再看它们怎相联。
步骤
1.运转机械，搞清楚运动的传递情况
机构运动简图应满足的条件： 1.构件数目与实际相同 2.运动副的性质、数目与实际相符 3.运动副之间的相对位置以及构件尺寸与实际机构成比例。
•4
常见运动副符号的表示: 国标GB4460－84
•5
运动副 名称
常用运动副的符号 运动副符号
两运动构件构成的运动副 两构件之一为固定时的运动副
2 转
2
动
平副 1
要求：记住上述公式，并能熟练应用。
例①计算曲柄滑块机构的自由度
解：活动构件数n= 3 低副数PL= 4 高副数PH= 0
F=3n － 2PL － PH =3×3 － 2×4 =1
1
2
3
S3
•18
例②计算五杆铰链机构的自由度
解：活动构件数n= 4
低副数PL= 5
高副数PH= 0
F=3n － 2PL － PH =3×4 － 2×5 =2
机械设计基础04常用机构ppt课件
间歇运动机构设计方法与步骤
设计步骤 1. 确定机构类型及基本参数
2. 进行运动学分析，确定主动件和从动件的运动规律
间歇运动机构设计方法与步骤
3. 进行动力学分析，确定机构 的受力情况
4. 根据分析结果，选择合适的 间歇运动机构类型并进行设计计
算
5. 绘制机构装配图和零件图， 并进行必要的校核和优化
配合紧凑，传动比大，适 用于垂直相交轴传动
齿轮传动比计算与效率评估
传动比计算
i=n1/n2=z2/z1（n1、n2为两齿轮转 速，z1、z2为两齿轮齿数）
效率评估
考虑齿轮副的啮合效率、轴承效率和 密封效率等因素，一般可达95%以上
05
间歇运动机构
间歇运动机构组成与工作原理
组成
主动件、从动件、停歇件、锁紧件等
工作原理
连杆机构通过各构件之间的相对运动 传递运动和动力，实现预期的机械运 动。
连杆机构类型及特点
类型
根据构件之间的相对运动关系，连杆机构可分为平面连杆机构和空间连杆机构 两大类。其中，平面连杆机构又可分为铰链四杆机构、曲柄滑块机构、导杆机 构等。
特点
连杆机构具有结构紧凑、传动平稳、能够实现多种复杂运动规律等优点。但同 时，也存在累积误差、运动精度不高等缺点。
发展前景
随着科技的不断进步和市场需求的不断增长，常用机构的应 用领域将不断扩大，同时对其性能和质量的要求也将不断提 高。未来，常用机构将更加注重创新设计和智能制造，以适 应不断变化的市场需求和行业发展趋势。
02
连杆机构
连杆机构组成与工作原理
组成
连杆机构由两个或两个以上的构件通 过运动副联接而成，各构件之间具有 确定的相对运动。
汽车机械基础课件第6章汽车常用机构
双摇杆机构
4、铰链四杆机构的应用实例1
1、分析缝纫机运动形式，说明其平面连杆机构 的形式。
2、分析汽车刮水器的机构形式及工作过程。
3、分析起重机的机构形式及工作过程。
三、曲柄滑块机构
1、组成 曲柄滑块机构由滑块、连杆、曲柄和机架四个构件 通过转动副和移动副连接而成。
2、运动形式的转换
当滑块为主动件时 ，机构将滑块的往 复移动转变为曲柄 的旋转运动；
用rmin表示。 （2）推程：推程运动角δt；
（3）远休止、远休止角δs； （4）回程、回程运动角δh； （5）近休止、近休止角δs ˊ ； （6）行程:从动件在推程或回程中移动的距离，用 h
表示。
2、凸轮机构从动件的常用运动规律
（1）等速运动规律：等速运动规律的特点是当凸轮 等速回转时，从动件推程或回程中的速度为常数。
6.2 平面连杆机构
1、什么是机构？ 2、说明下列运动副的类型？
一、平面连杆机构
若干刚性构件通过低副（转动副和移动副） 联接而成的机构，是一种低副机构。
二、铰链四杆机构 1、定义
由四个构件通过转动副连接而成的平面 连杆机构。 2、组成
3、铰链四杆机构的基本形式 曲柄摇杆机构
双曲柄机构
机架
永久联接与转动副
齿轮与轴的固定联接
移动副
移动副
直齿圆柱轮机构（外啮合）
外啮合
内啮合
内啮合
二、机构运动简图
用国标规定的简单符号和线 条代表运动副和构件，并按 比例定出各运动副的位置， 说明机构各构件间相对运动 关系的简化图形，称为机构 运动简图。
不严格按比例来绘制简 图，这样的简图通常称为机 构示意图。
讨论：机构 存在急回特 性的条件？
4、铰链四杆机构的应用实例1
1、分析缝纫机运动形式，说明其平面连杆机构 的形式。
2、分析汽车刮水器的机构形式及工作过程。
3、分析起重机的机构形式及工作过程。
三、曲柄滑块机构
1、组成 曲柄滑块机构由滑块、连杆、曲柄和机架四个构件 通过转动副和移动副连接而成。
