最新平面机构的类型
平面四杆机构类型介绍课件
03
应用：汽车转向机构、自行车脚踏板机构等
04
优点：结构简单，运动可靠，易于实现各种运动规律
双摇杆机构
组成：两个摇杆和 一个连杆 1
特点：结构简单，运 动灵活，但运动轨迹 4 复杂，设计难度较大
运动：两个摇杆 2 可以同时摆动，
连杆随之运动
应用：汽车转向 3 系统、飞机起落
架等
3
平面四杆机构的 应用
构
05
平行四杆机构：由四个平行杆组成的机构
06
空间四杆机构：由四个空间杆组成的机构
平面四杆机构的特点
由四个构件组成，其中至少有一个构件是活 动构件 构件之间通过转动副或移动副连接
机构的运动是通过构件之间的相对运动实现 的
机构的运动具有确定的运动规律，可以通过 分析机构的几何关系和运动学原理来研究
2
平面四杆机构的 类型
曲柄摇杆机构
02
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优点：结构简单、运动 平稳、易于控制和实现 自动化
应用：广泛应用于各种 机械设备中，如汽车、 飞机、船舶等
特点：曲柄和摇杆的 运动轨迹为圆弧
01
组成：曲柄、摇杆、 连杆和机架
双曲柄机构
01
组成：两个曲柄和一个连杆
02
特点：两个曲柄可以同时转动，连杆只能做摆动运动
能满足强度要求
设计合理的传动比，
2
避免过大的传动比导
致机构过载
优化结构设计，减少
3
应力集中和疲劳破坏
满足加工工艺要求
01
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设计机构时，要考虑到成 本控制的要求，如采用何 种材料、加工方法等。
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设计机构时，要考虑到维 修工艺的要求，如采用何 种维修方法、维修工具等。
项目3平面机构的结构分析
需要建立数学模型，计算过程可能较 为复杂。
受力分析法
定义 步骤 优点 缺点
受力分析法是通过分析机构中各构件之间的相互作用力来研究 机构的结构和运动特性的方法。
首先确定机构的受力情况，然后分析各构件之间的相互作用力 ，最后通过数学模型描述机构的受力关系。
能够了解机构的受力特性，有助于优化机构设计和提高机构的 稳定性。
按照应用领域分类
机械制造领域
用于各种机床、加工设备等。
交通运输领域
用于车辆、船舶、飞机等。
建筑工程领域
用于各种建筑机械、施工设备等。
航空航天领域
用于飞机、火箭、卫星等。
平面机构的结构分析
03
方法
机构简图法
定义
机构简图法是通过绘制机构的简化图形来分析机构的结构和运动关系 的方法。
步骤
首先将机构进行简化，忽略一些次要因素，然后绘制出简化的机构图 形，最后通过图形分析机构的运动特性和结构特点。
平面机构的应用实例
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平面连杆机构的应用实例
曲柄摇杆机构
曲柄滑块机构
在榨汁机、搅拌器等家用电器中广泛 应用，实现周期性往复运动或摆动。
广泛应用于内燃机、压缩机、冲床等， 实现往复直线运动。
双曲柄机构
用于实现两连架杆的等速或不等速相 对转动，如飞机起落架、机械式录音 机等。
平面齿轮机构的应用实例
优点
简单直观，能够快速了解机构的基本结构和运动关系。
缺点
对于复杂机构，简化可能会引入误差，导致分析结果不够精确。
运动分析法
定义
运动分析法是通过分析机构中各构件之 间的相对运动关系来研究机构的结构和
运动特性的方法。
优点
能够精确描述机构的运动特性，适用 于复杂机构的运动分析。
平面机构的结构分析
平面机构的结构分析
平面机构是一种由多个连接体组成的机械结构，可以用来传递力和运动。
平面机构通常由连杆、转动副和滑动副组成，可以用来实现直线运动、旋转运动等。
在平面机构中，连杆是连接各个连接体的基本元素，它们可以是刚性的，也可以是柔性的。
转动副和滑动副则是连接连杆的关节，用来传递运动或者力的。
转动副能够使连杆产生相对转动运动，滑动副则能使连杆产生相对滑动运动。
根据不同的传动方式，平面机构可以分为平行四杆机构、串联四杆机构、曲柄摇杆机构等。
