曲柄滑块四杆机构-压力角(传动角)的定义及其计算
机械原理四连杆机构讲课文档
图4-11 起重机起重机构
现在三十六页，总共八十六页。
两摇杆长度相等的双摇杆机构，称为等 腰梯形机构。
图4-12所示，轮式车辆的前轮转向机 构就是等腰梯形机构的应用实例。
现在三十七页，总共八十六页。
图4-12 汽车前轮转向机构
现在三十八页，总共八十六页。
当车转弯时，与前轮轴固联的两个摇杆
此时移动方位线mm不通过曲柄回转中 心，故称为偏置曲柄滑块机构。曲柄转动中
心至其移动方位线mm的垂直距离称为偏距e， 当移动方位线mm通过曲柄转动中心A时 （即e=0），则称为对心曲柄滑块机构。
现在五十三页，总共八十六页。
2．导杆机构
图4-16a）所示为曲 柄滑块机构。
若取曲柄为机架， 则为演变为导杆机构， 如图4-16b）所示。
以l1、l2、l3、l4表示。为了保证曲柄1整周 回转，曲柄1必须能顺利通过与机架4共线 的两个位置AB’和AB’’。
现在四十页，总共八十六页。
图4-13 曲柄存在的条件分析
现在四十一页，总共八十六页。
当曲柄处于AB’ 时，形成三角形B’C’D。 根据三角形两边之和必大于第三边，可得
l2≤（l 4- l 1）+ l 3 l 3≤（l 4-L1）+ l 2
现在四十三页，总共八十六页。
上述关系说明：曲柄存在的必要条件： （1） 在曲柄摇杆机构中，曲柄是最短杆；
（2） 最短杆与最长杆长度之和小于或等 于其余两杆长度之和。
现在四十四页，总共八十六页。
如何得到不同类型的铰链四杆机构？
根据以上分析可知：
当各杆长度不变时，取不同杆为机架 就可以得到不同类型的铰链四杆机构。
摆到极限位置C1D和C2D时，连杆2与曲柄1 共线，若不计各杆的质量，则这时连杆加 给曲柄的力将通过铰链中心A，即机构处
机械设计基础试题及答案
A 卷一、简答与名词解释（每题5分，共70分）1。
简述机构与机器的异同及其相互关系答. 共同点：①人为的实物组合体；②各组成部分之间具有确定的相对运动；不同点：机器的主要功能是做有用功、变换能量或传递能量、物料、信息等；机构的主要功能是传递运动和力、或变换运动形式。
相互关系：机器一般由一个或若干个机构组合而成。
2。
简述“机械运动”的基本含义答. 所谓“机械运动"是指宏观的、有确定规律的刚体运动.3。
机构中的运动副具有哪些必要条件？答。
三个条件：①两个构件;②直接接触；③相对运动。
4. 机构自由度的定义是什么?一个平面自由构件的自由度为多少？答。
使机构具有确定运动所需输入的独立运动参数的数目称机构自由度。
平面自由构件的自由度为3。
5。
机构具有确定运动的条件是什么？当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时,机构的运动将发生什么情况？答. 机构具有确定运动条件：自由度＝原动件数目。
原动件数目<自由度,构件运动不确定；原动件数目〉自由度，机构无法运动甚至构件破坏.6. 铰链四杆机构有哪几种基本型式？答. 三种基本型式:曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。
7。
何谓连杆机构的压力角、传动角？它们的大小对连杆机构的工作有何影响？以曲柄为原动件的偏置曲柄滑块机构的最小传动角min γ发生在什么位置?答. 压力角α：机构输出构件（从动件）上作用力方向与力作用点速度方向所夹之锐角;传动角γ：压力角的余角.α＋γ≡900。
压力角（传动角）越小（越大)，机构传力性能越好.偏置曲柄滑块机构的最小传动角γmin 发生在曲柄与滑块移动导路垂直的位置8. 什么是凸轮实际轮廓的变尖现象和从动件（推杆）运动的失真现象？它对凸轮机构的工作有何影响？如何加以避免？答。
对于盘形凸轮，当外凸部分的理论轮廓曲率半径ρ与滚子半径r T 相等时:ρ=r T ,凸轮实际轮廓变尖（实际轮廓曲率半径ρ’=0）.在机构运动过程中，该处轮廓易磨损变形，导致从动件运动规律失真。
机械原理 第三章 平面连杆机构及其设计
2
二、连杆机构的特点 优点：
• 承受载荷大，便于润滑
• 制造方便，易获得较高的精度 • 两构件之间的接触靠几何封闭实现 • 实现多种运动规律和轨迹要求
y B a A Φ b β c ψ ψ0 C B φ A D M3
3
连杆曲线
M
M1
M2
连杆
φ0
d
D
x
缺点：
• 不易精确实现各种运动规律和轨迹要求；
27
55
20
40
70
80 (b)
例2：若要求该机构为曲 柄摇杆机构，问AB杆尺寸 应为多少？
解：1.设AB为最短杆
