学习情境平面连杆机构
2平面机构运动分析学习情境
步骤3：健骑机等健身器机构运动简图 测绘指导
应测量尺寸： 为确定机架两固定转动副 的相对位置，应测量两 固定转动副相对的水平 或铅垂距离尺寸e、f； 然后测量各构件（杆）转 动副中心之间的距离尺 寸a、b、c、d。由测量 得的五个尺寸可方便地 按比例绘出其运动简图。 按比例绘制运动简图：
机电工程系
例2: 绘制图示偏心泵的运动简图
3
2
1
4
偏心泵 动画
机电工程系
6、机构运动简图绘制举例：
工业 机器人
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。
▲
机电工程系
自测题1： 填空题
1、运动副是指能使两构件之间既保持 接触。而 又能产生一定形式相对运动的 。 2、由于组成运动副中两构件之间的 形式不同， 运动副分为高副和低副。 3、运动副的两构件之间，接触形式有 接触， 接触和 接触三种。 4、两构件之间作 接触的运动副，叫低副。 5、两构件之间作 或 接触的运动副，叫高副。 6、回转副的两构件之间，在接触处只允许 孔的轴 心线作相对转动。 7、移动副的两构件之间，在接触处只允许按 方 向作相对移动。 8、带动其他构件 的构件，叫原动件。
机电工程系
项目2.牛头刨 床运动机构测绘
项目实施步骤 资讯： 1.阅读教材、理解机构自由度计算方法与自 由度分析的用途；分析平面连杆机构的基 本类型与演化形式，掌握识别机构类型， 分析机构运动特点的方法 2.收集与查阅机构设备中常用连杆机构的类 型及其相关的国家标准资料； 3.观察具有多机构组合的设备的工作情况。
机电工程系
3）常见运动副符号的表示: 国标GB4460－84
转动副
移动副
高副
机电工程系
平面连杆机构及其分析与设计
平面连杆机构及其分析与设计平面连杆机构是由连杆和连接点组成的机械结构，广泛应用于各种机械设备中。
它的功能是将输入的旋转运动转化为输出的直线运动或者将输入的直线运动转化为输出的旋转运动。
本文将对平面连杆机构的分析与设计进行介绍。
首先，对平面连杆机构进行分析。
平面连杆机构的主要组成部分是连杆和连接点。
连杆是连接点之间的刚性杆件，可以是直杆、曲杆或者具有其他特殊形状的杆件。
连接点是连杆的两个端点或者连杆与其他机构的连接点，可以是支点、铰链等。
平面连杆机构的运动可以分为三种基本类型：平动、转动和复动。
平动是指连杆的一端保持固定，另一端进行直线运动；转动是指连杆的一端保持固定，另一端进行旋转运动；复动是指连杆的一端进行直线运动，另一端同时进行旋转运动。
进行平面连杆机构的设计时，需要考虑以下几个要点。
首先，确定机构的类型和功能。
根据机构的动作要求和功能要求，选择适合的连杆类型和连接点类型。
其次，进行机构的运动分析。
根据机构的运动要求，确定连杆的长度和连接点的位置，使连杆能够实现所需的运动。
然后，进行机构的力学分析。
根据机构的受力情况，确定连杆的截面尺寸和材料，保证机构的刚度和强度。
最后，进行机构的优化设计。
考虑机构的性能要求和制造要求，对机构进行优化设计，提高机构的工作效率和使用寿命。
在平面连杆机构的设计中，还需要考虑机构的动力学问题。
机构的动力学分析包括静力学分析和动力学分析两个方面。
静力学分析是指在机构静止或静力平衡状态下，对机构受力和力矩进行分析。
动力学分析是指在机构进行运动时，对机构的加速度、速度和位移进行分析。
通过对机构的动力学分析，可以确定机构的惯性力和惯性矩，从而确定机构的动态特性和振动特性。
总之，平面连杆机构的分析与设计是一项复杂而重要的工作。
在进行分析与设计时，需要考虑机构的类型和功能，进行运动分析和力学分析，优化设计和动力学分析。
通过合理的分析与设计，可以使机构具有较好的工作性能和使用寿命，满足各种工程应用的要求。
机械设计基础-平面连杆机构