2、运动形式的转换
当滑块为主动件时 ，机构将滑块的往 复移动转变为曲柄 的旋转运动；
用rmin表示。 （2）推程：推程运动角δt；
（3）远休止、远休止角δs； （4）回程、回程运动角δh； （5）近休止、近休止角δs ˊ ； （6）行程:从动件在推程或回程中移动的距离，用 h
表示。
2、凸轮机构从动件的常用运动规律
（1）等速运动规律：等速运动规律的特点是当凸轮 等速回转时，从动件推程或回程中的速度为常数。
6.2 平面连杆机构
1、什么是机构？ 2、说明下列运动副的类型？
一、平面连杆机构
若干刚性构件通过低副（转动副和移动副） 联接而成的机构，是一种低副机构。
二、铰链四杆机构 1、定义
由四个构件通过转动副连接而成的平面 连杆机构。 2、组成
3、铰链四杆机构的基本形式 曲柄摇杆机构
双曲柄机构
机架
永久联接与转动副
齿轮与轴的固定联接
移动副
移动副
直齿圆柱轮机构（外啮合）
外啮合
内啮合
内啮合
二、机构运动简图
用国标规定的简单符号和线 条代表运动副和构件，并按 比例定出各运动副的位置， 说明机构各构件间相对运动 关系的简化图形，称为机构 运动简图。
不严格按比例来绘制简 图，这样的简图通常称为机 构示意图。
讨论：机构 存在急回特 性的条件？
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Ph ：机构中高副数； 则 F = 3n - 2Pl - Ph 3.计算实例
Pl ：机构中低副数； F ：机构的自由度数；
n = 3, Pl = 4, Ph = 0
F = 3n - 2Pl - Ph
=3×3 - 2Pl - Ph =3×3 - 2×4 - 0
=1
第1章
平面机构的自由度
计算实例
第1章
平面运动副
2.高副 两构件以点或线接触而构成的运动副。
凸轮副
第1章
平面运动副
齿轮副
第1章
平面运动副
二、空间运动副
若两构件之间的相对运动均为空间运动，则称为空间运动副。
螺旋副
球面副
第第91章章
1.2 平面机构的运动简图
1.2.1 运动副及构件的表示方法
1.构件 构件均用直线或小方块等来表示，画有斜线的表示机架。
1.1 平面运动副
1.1.1 运动副
运动副： 构 相件 对和 运构 动件 。之 而间 两既构要件相之互间连这接种（可接动触的连）接在（一接起触，）又就要称有 为运动副。
运动副元素：两构件上直接参加接触构成运动副的部分。
第1章
平面运动副
1.1.2 自由度和运动副约束
自由度：把构件相对于参考系具有的独立运动参数的数目称为自由度
解： n =5, Pl = 7, Ph = 0 F = 3n – 2Pl – Ph = 3×5 – 2×7 – 0 =1
第1章
平面机构的自由度
1.3.3 自由度计算时应注意的几种情况
1.复合铰链
两个以上构件在同一轴线处用转动副连接，就形成了
复合铰链。
说明
2.局部自由度
个别构件所具有的，不影响整个机构运动的自由度称
例题2
第1章
1.3 平面机构的自由度
1.3.1 机构具有确定运动的条件
1.实例分析
不能产生运动
给定构件1运动参数 1 = 1 ( t )
构件2、3的运动是确定的
第1章
平面机构的自由度
给定构件1运动参数1 =1 ( t )，构
件2、3、4的运动是不确定的
再给定构件4运动参数 4
第1章
平面运动副
一、平面运动副
按两构件接触情况，常分为低副、高副两大类。 1.低副 两构件以面接触而形成的运动副。
(1) 转动副：只允许两构件作相对转动，又称作铰链。
a)固定铰链
第1章
平面运动副
b)活动铰链转动副
第1章
平面运动副
(2) 移动副：只允许两构件作相对移动。
移动副
=
4
(
t
)，
构件2、3的运动是确定的
第1章
平面机构的自由度
2.结论
•机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目称机构的 自由度。
•平面机构具有确定运动的条件：机构原动件个数应等于机构的自由 度数目。
◆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
第1章
第1章
平面机构的运动简图
2.转动副 构件组成转动副时，如下图表示。
图垂直于回转轴线时用图a表示； 图面不垂直于回转轴线时用图b表示。 表示转动副的圆圈，其圆心必须与回转轴线重合。 一个构件具有多个转动副时，则应在两条交叉处涂黑，或 在其内画上斜线。