即 LAB+110≤60+70 2.设AB为最长杆 即 LAB+60≤110+70 3.设AB为中间杆 即 110+60≤LAB+70 100≤LAB LAB≤120 A
70
C
60
B
110
FB
D
36
2、最小传动角出现的位置
C b
F VC
B
c
A
d
D
当 为锐角时，传动角 = 当为钝角时，传动角 = 180º - 在三角形ABD中：BD² =a² +d² -2adcos 在三角形BCD中：BD² =b² +c² -2bccos (1) (2)
37
由（1）=（2）得：
b2 c 2 a 2 d 2 2ad cos cos 2bc
1）当 = 0º 时，即曲柄与机架重叠共线，cos =+1， 取最小值。
min
b c (d a ) arccos 2bc
机械设计复习题.
机械设计复习题.第1、2章平⾯机构的⾃由度和速度分析1. 什么是零件、构件、机构、机器、机械？它们有什么联系？⼜有什么区别？答：机器：通常将能够实现确定的机械运动，⼜能做有⽤功的机械功或实现能量、物料、信息的传递与变换的装置称为机器。
机构：只能实现运动和⼒的传递与变换的装置称为机器。
机械：机器和机构统称为机械。
零件：机器中每⼀个独⽴制造的单元体称为零件。
构件：机器中每⼀个独⽴运动的单元体称为构件。
2.何谓通⽤零件、专⽤零件？分别举例说明答：通⽤零件：各种机械中普遍使⽤的零件称为通⽤零件，如螺钉、轴、轴承等。
专⽤零件：在某⼀类型机械中使⽤的零件称为专⽤零件，如内燃机活塞、曲轴、汽轮机的叶⽚等。
3.何谓平⾯机构？何谓机构运动简图？有何⽤途？答：平⾯机构：所有构件都在同⼀个平⾯或平⾏平⾯内运动的机构称为平⾯机构。
机构运动简图：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。
⽤途：为了使问题简化，胡洛那些与运动⽆关的构件的外形和运动副的具体构造，禁⽤简单线条和符号来表⽰构件和运动副，并按⽐例定出各运动副的位置。
4.何谓运动副？运动副有哪些类型？各引⼊⼏个约束？⽤什么符号表⽰？答：运动副：这种使两构件直接接触并能产⽣⼀定相对运动的连接称为运动副。
转动副低副：两构件以⾯接触平⾯运动副（引⼊两个约束）移动副⾼副：两构件以点或线的形式接触运动副的类型（引⼊⼀个约束）空间运动副符号表⽰见课本P65.机构构件的组成有那⼏类？它必须具备什么条件？答：构件的组成：固定构件（机架）、原动件（主动件）、从动件△6. 什么是机构的⾃由度？如何计算？机构具有确定运动的条件是什么？答：⾃由度：构件的独⽴运动称为⾃由度H L PP F --=2n 3 构建具有确定运动的条件：F>0且F=原动件数7 . 什么是复合铰链？铰链数和构件数有何关系？什么是局部⾃由度？出现在哪些场合？什么是虚约束？⼀般出现在哪些场合？具体计算机构⾃由度时如何正确去掉局部⾃由度和虚约束？答：复合铰链：两个以上构件同时在⼀处⽤转动副相连接构成复合铰链。
机械设计基础A各章思考题要点
第0章 绪论思考题：1、 试说明机械、机器与机构的特征、区别和联系。
机器：①人为的实物组合体（不是天然形成的）；②各实体之间必须具有确定的相对运动；③能实现能量的转换，而且必须有机械能参与。
机构： （有机器的①②两特征）机器和机构的区别：机器能作有用功，而机构不能，机构仅能传递和变化运动，以实现预期的机械运动。
机器和机构的联系：机构是机器的运动部分，机器是由几个机构组成的系统，最简单的机器只有一个机构。
机械： （机械就是机器，但两者在用法上不同）机器常用来指一个具体的概念；机械常用在更广泛、更抽象的意义上。
第1章 平面机构的自由度思考题：1、什么是机构的自由度？什么是运动副？它起的作用是什么？机构的自由度=机构的独立运动数目运动副——两个构件通过直接接触所形成的可产生相对运动的联接。
传递构件之间的运动和动力。
2、 平面副是如何分类的？各类运动副的作用有什么不同？3、 什么是构件、运动链和机构？构件——运动的单元；运动链——两个以上的构件通过运动副相连的构件组。
机构的组成：构件间用运动副相连；构件中有机架、原动件、从动件。
4、 什么是机构运动简图？它与机构的示意图有什么不同？机构运动简图——用规定的符号表示运动副，用简单的线条表示构件，不考虑构件的真实外形，选取合适的比例尺和投影面，来表示机构中各构件相对运动关系的几何图形。
机构运动简图必须按比例绘制，机构示意图则不需要按比例绘制。
5、平面机构自由度计算时应注意哪几方面的问题？各是如何定义的？1）复合铰链——三个或三个以上的构件重叠在一起形成的转动副。
复合铰链的转动副数=组成复合铰链的构件数-12）局部自由度——与整个机构的运动无关的自由度。
