90度铰链机械原理
机械原理第8章 连杆机构及其传动特点
机械原理第8章连杆机构及其传动特点●考纲●1.铰链四杆机构的基本类型，演化和应用●2.曲柄存在条件、行程速比系数、传动角、压力角、死点●2.图解法设计四杆机构●笔记●8.1连杆机构及其传动特点●连杆机构的共同特点是其主动件的运动都要经过一个不与机架直接相连的称之为连杆（coupler)的中间构件，才能传动至从动件，故而称其为连杆机构（linkage mechanism)。
●连杆机构的传动特点●连杆机构具有以下一些传动特点：●1)连杆机构中的运动副一般均为低副（故又称其为低副机构，lower pairmechanism)。
其运动副元素为面接触，压强较小，承载能力较大，润滑好，磨损小，加工制造容易，且连杆机构中的低副一般是几何封闭，对保证工作的可靠性较为有利。
●2)在连杆机构中，在主动件的运动规律不变的条件下，可用改变各构件的相对长度来使从动件得到不同的运动规律。
●3)在连杆机构中，连杆上各点的轨迹是各种不同形状的曲线（称为连杆曲线，coupler-point curve),其形状随着各构件相对长度的改变而改变，故连杆曲线的形式多样，可用来满足一些特定工作的需要。
●此外连杆机构还可以很方便的达到改变运动的传递方向，扩大行程，实现增力和远距离传动等目的。
●连杆机构也存在如下一些缺点：●1)由于连杆机构的运动必须经过中间构件进行传递，因而传动路线较长，易产生较的误差累积，同时也使机械效率降低。
●2)在连杆机构运动中，连杆及滑块所产生的惯性力难以用一般平衡方法加以消除而连杆机构不宜用于高速运动。
●8.2平面四杆机构的基本类型及应用●1.铰链四杆机构的类型及应用●(1)铰链四杆运动链周转副存在的条件平面饺链四杆机构中曲柄存在的前提是其运动副中必有周转副存在●转动副为周转副的条件是：●1）最短杆长度＋最长杆长度≤其他两杆长度之和 (杆长条件)l_{min}＋l_{max}≤l_i＋l_j●2）组成该周转副的两杆中必有一个为最短杆(最短杆两端最易产生周转副)●此外，为了使四个杆能够装配成封闭的运动链，最长杆长度必须小于其他三个杆长度之和●I_{max} < l _{m in}＋l_i+ l_j●(2)较链四杆机构的基本类型●满足杆长条件l_{min}＋l_{max}≤l_i＋l_j●1）.l_{min}＋l_{max}＜l_i＋l_j●①最短杆为连架杆，曲柄摇杆机构●②最短杆为机架，双曲柄机构●③最短杆为连杆，双摇杆机构●2）.l_{min}＋l_{max}＝l_i＋l_j●①两两相邻杆长度相等，泛菱形结构●长杆为机架，曲柄摇杆机构●短杆为机架，双曲柄机构●两相邻杆重叠时，一二杆机构●②两两相对杆长度相等时，双曲柄机构●两两相对杆平行，平行四边形结构●平行四边形结构三个特点●①两曲柄以相同角速度同向转动；●②连杆作平动；●③连杆上的任一点的轨迹均是以曲柄长度为半径的圆。
机械原理复习资料剖析
一、判断题1.构件是机构或机器中独立运动的单元体，也是机械原理研究的对象。
( Y )2.当其它条件不变时，凸轮的基圆半径越大，则凸轮机构的压力角就越小，机构传力效果越好。
( Y )3.在曲柄滑块机构中，只要原动件是滑块，就必然有死点存在。
( Y )4.在摆动导杆机构中，若取曲柄为原动件时，机构的最小传动角γmin=0º；而取导杆为原动件时，则机构的最小传动角γmin=90º( N )5.在蜗杆传动中，蜗杆的升角等于蜗轮的螺旋角，且蜗杆与蜗轮的螺旋线旋向相同。
( Y )6.斜齿圆柱齿轮的标准模数和标准压力角在法面上。
( Y )7.与其他机构相比，凸轮机构最大的优点是可实现各种预期的运动规律。