平行四杆机构由四个长度相等、平行的连杆组成，可以实现直线运动。
串联四杆机构则由多个连杆相互连接组成，可以使得最后一个连杆产生复杂的轨迹运动。
曲柄摇杆机构由一个转动副和一个滑动副组成，可以实现旋转运动。
在设计和分析平面机构时，需要考虑到各个连接体之间的角度关系、长度关系以及运动规律。
通过运用静力学、运动学和动力学等原理，可以对平面机构进行有效地分析和设计，来确定各个连接体之间的关系和运动规律，以实现所需的运动或者力传递。
总之，平面机构是一种重要的机械结构，通过对其结构和运动规律的分析，可以有效地实现力和运动的传递，被广泛应用于各种机械设备和工程中。
《平面机构的》课件
设计原则与步骤
详细描述
平面机构的设计应遵循功能性、稳定性、效率性和经济性等原则。设计步骤通常包括需求分析、概念 设计、详细设计、优化改进和成品评估等环节，以确保设计出的平面机构能够满足使用要求。设计方法
详细描述
平面机构的优化设计方法主要包括尺寸优化、形状优化、拓扑优化和多目标优化等。这些方法通过改进机构的结 构和参数，以提高机构的性能、降低能耗和减少制造成本。
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平面机构的类型
平面连杆机构
总结词
由一系列刚性杆件通过铰链连接而成的机构，可以实现多种复杂的运动轨迹。
详细描述
连杆机构广泛应用于各种机械系统中，如缝纫机、搅拌机、飞机起落架等，通 过不同形状的连杆组合，可以实现各种复杂的运动轨迹，满足不同的工作需求 。
平面凸轮机构
总结词
由一个凸轮和一个或多个从动件组成 的机构，通过凸轮的轮廓控制从动件 的往复运动。
静力学分析意义
静力学分析是研究机构在静止或平衡 状态下，各构件所受的力和力矩，以 及机构的平衡条件。
为机构设计和优化提供基础数据，有 助于避免机构在工作过程中出现失稳 或损坏。
静力学分析方法
通过受力分析和平衡方程，求解各构 件所受的力和力矩，以及机构的平衡 条件。
平面机构的运动平衡分析
运动平衡分析定义
平面间歇运动机构的实例分析
总结词
通过实际应用案例，深入了解平面间歇运动 机构的特点和设计原理。
详细描述
介绍平面间歇运动机构在各种机械系统中的 应用，如棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮 机构等，分析其工作原理、运动特性和设计
方法。
THANKS
感谢观看
交通工具
电子产品
其他领域
如机床、夹具、自动化 生产线等。
简述平面四杆机构的类型特点和应用
简述平面四杆机构的类型特点和应用一、平面四杆机构的类型：1. 平衡四杆机构：该机构有能力保持平衡，即使受到外部干扰也能够回到原来的位置。
这种机构被广泛用于稳定系统和开放环境。
2. 驱动四杆机构：该机构可以转化旋转运动为线性运动或反之。
这种机构广泛应用于机械工程、模具制造和自动化工程中。
3. 可逆四杆机构：该机构可以逆向工作，在不同的任务中灵活应用。
这种机构被广泛用于机器人工程和自动化工程中。
4. 变位四杆机构：该机构可以在不同位置自动调整，以适应不同的应用需求。
这种机构被广泛用于自动化机械和精密制造领域。
二、平面四杆机构的特点：1. 平面四杆机构可以转换不同类型的运动，包括旋转、线性、摆动等。
2. 平面四杆机构结构简单，易于制造和维护，具有良好的可靠性和稳定性。
3. 平面四杆机构可以通过组装多个单元来实现更高级别的机械结构，例如机器人、自动化系统等。
4. 平面四杆机构广泛应用于机械、汽车、制造、物流、自动化等领域，并逐渐成为机器人、智能装备的重要组成部分。
三、平面四杆机构的应用：1. 发动机连杆机构：由于发动机需要将旋转运动转化为线性运动来驱动汽车轮胎，平面四杆机构被广泛应用于汽车发动机的连杆机构中。
2. 物流设备：平面四杆机构可以逆向工作，可以将线性运动转化为旋转运动，这使得物流设备可以保持高速和精度，如自动包装线、调料机等。
3. 机械手：平面四杆机构的结构简单，稳定性好，这使得它成为机器人手臂的优选部件之一，广泛应用于各个制造领域。
4. 印刷机械：平衡四杆机构可以使印刷平台始终稳定，特别是在高速印刷时，它可以保持印刷品的精度和质量。
