连杆机构演示PPT优秀课件
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《平面连杆机构 》课件
平面连杆机构的设计考虑因素
直线运动与曲线 运动的转换
设计中需要考虑连杆的长 度、角度和转动轴位移。
运动轨迹的控制
设计中需要考虑连杆的链 接方式、角度和长度。
噪音与振动控制
需要优化连杆的结构和材 料以减少噪音和振动。
结论和总结
平面连杆机构是一种重要的运动装置，它在各个领域都有广泛的应用。了解平面连杆机构的类型 和工作原理，可以为设计和创新提供重要的参考。
《平面连杆机构》PPT课 件
平面连杆机构的定义
平面连杆机构由刚性连杆连接的平面运动装置组成。它们在工程领域、机械 领域以及其他领域中广泛应用。
平面连杆机构的类型
二级及三级机构
由几个连杆组成的层级 结构，实现复杂的运动。
常见的平面连杆机构
如曲柄摇杆机构、滑块 机构和曲柄滑块机构等。
其他特殊形式的平 面连杆机构
如同心圆机构、牛顿摇 杆机构和双可转连杆机 构等。
平面连杆机构的工作原理
平面连杆机构利用连杆的运动实现物体的平面运动，例如旋转、直线运动和复杂的轨迹运动。
平面连杆机构的应用
1 工程领域
2 机械领域
用于机械装置、工业 生产线和运等。
3 其他领域
用于模拟器、游戏开 发和动画制作等。
《曲柄连杆机构》课件
压缩机中的曲柄连杆机构
总结词
压缩机中的曲柄连杆机构是实现压缩气 体功能的关键部件，通过曲柄的旋转运 动带动连杆的往复运动，从而驱动活塞 在气缸内进行压缩气体的工作。
VS
详细描述
在压缩机中，曲柄连杆机构同样由曲轴、 连杆和活塞组成。曲轴的旋转运动通过连 杆传递给活塞，使活塞在气缸内进行往复 运动，从而实现气体的压缩。这个机构的 设计和优化对于提高压缩机的性能和效率 同样至关重要。
类型与特点
总结词
根据结构和工作原理的不同，曲柄连杆机构可分为多种类型，如单缸、双缸和多缸等。
详细描述
曲柄连杆机构的类型和特点多种多样，根据其结构和工作原理的不同，可以分为单缸、双缸和多缸等多种类型。 不同类型的曲柄连杆机构具有不同的工作特性和应用场景，例如在摩托车、汽车和船舶等领域中都有广泛的应用 。
2023
PART 02
曲柄连杆机构的应用
REPORTING
内燃机中的曲柄连杆机构
总结词
内燃机中的曲柄连杆机构是实现能量转换的关键部件，通过曲柄的旋转运动带动连杆的往复运动，从 而驱动活塞进行吸气、压缩、燃烧和排气工作。
详细描述
在内燃机中，曲柄连杆机构由曲轴、连杆和活塞组成。曲轴是发动机的核心部件，通过曲轴的旋转运 动带动连杆，连杆再将往复运动传递给活塞，使活塞在气缸内进行往复运动。这个机构的设计和优化 对于提高内燃机的性能和效率至关重要。
选择高强度、低摩擦系数的材料，提高机构的使用寿命和传动效率 。
降低曲柄连杆机构的能耗
1 2
优化曲柄连杆机构的运动特性
通过调整机构参数，降低机构在运动过程中的能 量损失。
应用节能技术
采用节能电机或采用能量回收技术，将机构在运 动过程中产生的能量进行回收利用。
6连杆机构剖析PPT课件
称γ为传动角, ＝90°－ 。 γ ↑ → F’↑ →对传动有利。
可用γ的大小来表示机构传动力性能的好坏。 当机构在运动过程中，传动角是变化的。
B
F”
F
Cγ
α
v (F’)
A
D
.
49
压力角和传动角
当机构在运动过程中，传动角是变化的。 为保证机构具有良好的传力性能，设计时：
min40° (一般机械) min50° (大功率机械)
2 B C C D
当 0 、 180 时，δ呈现最大最小值； 当δ 是锐角，δ=γ
当δ 是钝角，γ=180º - δ
C
B
A
φ
δ D
.