平面连杆机构的运动分析
运动分析是设计平面连杆机构中的重要步骤，通过分析各部件的运动规律和 约束关系，可以确定机构的性能和工作范围。
实例与案例分析
案例一
设计一个机械手臂，使其能够在不同位置和角度进 行精确定位。
案例二
设计一个车门开闭机构，使其能够平稳地打开和关 闭。
机械设计基础-平面连杆机构
这个幻灯片将介绍平面连杆机构的基本知识，包括组成、作用、种类、设计 要点、运动分析以及实例与案例分析。
平面连杆机构简介
平面连杆机构是一种常见而重要的机械传动机构，它由连杆、铰链和机构连接件组成，用于将旋转运动转化为 直线运动或相反。
平面连杆机构的组成
连杆
起支撑作用，将旋转运动转化为直线运动。
由滑块和曲杆组成，常用于发动 机的活塞连杆传动。
四连杆机构
由四个连杆组成，常见于机械手 臂和门的开闭机构。
平面伸缩杆机构
通过类似电车接触网的结构实现 伸缩变形。
平面连杆机构的设计要点
1
连杆比例设计
确定连杆的比例关系以实现所需的运动。
铰链选型
2
选择合适的铰链类型和尺寸以满足设计
要求。
3
机构连接方式
选择适当的机构连接件和连接方式以保 证机构的稳定性。
铰链
连接连杆和机构连接件，使其能够相对运动。
机构连接件
固定在机构上，用于连接铰链和机构化为直线运动或相反。
2 传递力量
通过连杆将动力从一个地方传递到另一个地方。
3 控制位置
通过调整连杆的长度和角度来控制机构的位置。
平面连杆机构的种类
滑块曲杆机构
平面连杆机构重点知识点
平面连杆机构重点知识点平面连杆机构是工程学中常见的一种机械结构，它由多个连杆和关节连接而成，用于转换和传递运动和力。
本文将从基本概念、结构特点、运动分析和应用领域等方面介绍平面连杆机构的重点知识点。
一、基本概念1.连杆：连杆是平面连杆机构的基本组成部分，它是一根刚性杆件，通过关节连接在一起。
常见的连杆有曲柄、连杆、摇杆等。
2.关节：关节是连接连杆的装置，它可以实现两个连杆之间的转动或者固定。
常见的关节有铰链关节、滑动关节等。
二、结构特点1.四杆机构：平面连杆机构中最简单的一种是四杆机构，它由四个连杆和四个铰链关节连接而成。
四杆机构有很好的刚性和稳定性，常用于传输力和转动力矩。
2.多杆机构：除了四杆机构，平面连杆机构还可以由多个连杆组成，形成不同的结构形式。
多杆机构可以实现更复杂的运动轨迹和力传递方式。
三、运动分析1.运动副类型：平面连杆机构的运动可以分为旋转运动和滑动运动两种类型。
旋转运动是指连杆绕某个固定轴线旋转，滑动运动是指连杆在平面上的直线运动。
2.运动规律：通过对连杆机构的运动进行分析，可以得到连杆的角速度、角加速度和线速度等运动规律。
这些规律对于机构的设计和控制非常重要。
四、应用领域1.机械工程：平面连杆机构是机械工程中常见的传动装置，广泛应用于各种机械设备中。
例如，发动机中的曲轴连杆机构用于将活塞运动转换为旋转运动。
2.机器人学：平面连杆机构也是机器人学中常见的一种机构形式。
通过设计不同的连杆参数和关节位置，可以实现机器人的特定运动轨迹和动作。
3.汽车工程：汽车中的悬挂系统和转向系统中常使用平面连杆机构。
这些机构可以提供稳定的悬挂和灵活的转向性能。
总结：平面连杆机构是工程学中重要的机械结构，它通过多个连杆和关节的连接实现力和运动的传递。
本文从基本概念、结构特点、运动分析和应用领域等方面介绍了平面连杆机构的重点知识点。
对于理解和应用平面连杆机构具有一定的参考价值。
第2章平面连杆机构教案（精选5篇）
第2章平面连杆机构教案（精选5篇）第一篇：第2章平面连杆机构教案第2章平面连杆机构平面连杆机构——由若干个构件通过平面低副(转动副和移动副)联接而构成的平面机构，也叫平面低副机构平面连杆机构具有承载能力大、结构简单、制造方便等优点，用它可以实现多种运动规律和运动轨迹，但只能近似地实现所要求的运动。
