平面机构的类型
平面连杆机构的基本类型及应用2
教案纸新课讲述第一节平面连杆机构的基本类型及应用四、滑块机构除了上述三种铰链四杆机构外，在工程实际中还广泛应用着其他形式的四杆机构，其中的绝大多数都可以看作是由铰链四杆机构演化而来的。
1. 曲柄滑块机构图5-9a 所示为一曲柄摇杆机构。
摇杆上的C 点的轨迹是以D 为圆心，以CD 为半径的圆弧mn 。
若将摇杆CD 的长度增加至无穷大，转动副 D 将移至无穷远处，则转动副 C 的轨迹mn 将变成一直线。
构件3 与4 之间的转动副D 将转化成移动副，该机构演化为曲柄滑块机构（图5-9b）。
在该图中，滑块上的转动副中心 C 的移动轨迹mn 不通过曲柄的回转中心A ，该机构称为偏置曲柄滑块机构。
曲柄回转中心 A 到mn 的垂直距离称为偏距，以e 表示。
当e =O ，即直线mn 通过曲柄的回转中心 A 时，该机构称为对心曲柄滑块机构（图5-9c），简称曲柄滑块机构。
它广泛地应用于活塞式内燃机、空气压缩机以及冲床等机械设备中。
2. 转动导杆机构和摆动导杆机构若将图5-10a 中的构件1取为机架，如图5-10b 和5-10c 所示，当 a <b 时构件2 和 4 分别绕固定轴B 和A 作整周转动。
该机构称为转动导杆机构。
图5-11a 所示的插床主体机构中的机构ABC 就是转动导杆机构。
当a >b 时，导杆 4 只能绕转动副 A 相对于机架1作往复摆动，故该机构称为摆动导杆机构。
图5-11b 所示的牛头刨床主体机构中的机构ABC 即是摆动导杆机教案纸新课讲述构的应用实例。
3. 曲柄摇块机构和移动导杆机构若将图5-10a 中的构件2 取为机架，如图5-10d所示，则滑块3 只能是绕固定轴 C 作往复摆动的摇块，故该机构称为曲柄摇块机构。
图5-12 所示的汽车自动卸料机构就是曲柄摇块机构。
若将图5-10a 中的3 作为机架，如图5-10e 所示，则导杆只能在固定滑块 3 中往复移动，故该机构称为移动导杆机构。
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。
平面四杆机构的类型特点及应用概念
平面四杆机构的类型特点及应用概念平行四杆机构的特点是固定杆和活动杆平行且相等长度，其中两个固定连接点和两个活动连接点分别位于固定杆的两端和活动杆的两端。
它的运动可以实现平行移动，适用于汽车悬挂系统、工艺机械等领域。
正交四杆机构的特点是固定杆和活动杆相交且相等长度，其中两个固定连接点和两个活动连接点分别位于固定杆的两端和活动杆的两端。
它的运动可以实现直线运动，适用于推动机械、绞车等领域。
菱形四杆机构的特点是固定杆和活动杆两两相交且相等长度，其中两个固定连接点和两个活动连接点分别位于固定杆的两端和活动杆的两端。
它的运动可以实现平行移动和旋转运动，适用于啮合机构、制造机械等领域。
推动机构的特点是固定杆和活动杆两两平行且相等长度，其中两个固定连接点和两个活动连接点分别位于固定杆的两端和活动杆的两端。
它的运动可以实现直线运动，适用于传动机构、物料输送机械等领域。
平面四杆机构的应用非常广泛。
它可以用于制造机械、工艺机械、汽车悬挂系统、绞车、传动机构、物料输送机械等领域。
在制造机械中，平面四杆机构常用于构建精密机床，如铣床、钻床等。
在工艺机械中，平面四杆机构常用于构建织机、纺机等。
在汽车悬挂系统中，平面四杆机构可以实现汽车悬挂系统的运动，提高汽车悬挂性能。
在绞车中，平面四杆机构可以用于提升和绞丝等工作。
在传动机构中，平面四杆机构可以用于实现直线传动和转动传动。
在物料输送机械中，平面四杆机构可以用于实现物料的输送和分拨。
总之，平面四杆机构具有多种类型和特点，适用于多个领域的应用。
它可以实现复杂的运动轨迹，广泛应用于制造机械、工艺机械、汽车悬挂系统、绞车、传动机构、物料输送机械等领域。
平面四杆机构的基本类型
平面四杆机构是一种常见的机械结构，由四个连杆组成，可以实现转动和传递力量。
根据其连杆排列方式和运动特点，平面四杆机构可以分为以下几种基本类型：
四杆平行机构：四个连杆平行排列的机构，常见的形式是平行四边形。
四杆平行机构具有简单结构和稳定性好的特点，在工程和机械设计中广泛应用。
四杆平行滑块机构：四个连杆中有一个是滑块，可以在平面内作直线运动。
这种机构常见的应用是在平面上实现直线运动，如印刷机的工作台。
四杆旋转机构：四个连杆可以围绕一个固定点旋转，形成一个封闭的轨迹。
这种机构常见的形式是摇杆机构或曲柄摇杆机构，常用于发动机的活塞运动转化为旋转运动。
四杆转动滑块机构：四个连杆中有一个是滑块，可以在平面内作转动运动。
这种机构常见的应用是实现旋转运动和直线运动的转换，如某些机床的进给机构。
这些基本类型的平面四杆机构都具有不同的运动特点和应用场景。
根据具体的工程需求和设计要求，可以选择合适的平面四杆机构类型，并进行优化和改进，以满足特定的运动和力学要求。
平面机构的类型
曲柄滑块机构中，当将曲柄改为机架时，就演化成导杆机构。
a
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(2)、类型
转动导杆机构
摆动导杆机构
a
30
(2)、应用
简易刨床
牛头刨床机构
a
31
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。
a
32
(2)、应用
泵
a
33
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。
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