51
压力角和传动角
γmin出现的位置：
α
δ
δ
◆当 ∠BCD ≤ 90°时，γ＝∠BCD ◆当 ∠BCD ＞ 90°时，γ＝180°- ∠BCD ◆当主动曲柄与机架共线的位置， 都有可能出现γmin
C1C 2 t2
=
C1C 2 t1
t1 t2
180 180
只要 θ ≠ 0 ， 就有 K>1
且θ越大，K值越大，急回性质越明显。
设计新机械时，往往先给定K值，于是:
180 K1
K1
问：如何判断一个机构是否有急回特性？ 从动件是否有极限位置； 对应主动件位置是否存在极位夹角
.
40
急回运动及行程速比系数
.
24
4、改变运动副元素的包容关系
.
25
小结
四杆机构的演化
1、改变构件的形状和运动尺寸 2、更换不同的构件成为新机架 3、改变运动副的尺寸 4、改变运动副元素的包容关系
.
《连杆机构》课件
连杆机构的力传递特性
描述了连杆机构在传递力和运动过程 中力的传递方式和效果，可以通过解 析法或实验方法进行研究和分析。
04 连杆机构的设计与优化
连杆机构的设计原则与方法
总结词
连杆机构设计原则是确保机构的运动学和动力学性能，同时满足强度、刚度和稳定性的 要求。
详细描述
连杆机构的设计原则包括确定机构的运动规律和运动轨迹、选择合适的连杆和运动副、 进行强度和刚度校核、优化机构尺寸和布局等。设计方法包括理论计算、实验研究和数
描述了各构件之间在运动过程中的相 对位置关系，可以通过几何学方法进 行分析和计算。
描述了各构件在运动过程中的加速度 关系，可以通过解析法或图解法进行 分析和计算。
连杆机构的速度特性
描述了各构件在运动过程中的速度关 系，可以通过解析法或图解法进行分 析和计算。
连杆机构的传力特性
连杆构的受力分析
通过对连杆机构中各构件之间的相互 作用力进行分析，可以确定各构件的 受力情况，为机构的优化设计和稳定 性分析提供依据。
新材料在连杆机构中的应用
01
02
03
高强度轻质材料
如碳纤维、钛合金等，能 够提高连杆机构的强度和 刚度，减轻重量。
耐腐蚀材料
用于在恶劣环境下工作的 连杆机构，提高其使用寿 命。
智能材料
如形状记忆合金、压电陶 瓷等，可用于实现连杆机 构的自适应和主动控制。
新工艺在连杆机构中的应用
精密铸造和锻造
提高连杆机构的制造精度 和表面质量。
度和范围，以满足不同工作需求。
双曲柄机构的实例分析
要点一
总结词
双曲柄机构可以实现两个曲柄的同步或反相位运动，常用 于实现复杂的运动轨迹和运动形式。
描述了连杆机构在传递力和运动过程 中力的传递方式和效果，可以通过解 析法或实验方法进行研究和分析。
04 连杆机构的设计与优化
连杆机构的设计原则与方法
总结词
连杆机构设计原则是确保机构的运动学和动力学性能，同时满足强度、刚度和稳定性的 要求。
详细描述
连杆机构的设计原则包括确定机构的运动规律和运动轨迹、选择合适的连杆和运动副、 进行强度和刚度校核、优化机构尺寸和布局等。设计方法包括理论计算、实验研究和数
描述了各构件之间在运动过程中的相 对位置关系，可以通过几何学方法进 行分析和计算。
描述了各构件在运动过程中的加速度 关系，可以通过解析法或图解法进行 分析和计算。
连杆机构的速度特性
描述了各构件在运动过程中的速度关 系，可以通过解析法或图解法进行分 析和计算。
连杆机构的传力特性
连杆构的受力分析
通过对连杆机构中各构件之间的相互 作用力进行分析，可以确定各构件的 受力情况，为机构的优化设计和稳定 性分析提供依据。
新材料在连杆机构中的应用
01
02
03
高强度轻质材料
如碳纤维、钛合金等，能 够提高连杆机构的强度和 刚度，减轻重量。
耐腐蚀材料
用于在恶劣环境下工作的 连杆机构，提高其使用寿 命。
智能材料
如形状记忆合金、压电陶 瓷等，可用于实现连杆机 构的自适应和主动控制。
新工艺在连杆机构中的应用
精密铸造和锻造
提高连杆机构的制造精度 和表面质量。
度和范围，以满足不同工作需求。
双曲柄机构的实例分析
要点一
总结词
双曲柄机构可以实现两个曲柄的同步或反相位运动，常用 于实现复杂的运动轨迹和运动形式。
曲柄连杆机构详细PPT幻灯片共34页
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
曲柄连杆机构详细PPT幻灯 片