最简单的平面连杆机构由四个构件组成，简称平面四杆机构。
是组成多杆机构的基础只介绍四杆机构§2-1 平面四杆机构的基本类型及其应用一，铰链四杆机构铰链四杆机构——全部由回转副组成的平面四杆机构，它是平面四杆机构最基本的形态。
如图2-1a所示，铰链四杆机构由机架4、连架杆(与机架相连的 1、3两杆)和连杆(与机架不相联的中间杆2)组成。
如图所示曲柄——能绕机架上的转动副作整周回转的连架杆。
摇杆——只能在某一角度范围(小于360°)内摆动的连架杆。
铰链四杆机构按照连架杆是曲柄还是摇杆分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构三种基本型式。
1、曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构——两连架杆中一个是曲柄，一个是摇杆的铰链四杆机构。
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。
应用：雷达调整机构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。
当原动曲柄连续转动时，从动曲柄也作连续转动如图所示在双曲柄机构中，若其相对两杆相互平行如右图所示，则成为或平行四边形机构(平行双曲柄机构)。
如图所示当平行四边形机构的四个铰链中心处于同一条直线上时，将出现运动不确定状态，一般采用相同机构错位排列的方法，来消除这种运动不确定状态。
如图所示应用：在机车车轮联动机构中，则是利用第三个平行曲柄来消除平行四边形机构在这种死点位置的运动不确定性。
3、双摇杆机构两连架杆均为摇杆的铰链四杆机构称为双摇杆机构应用：飞机起落架通过用移动副取代转动副、变更杆件长度、变更机架和扩大转动副等途径，可以得到铰链四杆机构的其他演化型式二，含一个移动副的四杆机构 1，曲柄滑块机构通过将摇杆改变为滑块，摇杆长度增至无穷大，可得到曲柄滑块机构，如图所示对心曲柄滑块机构与偏置曲柄滑块机构曲柄滑块机构应用于活塞式内燃机2、导杆机构在图所示曲柄滑块机构中，若改取杆1为固定构件，即得导杆机构。
学习情境1平面机构
学习情境1平面机构的常见问题和解决 方法
1 问题：噪音过大
解决方法：通过合理的设计和润滑，减少齿轮与齿轮之间的表面接触。
2 问题：运动不平稳
解决方法：优化连杆和铰链的设计，以及增加液压缓冲装置。
3 问题：部件磨损
解决方法：定期维护和更换磨损的部件，提高材料的耐磨性。
学习情境1平面机构的展望和未来发展趋势
平面机构的应用领域
制造业
平面机构在制造业中用于生产线、装配机械等。
交通运输
平面机构在交通运输领域中用于车辆转向、悬挂等。
家用电器
平面机构用于家电产品的开关、按钮等。
医疗器械
平面机构在医疗器械中用于手术器械、床位等。
平面机构的工作原理
1
运动学分析
பைடு நூலகம்
2
研究机构中连接件的运动规律，确定其位
移、速度和加速度等参数。
3
运动副分析
通过对平面机构中各个运动副的分析，了 解机构的运动方式。
动力学分析
分析机构受力和受力情况，以及力矩和功 率的传递。
平面机构的结构和组成部分
齿轮
连杆与铰链
齿轮是平面机构中常见的传动部件， 连杆和铰链是平面机构中连接件的
用于转换运动和传递力矩。
重要组成部分，实现运动的传递。
流体动力系统
平面机构中的流体动力系统经常用 于实现更复杂的运动和控制。
智能化应用
平面机构将与智能控制技术结 合，实现更高效、精确的运动 控制。
模拟仿真
使用计算机模拟和仿真技术， 预测和优化平面机构的运动性 能。
新材料应用
开发新材料，提高平面机构的 耐磨性、强度和耐腐蚀性。
学习情境1：平面机构
平面机构是机械工程中的重要概念。在本学习情境中，我们将深入探讨平面 机构的定义、特点、应用领域、工作原理、结构和组成部分，以及常见问题 的解决方法。让我们一起开始探索吧！