( Y )8.在铰链四杆机构中，若以曲柄为原动件时，机构会出现死点位置。
( N )9、在平面机构中，一个高副引入二个约束。
（N ）10、根据渐开线性质，基圆内无渐开线，所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计比基圆大。
（N）11、在曲柄滑块机构中，只要原动件是滑块，就必然有死点存在。
( Y )12、机器的等效质量等于组成该机器的各构件质量的总和。
( N ) 13．构件是机构或机器中独立运动的单元体，也是机械原理研究的对象。
(Y ) 14．机构具有确定相对运动的条件为：其的自由度>0。
( N ) 15．机构当出现死点时，对运动传递是不利的，因此应设法避免；而在夹具设计时，却需要利用机构的死点性质。
( Y ) 16．渐开线直齿圆锥齿轮的标准参数取在大端上。
( Y)二、填空题1.机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于原动件独立运动数。
2.同一构件上各点的速度多边形必相似于对应点位置组成的多边形。
3.在转子平衡问题中，偏心质量产生的惯性力可以用质径积相对地表示。
4.机械系统的等效力学模型是具有等效转动惯量，其上作用有等效力矩的等效构件。
5.无急回运动的曲柄摇杆机构，极位夹角等于0，行程速比系数等于 1 。
汽车车门铰链机械原理
汽车车门铰链机械原理
汽车车门铰链是连接车门和车身的重要组成部分。
它们起到了车门的支撑和开启、关闭的作用。
那么，汽车车门铰链的机械原理是什么呢？
汽车车门铰链主要由铰链本体、铰销、垫片、弹簧等部分组成。
铰链本体是由两个相互连接的零件组成，它们通过铰销连接在一起。
铰销是一个圆柱形零件，通常由铁、钢等金属材料制成。
它的直径要比铰链本体的孔径略大，这样才能确保铰销能够顺畅地旋转，从而实现车门的开启和关闭。
在铰链本体的两端，还安装有垫片。
垫片的作用是减少铰链本体和车身之间的摩擦，从而延长铰链的使用寿命。
此外，垫片还可以起到缓冲的作用，避免车门在关闭时产生过大的冲击力。
车门铰链的开启和关闭是通过弹簧实现的。
弹簧是一种能够储存弹性势能的零件，它的形状通常是螺旋状的。
在车门铰链中，弹簧的作用是帮助车门保持在打开或关闭的状态。
当车门关闭时，弹簧会将车门向车身方向施加一个力，从而确保车门紧密地贴合在车身上。
而当车门打开时，弹簧则会释放储存的弹性势能，帮助车门顺畅地打开。
总的来说，汽车车门铰链的机械原理就是通过铰链本体、铰销、垫
片和弹簧等零部件的相互作用，实现车门的开启和关闭。
这些零部件的精密设计和制造，能够确保车门的安全性、稳定性和寿命。
同时，车门铰链也是汽车安全性的重要组成部分，必须经过严格的品质测试和质量控制，确保其符合国家和行业标准。
机械原理习题(参考)(1)
机械原理复习题绪论复习思考题1、试述构件和零件的区别与联系？2、何谓机架、原动件和从动件？第一章机械的结构分析复习思考题1、两构件构成运动副的特征是什么？2、如何区别平面及空间运动副？3、何谓自由度和约束？4、转动副与移动副的运动特点有何区别与联系？5、何谓复合铰链？计算机构自由度时应如何处理？6、机构具有确定运动的条件是什么？7、什么是虚约束？习题1、画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。
（a）(b) (c)2、一简易冲床的初拟设计方案如图。
设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A连续回转；而固装在轴A上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。