5. 飞控系统：平衡四杆机构被广泛应用于飞控系统的调节器中，以帮助控制飞行器的稳定性。
总的来说，平面四杆机构具有结构简单、稳定性好、运动特性多样等特点，可以在各个行业发挥重要的作用。
平面运动链中几级机构
平面运动链中几级机构
平面运动链是由多个刚体通过运动副连接而成的运动系统,其中每个刚体都可以相对于相邻刚体产生一定的相对运动。
根据构成运动链的刚体数量,平面运动链可分为几级机构:
1. 一级机构
一级机构是最简单的平面运动链,由两个刚体和一个运动副组成。
典型的一级机构有:滑块、转盘、曲柄滑块机构等。
2. 二级机构
二级机构由三个刚体和两个运动副组成。
常见的二级机构有:四杆机构、凸轮跟随器机构等。
3. 三级机构
三级机构由四个刚体和三个运动副组成。
三级机构相对复杂,应用较少,但也有一些典型的机构,如:五杆机构、六杆机构等。
4. 四级及以上机构
当刚体数量超过4个,运动副数量超过3个时,就形成了四级及以上的高级机构。
这种机构结构复杂,应用较为有限。
通常情况下,工程应用中使用较多的是一级和二级机构,因为它们结构相对简单、可靠性高、成本低。
而三级及以上机构由于结构复杂,制造和维护成本较高,应用较少。
选择合适的机构级别,需要根据具体的工程需求和设计要求来权衡。
平面四杆机构的基本形式及其演变
平面四杆机构的基本形式及其演变提问：请试举几个生活与工程中的四杆机构的实例基本类型：铰链四杆机构（均为转动副）一、铰链四杆机构的基本形式及应用1、组成：机架：固定不动的构件曲柄：相对机架可作整周旋转连架杆：与机架相连的构件摇杆：只能在某一角度内摆动连杆：不与机架相连的构件2、分类：曲柄摇杆机构特征：曲柄加摇杆功用：（1）将曲柄的转动转换为摇杆的摆动（曲柄为主动件）（2）将摇杆的摆动转换为曲柄的转动（摇杆为主动件）例：雷达天线、搅拌机、剪切机（1）；缝纫机踏板机构（2）双曲柄机构特征：两个曲柄功用：将等速转动变为不等速同向、等速同向或不等速反向等转动。
特例：A、平行四边形机构特征：两相对构件等长且平行，呈平行四边形；两曲柄同速同向运动，连杆做平动。
实例：摄影平台、火车轮、天平等注意：平行四边形机构在共线位置出现运动不确定，两曲柄有可能反向旋转，所以采用两组机构错开排列，如火车轮。
B、反平行四边形机构特征：两相对构件等长，但机架与连杆不平行；两曲柄做反向不等速转动。
实例：车门开闭机构例：惯性筛（变速）；旋转式叶片泵、平台升降机构（同向同速）；车门开关机构（等速反向）双摇杆机构特征：两个摇杆功用：将一种摆动转换为另一种摆动实例：造型翻箱、起重机变幅机构、飞机起落架、汽车转向机构*注意分析各类四杆机构的运动传递关系和各构件的动作二、铰链四杆机构的演化型式(1) 改变构件的形状和运动尺寸(2)改变运动副的尺寸偏心轮机构(3)选不同的构件为机架曲柄滑块机构导杆机构（摆动、转动）应用实例：压力机、内燃机应用实例：牛头刨床31 2B31 2B对心曲柄滑块机构双滑块机构正弦机构偏心曲柄滑块机构曲柄摇杆机构曲柄滑块机构曲柄摇块机构直动滑杆机构应用实例：货车自卸机构应用实例：手摇唧筒。
机械原理之平面机构的结构分析
机械原理之平面机构的结构分析1. 引言平面机构是机械系统中广泛应用的一种结构类型，用于实现转动或传递运动的目的。
它由多个构件组成，通过铰链连接，并具有特定的运动机构。
本文将对平面机构的结构进行分析，包括构件、铰链以及运动机构的特点等。
2. 平面机构的构件平面机构的构件指的是组成机构的各个零件，包括连杆、链条、轴等。
这些构件不仅决定了机构的结构形式，还直接影响着机构的运动性能。
以下是平面机构常见的构件类型：连杆是平面机构中最常见的构件之一，通常由刚性材料制成。
根据连接方式的不同，连杆可以分为刚性连杆和柔性连杆。
刚性连杆由铰链连接，具有一定的长度和刚性，可以实现平面内的转动。
柔性连杆则由柔性材料制成，如弹簧钢，可以在一定程度上变形，用于实现特定的运动要求。
2.2 链条链条是平面机构中连接连杆的重要构件，其作用是通过链节的连接形成平面机构的运动链。
链条通常由多个链节组成，每个链节可以进行相对运动，从而实现机构的运动。
常见的链条类型有平面链条、滚子链条等。
轴是平面机构中支撑和固定构件的一种。