第1章
平面机构的运动简图
1）功能分析。确定机械系统的总功能和进行功能分解。 2）绘制机械系统运动循环图。 3）执行（工作）机构选型。 4）绘制机械系统的运动方案图。 5）机构的尺度综合。 6）绘制机械系统运动简图。
第1章
平面机构的运动简图
试绘制内燃机的机构运动简图
例题1
第1章
平面机构的运动简图 例 题 1
3. 移动副 两构件组成移动副，其导路必须与相对移动方向一致。
第1章
平面机构的运动简图
4. 平面高副
两构件组成平面高副时，其运动简图中应画出两构件接触处的曲 线轮廓，对于凸轮、滚子，习惯划出其全部轮廓；对于齿轮，常用 点划线划出其节圆。
第1章
平面机构的运动简图
1
说明
3.虚约束
重复出现的，对机构运动不起独立限制作用的约束称
为虚约束。
说明
4.虚约束常见情况及处理方法
说明
5.虚约束对机构的影响
说明
第1章
平面机构的自由度
三个构件在同一轴线处，两个转动副。 推理：m个构件时，有m – 1个转动副。
第1章
平面机构的自由度
C处为复合铰链
n = 5, Pl = 7, Ph = 0
F = 3n - 2Pl – Ph = 3×5 -2×7 – 0 = 1
惯性筛机构
◆计算中注意观察是否有复合铰链，以免漏算转动副数目，出现 计算错误。
第1章
平面机构的自由度
滚子的转动自由度并不影响整个机构的运动，属局部自由度。
解：1）分析运动，确定构 件的类型和数量
进气阀3
2）确定运动副的类型和 数目
3）选择视图平面
活塞2 顶杆8
4）选取比例尺，根据机 连杆5
构运动尺寸，定出各运动副
间的相对位置
曲轴6
5）画出各运动副和机构 符号，并表示出各构件
排气阀4 气缸体1
齿轮10
凸轮7
第1章
平面机构的运动简图 例 题 1
平面机构的自由度
1.3.2 平面机构自由度的计算
1.构件自由度
一个构件未用运动副 与其它构件连接之前， 有三个自由度。
当用运动副连接后，构件间的相对运动受到约束， 失去一些自由度。运动副不同，失去的自由度数目和保 留的自由度数目也不同。
第1章
平面机构的自由度
2.计算公式 设 n：机构中活动构件数；
第1章
平面机构的运动简图
绘制右图所示机构模型的机构运动简图
解：观察动画可知，构件 １、４构成转动副，中心 为Ｃ点；构件１、２在Ａ 点构成转动副；构件２、 ３在Ｂ点构成转动副；构 件３、４构成移动副。
由于构件３、４的表 达不同，该机构模型的机 构运动简图有两种，分别 称为导杆机构和摇块机构。 这个例子说明：实现同样 功能的机械是可以用不同 的机构来实现的。
第1章 常用机构
常用机构 各种机械中经常使用的机构。
通用零件 各种机械中普遍使用的零件。
第1章
第1章平面机构及其运动简图
本章要点： 各种常用机构 运动副的概念
机构自由度的概念
第1章
第1章 平面机构及其运动简图
应掌握内容：
平面运动副 平面机构的运动简图绘制 平面机构的自由度计算
第1章
Pl ：机构中低副数； F ：机构的自由度数；
n = 3, Pl = 4, Ph = 0
F = 3n - 2Pl - Ph
=3×3 - 2Pl - Ph =3×3 - 2×4 - 0
=1
第1章
平面机构的自由度
计算实例
第1章
平面运动副
2.高副 两构件以点或线接触而构成的运动副。
凸轮副
第1章
平面运动副
齿轮副
第1章
平面运动副
二、空间运动副
若两构件之间的相对运动均为空间运动，则称为空间运动副。
螺旋副
球面副
第第91章章
1.2 平面机构的运动简图
1.2.1 运动副及构件的表示方法
1.构件 构件均用直线或小方块等来表示，画有斜线的表示机架。
1.1 平面运动副
1.1.1 运动副
运动副： 构 相件 对和 运构 动件 。之 而间 两既构要件相之互间连这接种（可接动触的连）接在（一接起触，）又就要称有 为运动副。
运动副元素：两构件上直接参加接触构成运动副的部分。
第1章
平面运动副
1.1.2 自由度和运动副约束
自由度：把构件相对于参考系具有的独立运动参数的数目称为自由度
解： n =5, Pl = 7, Ph = 0 F = 3n – 2Pl – Ph = 3×5 – 2×7 – 0 =1
第1章
平面机构的自由度
1.3.3 自由度计算时应注意的几种情况
1.复合铰链
两个以上构件在同一轴线处用转动副连接，就形成了
复合铰链。
说明
2.局部自由度