试绘出其机构运动简图，分析其运动是否确定，并提出修改措施。
3、计算图示平面机构的自由度；机构中的原动件用圆弧箭头表示。
(a) (b) (c)(d) (e) (f)第二章 平面机构的运动分析复习思考题1、已知作平面相对运动两构件上两个重合点的相对速度12A A V 及12B B V 的方向，它们的相对瞬心P 12在何处？2、当两构件组成滑动兼滚动的高副时，其速度瞬心在何处？3、如何考虑机构中不组成运动副的两构件的速度瞬心？4、利用速度瞬心，在机构运动分析中可以求哪些运动参数？5、在平面机构运动分析中，哥氏加速度大小及方向如何确定？习题1、试求出下列机构中的所有速度瞬心。
(a) (b)(c) (d)2、图示的凸轮机构中，凸轮的角速度ω1=10s-1，R=50mm，l A0=20mm，试求当φ=0°、45°及90°时，构件2的速度v。
题2图凸轮机构题3图组合机构3、图示机构，由曲柄1、连杆2、摇杆3及机架6组成铰链四杆机构，轮1′与曲柄1固接，其轴心为B，轮4分别与轮1′和轮5相切，轮5活套于轴D上。
各相切轮之间作纯滚动。
试用速度瞬心法确定曲柄1与轮5的角速比ω1/ω5。
4、在图示的颚式破碎机中，已知：x D=260mm，y D=480mm，x G=400mm，y G=200mm，l AB=l CE=100mm，l BC=l BE=500mm，l CD=300mm，l EF=400mm，l GF=685mm，ϕ1=45°,ω1=30rad/s 逆时针。
汽车车门铰链机械原理
汽车车门铰链机械原理
上铰链通常由一对铰钉和轴承组成，其中一个铰钉安装在车门上，另
一个铰钉则安装在车身上。
铰钉允许车门绕垂直轴线进行旋转，而轴承则
减少因车门的重量而带来的阻力。
上铰链的机械原理是通过铰钉的转动和
轴承的滚动使车门上下转动开启或关闭。
下铰链与上铰链的原理类似，它也包括一个铰钉和一个轴承。
不同之
处在于，下铰链的铰钉安装在车门下部，而轴承则安装在车身下方。
下铰
链的机械原理与上铰链相同，也是通过铰钉的转动和轴承的滚动使车门可
以在水平方向上开启和关闭。
在车门开启和关闭过程中，铰链还要面对车门的重量以及可能的外力，因此它需要具备一定的强度和稳定性。
一般情况下，铰链采用坚固耐用的
材料制成，如钢铁或铝合金，以确保车门能够安全稳定地运动。
此外，为了保证车门能够顺利地进行开启和关闭，铰链还需要定期进
行润滑维护。
润滑油可以减少铰链在转动过程中的摩擦和磨损，从而延长
铰链的使用寿命并提高操作的顺畅度。
总之，汽车车门铰链的机械原理是通过铰钉和轴承的转动和滚动使车
门能够开启和关闭。
铰链的设计和制造需要考虑到车门的重量和外力的影响，以确保车门能够稳定安全地运动。
此外，定期的润滑维护也是确保铰
链正常工作的重要步骤。
折叠屏水滴形铰链的工作原理
折叠屏水滴形铰链的工作原理
折叠屏水滴形铰链是一种特殊的铰链设计，主要用于可折叠屏幕设备，如折叠手机、折叠平板电脑等。
它的工作原理包括以下几个方面。
首先，折叠屏水滴形铰链的设计是基于机械原理和材料科学原理的结合。
它由多个铰链单元组成，每个铰链单元都是由两个薄片组成，其中一个薄片是弹性材料制成的，例如弹簧钢板或聚合物材料。
这种设计可以使得铰链在折叠过程中具有一定的弹性和稳定性。
其次，折叠屏水滴形铰链的工作原理是通过一系列复杂的力学和摩擦力相互作用来完成的。
当用户将折叠屏幕设备折叠起来时，铰链单元会根据设备的折叠角度发生相应的变形。
弹性材料的薄片会弯曲和扭曲以适应折叠动作，同时提供足够的力量来支撑和稳定设备。
