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1、机械设计基础目录,0 绪论1 机构静力分析基础2 常用机构概述3 平面连杆机构4 凸轮机构5 其他常用机构简介6 构件内力分析基础7 构件的强度和刚度8 齿轮传动9 蜗杆传动10 轮系11 带传动12 联接13 轴14 轴承15 联轴器与离合器附录实验指导参考文献,3.1概述 定义：若干构件通过低副（转动副或移动副）联接所组成的机构称作连杆机构。 根据连杆机构中各构件的相对运动是平面运动还是空间运动，连杆机构又可以分为平面连杆机构和空间连杆机构。平面连杆机构是由若干构件用平面低副（转动副和移动副）联接而成的平面机构，用以实现运动的传递、变换和传送动力。,平面连杆机构,. 平面四杆机构的类型及应
2、用 在此机构中AD固定不动，称为机架；AB、CD两构件与机架组成转动副，称为连架杆；BC称为连杆；在连架杆中，能作整周回转的构件称为曲柄；而只能在一定角度范围内摆动的构件称为摇杆。,3.2.1 铰链四杆机构基本类型根据机构中有无曲柄和有几个曲柄，铰链四杆机构又有三种基本形式：1.曲柄摇杆机构：两连架杆中一个为曲柄而另一个为摇杆的机构。雷达调整机构:当曲柄为原动件时，可将曲柄的连续转动转变为摇杆的往复摆动，如图中的雷达天线机构；缝纫机踏板机构:当摇杆为原动件时，可将摇杆的往复摆动转变为曲柄的整周转动，如图所示的缝纫机踏板。,雷达调整机构,缝纫机踏板机构,2双曲柄机构：两连架杆均为曲柄的四杆机构。
3、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3-5所示惯性筛驱动机构；当机构的相对两杆平行且相等时，则成为平行四边形机构，如图3-6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使用两组相同机构错位排列。,图3-5惯性筛驱动机构,图3-6,3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。,起重机构,3.2.2 平面四杆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3-9的演化；,图3-9 铰链四杆机构的演化,（a）
4、,（b）,图3-10 曲柄滑块机构,（a）,（b）,2）通过改变运动副变成移动副进行演化；如图3-9中曲线导轨的半径无限延长，曲线将变为直线，于是铰链四杆机构变为常见的曲柄滑块机构如对心曲柄滑块机构图3-10（a）和偏置曲柄滑块机构（图3-10（b）,图3-11(a)所示的曲柄摇杆机构中，杆为曲柄，和可达360度，而和小于360度若以杆4或为机架，可得到曲柄摇杆机构（图3-11(a)(b)）;若以杆为机架，可得到双曲柄（图3-11（c）若以杆为机架，可得到双摇杆机构（图3-11（d）,3）通过选用不同构件作为机架进行演化,(a),(b),(c),(d),图3-11 选取不同的构件为机架,图3-
5、12 曲柄滑块机构的演化,对于曲柄滑块机构（图3-12(a)）来说，取不同的构件做机架也可以得到不同形式的机构：定块机构，摇块机构，导杆机构等,(1)定块机构在图3-12(b)中，如将滑块作为机架，曲柄滑块演化为定块机构手压抽水机就是采用这种机构设计的如图3-13所示：,图3-13 手压抽水机,()摇块机构在图3-12(c)中，取杆作为机架，可得到摇块机构这种机构广泛应用于液压驱动装置中如下图所示自卸货车的翻转机构,(3)导杆机构在图3-12(d)中，取杆1作为机架，可得到导杆机构杆称为导杆，滑块相对导杆滑动，并和导杆一起绕A点转动，通常取杆为原动件当L1L2时,杆只能在一定角度内摆动，这种机
6、构称为摆动导杆机构或曲柄导杆机构，常用于牛头刨床如图3-16,图3-15,图3-16,A,B,C,D,E,2,4,A,B,C,2,4,1,1,3.3 四杆机构特性 3.3.1 四杆机构存在曲柄的条件铰链四杆机构的三种基本型式的区别在于它的连架杆是否为曲柄。而且一般原动件为曲柄 。而在四杆机构中是否存在曲柄，取决于机构中各构件间的相对尺寸关系。设ad，若AB杆能绕A整周回转，则AB杆应能够占据与AD共线的两个位置AB和AB”。由图可见，为使AB杆能转至位置AB，各杆长度应满足a+d b+c 而为使AB杆能转至AB”各杆长度关系应满足b (d-a)+c c (d-a)+b可得a+b d+c a+c
7、 d+b ,由可以得出铰链四杆机构曲柄存在条件为：1）连架杆和机架中必有一杆是最短杆；2）最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和。（称为杆长条件） 上述两个条件必须同时满足，否则机构不存在曲柄。,3.3.2 急回特性和行程速比系数1）当主动件曲柄等速转动时，从动件摇杆摆回的平均速度大于摆出的平均速度，摇杆的这种运动特性称为急回特性 2）行程速比系数K 当机构存在极位夹角 时，机构便具有急回运动特性。且角越大，K值越大，机构的急回性质也越显著,3.3.3 压力角与传动角 连杆BC与从动件CD之间所夹的锐角 称为四杆机构在此位置的传动角。显然越大，有效分力Pt越大，Pn越小，对机构的传动
8、就越有利。所以，在连杆机构中也常用传动角的大小及变化情况来描述机构传动性能的优劣。为了保证机构传力性能良好，应使min40 50最小传动角的确定： 对于曲柄摇杆机构，min出现在主动件曲柄与机架共线的两位置之一。,3.3.4 死点位置 如图：当以摇杆CD为主动件，则当连杆与从动件曲柄共线时，机构的传动角0，这时主动件CD通过连杆作用于从动件AB上的力恰好通过其回转中心，出现了不能使构件AB转动的“顶死”现象，机构的这种位置称为“死点” 在工程上，为了使机构能够顺利通过死点而正常运转，必须采用适当的措施，如发动机上安装飞轮加大惯性力，或利用机构的组合错开死点位置，例如机车车轮的联动装置。,A,B,C,D,B1,C1,B2,C2,1,2,3,但是，也应注意到，在工程上也长有利用死点来实现一定工作要求的，例如飞机起落架、各类夹具中，如下图,飞机起落架,