轴的材质可以是金属、合金等刚性材料，具有一定的强度和刚度，用于支撑和固定机构中的其他构件。
轴可以是定轴和动轴，定轴通常起到固定作用，动轴则能够实现旋转运动。
3. 平面机构的铰链连接平面机构中的铰链连接是实现构件之间相对运动的关键。
铰链连接是指通过固定在构件上的铰链来连接构件，使其可以相对旋转。
常见的铰链连接有以下几种形式：3.1 旋转铰链旋转铰链是最基本的铰链连接方式，它通过轴上的固定连接来实现构件的相对旋转。
旋转铰链具有结构简单、工作可靠的特点，广泛应用于机械系统中。
3.2 滑动铰链滑动铰链是一种通过滑动副实现构件间相对运动的铰链连接。
它通常由导向副和滑块副组成，通过滑块在导向副上的滑动来实现构件的相对运动。
3.3 规则铰链规则铰链是一种特殊的铰链连接方式，它通过杆与杆的端部连接来实现构件的相对运动。
规则铰链具有结构简单、工作平稳的特点，在机械系统中广泛应用。
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偏心轮机构结构简单，偏心轮轴颈的强度和刚度大，且易于安装整 体式连杆，广泛用于曲柄长度要求较短、冲击较大的机械中。
颚式破碎机
其他滑块四杆机构
双曲柄移动导杆机构
双转块机构 双滑块机构
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定义——两个连架杆均为曲柄的机构
双曲柄机构
特点：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
正平行双曲柄机构：对边平行且相等 特点：主、从动曲柄匀速且相等
运动不等
双摇杆机构
定义——两个连架杆均为摇杆的机构
双摇杆机构
三、铰链四杆机构的演化
2.铰链四杆机构的类型
曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构
铰链四杆机构的类型与应用基本型式及其演化
曲柄摇杆机构
定义
曲柄——连架杆中能作整周转动的构件 摇杆——连架杆中只能作往复摆动的构件 曲柄摇杆机构——两个连架杆中一为曲柄，一为摇杆的机构
曲柄摇杆机构
应用：
雷达
缝纫机
双曲柄机构
由于此机构当主动件1 等速回转时，从动到 导杆3的位移为 y=Labsinα ，故又称 正弦机构
双滑块机构
（ 二 ） 、 取 不 同 构 件 为 机 架
1、导杆机构
(1)、演化过程 曲柄滑块机构中，当将曲柄改为机架时，就演化成导杆机构。
(2)、类型
转动导杆机构
摆动导杆机构
(2)、应用
简易刨床
牛头刨床机构
2、摇块机构 (1)、演化过程 曲柄滑块机构中，当将连杆改为机架时，就演化成摇块机构。
(2)、应用 泵
3、定块机构 (1)、演化过程 曲柄滑块机构中，当将滑块改为机架时，就演化成定块机构。
(2)、应用 移动导杆机构
4、双滑块机构
偏心轮（扩大运动副)
在曲柄滑块机构（曲柄摇杆机构）中，若曲柄很短，可将转动副 B的尺寸扩大到超过曲柄长度，则曲柄AB就演化成几何中心B不 与转动中心A重合的圆盘，该圆盘称为偏心轮，含有偏心轮的机 构称为偏心轮机构。
演化方法：转动副 移动副（滑块四杆机构）； 选取不同构件作为机架
（一）、转动副转化成移动副
1、铰链四杆机构中一个转动副转化为移动副
曲柄滑块机构
定义—— 一连架杆为曲柄，另一连架杆为相对机架作往
复移动的滑块的机构
分类—— 对心式、偏置式
曲柄导杆机构
定义—— 一连架杆为曲柄，而另一连架杆也作定轴转动或摆
平面机构的类型
二、铰链四杆机构的组成和基本形式
1.铰链四杆机构的组成
如图所示，铰链四杆机构是由转动副将各构件的头尾联接 起的封闭四杆系统，并使其中一个构件固定而组成。被固定 件4称为机架，与机架直接铰接的两个构件1和3称为连架杆， 不直接与机架铰接的构件2称为连杆。连架杆如果能作整圈运 动就称为曲柄，否则就称为摇杆。
动，且与块状连杆组成移动副，其相对滑块的运动 起导路作用的机构
分类—— 摆动导杆式、转动导杆式
曲柄摇块机构
定义—— 一连架杆为曲柄，另一连架杆为块状，且只能作定
轴往复摆动的机构
移动导杆机构
定义—— 以曲柄滑块机构中的滑块作为机架，
原机架在固定滑块中移动的机构
2、铰链四杆机构中两个转动副转化为移动副