第三，水滴形的设计可以使得折叠屏幕设备在折叠过程中具有更加自然和平滑的运动轨迹。
水滴形的铰链设计采用曲线而非直线的形状，这可以使得设备折叠时的运动轨迹更加流畅，减少了机械部件之间的摩擦和阻力，同时增加了设备在折叠状态下的稳定性。
最后，折叠屏水滴形铰链的工作原理还与一些特殊的结构设计有关。
例如，铰链单元可以包含一些附加的滚轮或滑块结构，以减少摩擦力和降低磨损程度。
此外，铰链单元还可以通过弹簧或磁力等机制实现锁定或释放，以保持设备在特定折叠状态
下的稳定性。
总结起来，折叠屏水滴形铰链是通过机械原理和材料科学原理的结合实现的。
它利用弹性材料的变形和力学相互作用来实现设备的折叠和稳定，同时通过特殊的曲线设计和附加结构来提高设备的运动轨迹和稳定性。
这种铰链设计在可折叠屏幕设备中起到了重要的作用，使得设备具有更加自然、平滑和可靠的折叠功能。
机械原理机构自由度计算
机械原理机构自由度计算要计算机械原理机构的自由度，首先需要确定机构中的连杆和连接关系。
连杆是构成机构的杆件，连接关系是将连杆连接在一起的方式。
机构中的连杆可以是刚性的或柔性的，连接关系可以通过铰链、滑动副或传动副来实现。
在计算自由度时，通常会假设连杆是刚性的，以简化计算。
计算机械原理机构的自由度时，有两种常见的方法可供选择：迭代法和非迭代法。
在迭代法中，我们首先假设机构的自由度为零，并逐步增加约束，直到无法增加为止。
每次增加约束时，我们需要检查相应的自由度是否减少。
如果自由度减少，则保留该约束；如果自由度没有减少，则将该约束排除。
通过迭代这一过程，我们最终可以得到机构的自由度。
相比之下，非迭代法更为直接。
我们可以根据机构中的约束条件和自由关系，直接计算出机构的自由度。
这种方法在约束较少或机构较简单的情况下尤其适用。
无论使用哪种方法，计算机械原理机构的自由度都需要考虑以下几个因素：1.连杆的数量：连杆的数量对机构的自由度有直接影响。
一个机构中的连杆数量越多，其自由度也就越高。
2.连杆的长度：连杆的长度决定了机构的运动幅度。
较长的连杆通常会增加机构的自由度。
3.连接关系：不同的连接关系会导致机构自由度的不同。
例如，一个通过滑动副连接的机构可能具有比通过传动副连接的机构更大的自由度。
通过对上述因素进行综合考虑，我们可以计算出机械原理机构的自由度，并据此来分析和优化机构的设计。
机构的自由度不仅与其运动性能和稳定性有关，还与动力学和控制系统的设计密切相关。
总结起来，机械原理机构的自由度计算是理解和设计复杂机构的重要步骤之一、通过迭代法或非迭代法，我们可以计算出机构的自由度，并据此分析和优化机构的性能。
在进行自由度计算时，我们需要考虑连杆的数量、长度和连接关系等因素。
这些计算为机构的设计和应用提供了理论依据。
机械原理答案重点(课后习题)
题2-14 图a 所示是为高位截肢的人所设计的一种假肢膝关节机构，该机构能保持人行走的稳定性。
若以颈骨1为机架，试绘制其机构运动简图和计算其自由度，并作出大腿弯曲90度时的机构运动简图。
解：1)取比例尺,绘制机构运动简图。
大腿弯曲90度时的机构运动简图如虚线所示。
(如图2-5所示)2) 5=n 7=l p 0=h p10725323=-⨯-⨯=--=h l p p n F弯曲90º 时的机构运动简图题2-16 试计算如图所示各机构的自由度。
图a 、d 为齿轮-连杆组合机构；图b 为凸轮-连杆组合机构（图中在D 处为铰接在一起的两个滑块）；图c 为一精压机机构。