个别构件所具有的，不影响整个机构运动的自由度称
例题2
第1章
1.3 平面机构的自由度
1.3.1 机构具有确定运动的条件
1.实例分析
不能产生运动
给定构件1运动参数 1 = 1 ( t )
构件2、3的运动是确定的
第1章
平面机构的自由度
给定构件1运动参数1 =1 ( t )，构
件2、3、4的运动是不确定的
再给定构件4运动参数 4
第1章
平面运动副
一、平面运动副
按两构件接触情况，常分为低副、高副两大类。 1.低副 两构件以面接触而形成的运动副。
(1) 转动副：只允许两构件作相对转动，又称作铰链。
a)固定铰链
第1章
平面运动副
b)活动铰链转动副
第1章
平面运动副
(2) 移动副：只允许两构件作相对移动。
移动副
=
4
(
t
)，
构件2、3的运动是确定的
第1章
平面机构的自由度
2.结论
•机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目称机构的 自由度。
•平面机构具有确定运动的条件：机构原动件个数应等于机构的自由 度数目。
◆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
第1章
第1章
平面机构的运动简图
2.转动副 构件组成转动副时，如下图表示。
图垂直于回转轴线时用图a表示； 图面不垂直于回转轴线时用图b表示。 表示转动副的圆圈，其圆心必须与回转轴线重合。 一个构件具有多个转动副时，则应在两条交叉处涂黑，或 在其内画上斜线。
第1章
平面机构的运动简图
1）功能分析。确定机械系统的总功能和进行功能分解。 2）绘制机械系统运动循环图。 3）执行（工作）机构选型。 4）绘制机械系统的运动方案图。 5）机构的尺度综合。 6）绘制机械系统运动简图。
第1章
平面机构的运动简图
试绘制内燃机的机构运动简图
例题1
第1章
平面机构的运动简图 例 题 1
3. 移动副 两构件组成移动副，其导路必须与相对移动方向一致。
第1章
平面机构的运动简图
4. 平面高副
两构件组成平面高副时，其运动简图中应画出两构件接触处的曲 线轮廓，对于凸轮、滚子，习惯划出其全部轮廓；对于齿轮，常用 点划线划出其节圆。
第1章
平面机构的运动简图
1
说明
3.虚约束
重复出现的，对机构运动不起独立限制作用的约束称
为虚约束。
说明
4.虚约束常见情况及处理方法
说明
5.虚约束对机构的影响
说明
第1章
平面机构的自由度
三个构件在同一轴线处，两个转动副。 推理：m个构件时，有m – 1个转动副。
第1章
平面机构的自由度
C处为复合铰链
n = 5, Pl = 7, Ph = 0
F = 3n - 2Pl – Ph = 3×5 -2×7 – 0 = 1
惯性筛机构
◆计算中注意观察是否有复合铰链，以免漏算转动副数目，出现 计算错误。
第1章
平面机构的自由度
滚子的转动自由度并不影响整个机构的运动，属局部自由度。
解：1）分析运动，确定构 件的类型和数量
进气阀3
2）确定运动副的类型和 数目
3）选择视图平面
活塞2 顶杆8
4）选取比例尺，根据机 连杆5
构运动尺寸，定出各运动副
间的相对位置
曲轴6
5）画出各运动副和机构 符号，并表示出各构件
排气阀4 气缸体1
齿轮10
凸轮7
第1章
平面机构的运动简图 例 题 1
平面机构的自由度
1.3.2 平面机构自由度的计算
1.构件自由度
一个构件未用运动副 与其它构件连接之前， 有三个自由度。
当用运动副连接后，构件间的相对运动受到约束， 失去一些自由度。运动副不同，失去的自由度数目和保 留的自由度数目也不同。
第1章
平面机构的自由度
2.计算公式 设 n：机构中活动构件数；
第1章
平面机构的运动简图
绘制右图所示机构模型的机构运动简图
解：观察动画可知，构件 １、４构成转动副，中心 为Ｃ点；构件１、２在Ａ 点构成转动副；构件２、 ３在Ｂ点构成转动副；构 件３、４构成移动副。
由于构件３、４的表 达不同，该机构模型的机 构运动简图有两种，分别 称为导杆机构和摇块机构。 这个例子说明：实现同样 功能的机械是可以用不同 的机构来实现的。
第1章 常用机构
常用机构 各种机械中经常使用的机构。
通用零件 各种机械中普遍使用的零件。
第1章
第1章平面机构及其运动简图
本章要点： 各种常用机构 运动副的概念
机构自由度的概念
第1章
第1章 平面机构及其运动简图
应掌握内容：
平面运动副 平面机构的运动简图绘制 平面机构的自由度计算
第1章