3）虚约束——对机构的运动不起实际约束效果的约束。
6、如何根据自由度计算的结果（F≤0或F ＞0）判断给定机构能否运动和有无确定的相对运动？ 平面运动副转动副移动副滚滑副 低副 高副若机构自由度Ｆ≤０，则机构不能动；若Ｆ>０且与原动件数相等，则机构各构件间的相对运动是确定的。
哈工大机械原理考研-第2章 复习思考题与习题
2.4 复习思考题与习题一、思考题1. 平面四杆机构的基本型式是什么？它有哪几种演化方法？2. 铰链四杆机构的曲柄存在条件是什么？曲柄滑块机构及导杆机构等其它四杆机构的曲柄存在条件是什么？3. 什么是连杆机构的压力角、传动角、急回运动、极位夹角、行程速比系数？连杆机构最小传动角出现在什么位置？如何计算连杆机构的最小传动角？极位夹角与行程速比系数的关系如何？“死点”在什么情况下出现？如何利用和避免“死点”位置？4. 机构运动分析包括哪些内容？对机构进行运动分析的目的是什么？什么叫速度瞬心？相对速度瞬心和绝对速度瞬心有什么区别？如何确定机构中速度瞬心的数目？什么是“三心定理”？对机构进行运动分析时，速度瞬心法的优点及局限是什么？5. 什么是Ⅰ级机构、RRR 杆组、RRP 杆组、RPR 杆组、PRP 杆组、RPP 杆组？什么是相对运动图解法及杆组法？用杆组法对连杆机构进行运动分析的依据及基本思路是什么？6. 何谓摩擦角和摩擦圆？移动副中总反力是如何决定的？何谓当量摩擦系数和当量摩擦角？机械效率的计算方法有哪些？从机械效率的观点来看，机械的自锁条件是什么？7. 平面连杆机构设计的基本问题有哪些？ “函数机构”、“轨迹机构”、“导引机构”的设计思想、方法是什么？按给定行程速比系数设计四杆机构的方法是什么？二、习题题2-1 如题2-1图所示导杆机构中，已知mm L AB 400=，偏距mm e 10=。
试问：1． 试判定机构是否具有急回特性，并说明理由。
2． 若滑块的工作行程方向朝右，试从急回特性和压力角两个方面判定图示曲柄的转向是否正确？并说明理由。
题2-2图题2-3 如题图2-3所示曲柄滑块机构：1．设曲柄为主动件，滑块朝右运动 为工作行程。
试确定曲柄的合理转向， 并简述其理由；2．若滑块为主动件，试用作图法确定该机构的死点位置； 题2-3 3．当曲柄为主动件时，画出极位夹角θ，最小传动角min γ。
题2-4 如题2-4 图所示齿轮-连杆组合机构中，构件3带动齿轮2(行星齿轮)绕固定齿轮1(中心轮)转动，试用速度瞬心图解法求图示位置构件2与4的传动比2424/i ωω=。
从力学角度浅谈平面机构传动角的求解
2022年第8期 第49卷———————————————收稿日期：2021-08-10基金项目：江苏省高等教育教学改革研究课题（2019JSJG532）从力学角度浅谈平面机构传动角的求解高阁（江苏科技大学 机械工程学院，江苏 镇江 212100）摘要：机构传动角γ常用来判断平面机构的传力性能，但现有教材并未直接给出传动角的定义，而需要依赖压力角求解，容易产生歧义性从而造成学生理解和运用的困难。
本文从力学的角度出发解析传动角的实际物理含义，引入有效/无效驱动力的概念，在保证教材传动角原主体定义不变的前提下通过补充说明给出了传动角的准确定义，并基于该途径给出了常用机构的传动角的求法。
在此基础上进一步讨论了最小传动角的求解。
通过若干实例表明该定义方式简单明了、具有唯一性，更加容易被学生接受及使用，完善了机械设计教材中的相应基本概念。
关键词：传动角；压力角；力学中图分类号：TH111 文献标志码：Adoi ：10.3969/j.issn.1006-0316.2022.08.002文章编号：1006-0316 (2022) 08-0006-07On the Solution of the Transmission Angle of the Plane Mechanism fromthe Perspective of MechanicsGAO Ge( School of Mechanical Engineering, Jiangsu University of Science and Technology,Zhenjiang 212100, China )Abstract ：The transmission angle γ is often used to judge the force transmission performance of planar mechanism. However, the definition of transmission angle is not given directly in the existing