a
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2、铰链四杆机构中两个转动副转化为移动副
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
a
26
双滑块机构
a
27
（
二
）
、
取
不
同
构
件
为
机
架
a
28
1、导杆机构
(1)、演化过程
颚式破碎机
a
39
a
40
其他滑块四杆机构
双曲柄移动导杆机构
双转块机构
a
双滑块机构
41
a
42
定义——两个连架杆均为曲柄的机构
a
10
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
a
11
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
运动不确定现象：
a
12
a
13
反平行双曲柄机构：对边平行但不相等
《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。
02
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。
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交通工具
电子产品
其他领域
如机床、夹具、自动化 生产线等。
平面连杆机构的基本形式
平面连杆机构的基本形式平面连杆机构是一种常见的机械传动装置，由连接在同一平面上的连杆组成。
它具有简单、紧凑的结构，广泛应用于各种机械设备中。
平面连杆机构的基本形式包括三种：曲柄摇杆机构、滑块摇杆机构和滑块曲柄机构。
曲柄摇杆机构是平面连杆机构中最简单的形式之一。
它由一个固定的曲柄和一个连接在曲柄上的摇杆组成。
当曲柄转动时，摇杆会随之摆动。
这种机构常用于泵、压缩机等需要周期性运动的设备中。
滑块摇杆机构是由一个固定的摇杆和一个连接在摇杆上的滑块组成。
当摇杆摆动时，滑块会在固定的轨道上滑动。
这种机构常用于工程机械、飞机起落架等需要复杂运动的设备中。
滑块曲柄机构是由一个固定的滑块和一个连接在滑块上的曲柄组成。
当曲柄转动时，滑块会在固定的轨道上滑动。
这种机构常用于发动机、内燃机等需要往复运动的设备中。
平面连杆机构的基本原理是利用连杆的运动来实现机械装置的工作。
在这些机构中，曲柄是主要的运动构件，通过转动曲柄，摇杆或滑块可以实现不同的运动方式，如旋转、摆动或往复运动。
平面连杆机构的设计需要考虑多个因素，包括连杆的长度、角度和位置等。
根据不同的工作需求，可以通过调整连杆的参数来实现所需的运动方式和速度。
平面连杆机构具有结构简单、可靠性高的优点，但也存在一些局限性。
例如，由于连杆在同一平面上运动，所以只能实现二维的运动，无法实现三维的复杂运动。
此外，由于连杆的长度和角度限制，机构的运动范围也受到一定的限制。
平面连杆机构是一种常见且重要的机械传动装置，具有简单、紧凑的结构。
通过合理设计和调整连杆参数，可以实现不同的运动方式和速度。
在实际应用中，我们可以根据具体的需求选择适合的平面连杆机构，以满足机械装置的工作要求。
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。
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(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。
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
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
运动不确定现象：
反平行双曲柄机构：对边平行但不相等
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
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
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。
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
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
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。
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
平面机构的类型
一、平面连杆机构的特点
结构简单、易于制造、成本低廉 承载能力大 可实现多样化的运动规律 可实现远距离的运动和动力的传递 能实现特殊的运动轨迹
平面连杆机构在各种机械和仪器中获得广泛应 用。平面连杆机构中最常用的是四杆机构，它 的构件数目最少，且能转换运动。
二、铰链四杆机构的组成和基本形式
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
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
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