机械设计基础课件-2-3平面连杆机构
定义
2-3平面连杆机构由两个或三 个连杆以及其它连接件组成 的一种机械机构。
连杆
连杆是机构的主要组成部分， 负责传递力、转动和滑动运 动。
连接件
连接件用于连接连杆，并保 证其固定和自由运动。
2-3平面连杆构中各连杆和连接件的长度和位置。
2
步骤二
使用运动学原理分析各连杆的运动轨迹和速度。
使用尽可能少的连杆和连接件， 减少运动系统中的摩擦和能量 损失。
运动可靠
确保连杆机构在运行中稳定、 可靠，并且符合预期的运动要 求。
易于维护
设计机构时考虑到维护和维修 的方便性，减少因故障导致的 停机时间。
2-3平面连杆机构的应用与案例分析
应用领域 汽车工业 机械工业 航空航天
案例 悬挂系统、刹车系统 压力机、冲床 升降舵、襟翼机构
总结与展望
2-3平面连杆机构是一种重要的机械结构，广泛应用于各个领域。未来，随着技术的不断发展，它将在更多的 领域得到应用和改进。
3
步骤三
根据运动分析结果，优化连杆机构设计，并解决可能的运动干涉问题。
2-3平面连杆机构的驱动方式
1 电动驱动
通过电动机提供动力驱动 连杆机构的运动。
2 液压驱动
通过液压系统产生的压力 控制连杆机构的运动。
3 气动驱动
通过气动系统产生的压力 控制连杆机构的运动。
2-3平面连杆机构的设计原则
结构简单
机械设计基础课件-2-3平 面连杆机构
本课件将介绍2-3平面连杆机构的概述、定义与组成部分、运动分析、驱动方 式、设计原则、应用与案例分析，并总结与展望。
2-3平面连杆机构的概述
2-3平面连杆机构是一种基本的机械结构，由多个连杆构成，并通过铰链连接。 它具有简单的结构和广泛的应用领域。
生活中平面连杆机构实例及其原理
生活中平面连杆机构实例及其原理
平面连杆机构是一种常见的运动机构，它具有空间复杂、结构简单、工作可靠、摩擦小及调整灵活等优点，广泛应用在机器人、航天飞机、精密仪器仪表和汽车行业中。
平面连杆机构一般由空间固定枢轴、动臂、连杆与节点四大部分组成，它的工
作原理是：连杆的运动自枢轴中心，外轴心改变，由两部分组合的四杆几何变形和位置变动，以起到传动能量的作用。
实际应用中，平面连杆机构常用于机器人控制：将运动机构连接到六轴机器人
的终端，实现移动、旋转、外部配件安装等操作，或者用于汽车制造：驾驶座椅等调节动作，也可以用在家用电器中：如洗衣机、洗碗机等自动操作，都需要利用平面连杆机构进行实现。
能量传输依赖于连杆和齿轮的齿形、极限尺度，考虑到增加连杆的刚度和耐磨，一般利用滑块和与其匹配的齿形可大大改善传动情况。
除此之外，为了提高机构的安全性，平面连杆机构仍需要安装相应安全装置：
如用变形弹簧控制机器人外观，利用缓冲器抑制无极调整电机操作器过度转动，用传感器检测物理变化，自动检测机构的故障等。
综上所述，平面连杆机构虽然具有空间复杂、结构简单、工作可靠、摩擦小及
调整灵活等优点，但仍然存在调整难、低效率、受磨损影响大等缺陷，因此，有必要不断完善机构及材料性能，以提高机构整体性能和安全性。
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学习情境2 平面连杆机构
图3-20 压力角和传动角
在图3-20所示的曲柄摇杆机构中，若不考虑构件的N质量、惯性以及转动副中的摩擦力等的影响，则连杆BC可视为二力杆件，则当曲柄
件时，通过连杆BC作用于从动件CD上的力F沿BC方向，力F的方向与力作用点C的绝对速度V c方向之间的夹角称为压力角，用α表示。
力
图3-21 曲柄摇杆机构的急回特性
通常用行程速比系数（也称行程速度变化系数）
行程速比系数K为从动件回程平均角速度和工作行程平均角速度之比，即：
图3-31 按K值设计曲柄滑块机构。