teaching materials. It depends on the solution of pressure angle, which produces ambiguity and makes it difficult for students to understand and use. This article aims at analyzing the actual physical meaning of the transmission angle from the perspective of mechanics. By introducing the concept of valid/invalid driving force, it gives the accurate definition of the transmission angle through supplementary explanations without changing the original definition in the teaching materials. Transmission angles of commonly used mechanisms are found through the new approach, which is simple and clear to ensure the uniqueness. What is more, how to find the solution of the minimum transmission angle via the new way is further discussed. Several examples verify that the definition is simple, clear and unique, which is easily accepted and used by students. It can help improve the corresponding basic concept in the mechanical design textbook.Key words ：transmission angle ；pressure angle ；mechanics压力角和传动角是机械设计中的重要参数，它们直接影响机械传动效率和是否发生自锁。
机械设计基础公式汇总
机械设计基础公式汇总机械设计基础公式大家了解吗？以下是XX为大家整理好的机械设计基础公式汇总，一起来学习吧.零件：独立的制造单元构件：独立的运动单元体机构：用来传递运动和力的、有一个构件为机架的、用构件间能够相对运动的连接方式组成的构件系统机器：是执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料、信息机械：机器和机构的总称机构运动简图：用简单的线条和符号来代表构件和运动副，并按一定比例确定各运动副的相对位置，这种表示机构中各构件间相对运动关系的简单图形称为机构运动简图运动副：由两个构件直接接触而组成的可动的连接运动副元素：把两构件上能够参加接触而构成的运动副表面运动副的自由度和约束数的关系f=6-s运动链：构件通过运动副的连接而构成的可相对运动系统高副：两构件通过点线接触而构成的运动副低副：两构件通过面接触而构成的运动副平面运动副的最大约束数为2，最小约束数为1；引入一个约束的运动副为高副，引入两个约束的运动副为平面低副平面自由度计算公式：F=3n-2PL-PH机构可动的条件：机构的自由度大于零机构具有确定运动的条件：机构的原动件的数目应等于机构的自由度数目虚约束：对机构不起限制作用的约束局部自由度：与输出机构运动无关的自由度复合铰链：两个以上构件同时在一处用转动副相连接速度瞬心：互作平面相对运动的两构件上瞬时速度相等的重合点。
若绝对速度为零，则该瞬心称为绝对瞬心相对速度瞬心与绝对速度瞬心的相同点：互作平面相对运动的两构件上瞬时相对速度为零的点；不同点：后者绝对速度为零，前者不是三心定理：三个彼此作平面运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上机构的瞬心数：N=K(K-1)/2机械自锁：有些机械中，有些机械按其结构情况分析是可以运动的，但由于摩擦的存在却会出现无论如何增大驱动力也无法使其运动曲柄：作整周定轴回转的构件；连杆：作平面运动的构件；摇杆：作定轴摆动的构件；连架杆：与机架相联的构件；周转副：能作360?相对回转的运动副摆转副：只能作有限角度摆动的运动副。