并问在图d 所示机构中，齿轮3与5和齿条7与齿轮5的啮合高副所提供的约束数目是否相同为什么解： a) 4=n 5=l p 1=h p11524323=-⨯-⨯=--=h l p p n F A 处为复合铰链b) 解法一：5=n 6=l p 2=h p12625323=-⨯-⨯=--=h l p p n F解法二：7=n 8=l p 2=h p 虚约束0='p 局部自由度 2='F12)0282(73)2(3=--+⨯-⨯='-'-+-=F p p p n F h l 2、4处存在局部自由度c) 解法一：5=n 7=l p 0=h p10725323=-⨯-⨯=--=h l p p n F解法二：11=n 17=l p 0=h p虚约束263010232=⨯-+⨯='-'+'='n p p p hl 局部自由度 0='F 10)20172(113)2(3=--+⨯-⨯='-'-+-=F p p p n F h l C 、F 、K 处存在复合铰链d) 6=n 7=l p 3=h p13726323=-⨯-⨯=--=h l p p n F齿轮3与齿轮5的啮合为高副（因两齿轮中心距己被约束，故应为单侧接触）将提供1个约束。
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90度铰链机械原理
一、引言
90度铰链机械是一种常见的机械装置，广泛应用于各种工业领域和生活中。
它的原理简单而有效，可以实现物体的旋转和固定。
本文将详细介绍90度铰链机械的原理及其应用。
二、90度铰链机械的原理
90度铰链机械由两个相互连接的部件组成，每个部件上都有一个铰链点。
这两个部件可以相对旋转，使得物体可以在两者之间旋转。
铰链机械的关键在于铰链点的设计和位置。
1. 铰链点的设计
铰链点是90度铰链机械的关键部分，其设计直接决定了机械的性能和稳定性。
通常，铰链点由一个轴和一个孔组成。
轴可以插入孔中，并且可以在孔中自由旋转。
为了保证机械的稳定性，轴和孔的直径应匹配，以减少摩擦和间隙。
2. 铰链点的位置
铰链点的位置决定了物体在机械中的旋转轴。
当两个铰链点的位置对称时，物体将在中心位置旋转。
当两个铰链点的位置不对称时，物体将在不同位置旋转。
通过调整铰链点的位置，可以实现不同的旋转效果和固定位置。
三、90度铰链机械的应用
90度铰链机械在各个领域都有广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景。
1. 门铰链
门铰链是90度铰链机械的典型应用之一。
门上安装的铰链机械可以使门在打开和关闭时实现旋转。
通过调整铰链点的位置，可以使门在不同角度停留，方便进出。
2. 摄像头支架
摄像头支架通常使用90度铰链机械设计。
这种设计可以使摄像头在水平和垂直方向上自由旋转，以便调整视角和拍摄方向。
3. 折叠椅
折叠椅上的铰链机械使椅子能够在打开和关闭时自由旋转。
通过调整铰链点的位置，可以实现椅子的固定和折叠，方便存储和携带。
4. 机械臂
机械臂中也广泛使用90度铰链机械。
通过铰链机械，机械臂可以实现自由旋转和固定，以便完成各种工作任务。
5. 家具设计
家具设计中常常使用90度铰链机械，如抽屉、柜门等。
通过调整铰链点的位置，可以使家具在打开和关闭时实现旋转和固定，方便
使用。
6. 车门铰链
汽车中的车门铰链也采用90度铰链机械。
通过铰链机械，车门可以在打开和关闭时实现旋转和固定，方便进出车辆。
四、总结
90度铰链机械是一种简单而有效的机械装置，可以实现物体的旋转和固定。
通过合理设计铰链点的位置和形状，可以应用于各种工业领域和生活中。
它的应用范围广泛，如门铰链、摄像头支架、折叠椅、机械臂、家具设计等。
随着科技的不断进步，铰链机械的设计和应用将会更加多样化和智能化。