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
平面连杆机构PPTPPT课件
F"
(1)压力角α ：
F与Vc所夹的锐角α称为压力角。
C
由图知， F’=Fcosα, F’’= Fsinα
B ω
分析：F一定时，压力角α越小，有效力 F’
A
D
越大，传动性能好。α=0°最好。
(2) 传动角γ ： 压力角的余角γ（连杆与从动摇杆之间所夹锐角）为传动角。
γ=90°－α
分析：γ越大，传力性能越好，γ=90°最好。
第8页/共27页
3 死点位置
目的：解决工程应用中机构出现 动不了的情况。
(1)死点： ①摇杆3为原动件； ②曲柄1为从动件； ③不计各构件的质量、惯性。
当 摇 杆 摆 到 C1D 和 C2D 位 置 时 ， 连 杆 2 与 曲 柄 1 共 线 ， 传 动 角 γ=0°，则此时连杆加给曲柄的力将通过铰链中心A，对A点不产生 力矩。因此，不能使曲柄转动这种位置称为死点。 ※死点的存在取决于从动件是否与连杆共线。 ※死点表现形式：从动件卡死或运动不确定现象。
曲柄摇杆机构，双曲柄机构，双摇杆机构
第2页/共27页
1 曲柄摇杆机构的急回运动特性
铰链四杆机构中，若AB为曲柄，CD为摇杆，形成曲柄摇杆机构。 如果曲柄为原动件，并以角速度ω作匀速转动，摇杆为从动件。
当曲柄AB匀速转动时，摇杆往复摆动的速度是否一致？ (1) 从动件极限位置
第3页/共27页
(2)急回运动特性分析
曲柄
行程1： AB1→AB2 工作行程
行程2：
空回行程
AB2→AB1
摇杆 C1D→C2D
C2D→C1D
Φ1 > Φ2 ，V2 > V1
总结：
①摇杆往复摆动的摆角相同，但曲柄转角不同(φ1>φ2)； ②曲柄匀速转动, 摇杆往复摆动的速度是不同(V2 > V1)。
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转动时, 通常把摇杆往复摆动速 度快慢不同的运动称为急回运动。
分目录 上一张 下一张 退 出
四杆机构从动件空回行程平均速度与工作行程平均速度
的比值称为行程速比系数，用 K 表示：
Kv v1 2c c1 1c c2 2tt1 2tt1 21 21 18 8 0 0 （2—1）
180 K1
为保证机构传动性能良好，
设计时通常应使：
min 40°大功率机械： min 50°
min 的位置如图 2 - 7：
曲柄与机架共线的位置之一。
分目录 上一张 下一张 退 出
死点位置
死点位置：从动件的传动角 等 于零时机构所处的位置。
在左图中，当主动件摇杆CD
位于两个极限位置时，从动件曲
柄AB的传动角为零，机构此时处
有效分力 有害分力
压力角α越小，推动机械运动的 有效分力越大，所以压力角越小越好。
传动角γ ：压力角的余角。
分目录 上一张 下一张 退 出
传动角 越大，推动机械运动的有效分力越大，所以 传动角越大越好。
当连杆BC与摇杆CD的夹角 < 90 时： ；
当连杆BC与摇杆CD的夹角 > 90 时： 180 °- 。
单击……
曲柄：与机架相联并且作整周转动的构件； 连杆：不与机架相联作平面运动的构件； 摇杆：与机架相联并且作往复摆动的构件； 机架：支承传动零件 曲柄、摇杆—连架杆。
分目录 上一张 下一张 退 出
曲 柄 摇 杆 机 构
分目录 上一张 下一张 退 出
曲柄摇杆机构的类型及应用
单击……
颚式破碎机构
分目录 上一张 下一张 退 出
总目录 下一张 退 出
平面连杆机构
将若干个构件用低副联 结起来并作平面运动的机构， 也称低副机构。
铰 链 四 杆 机 单击…… 构
夹 紧 机 构
单击……
缝 纫 机 针 机 单击…… 构
分目录 上一张 下一张 退 出
1. 运动副为面接触，压强小，
2. 承载能力大，耐冲击。
2. 运动副的形状简单、规则，
分目录 上一张 下一张 退 出
曲柄
摇杆
A 1 B 顺 、 A 2转 B 匀1角 1 8 0 C1D 摆C2D 摆角 , 时间 t1 A 2 B 顺 、 A 1转 B 匀2角 1 8 0 C2D 摆C1D 摆角 , 时间 t2
因1＞2且曲柄匀速，所以 ，t1 > t2 , 速度 v2 > v1 ，摇杆具 有急回运动的特性。即曲柄匀速
3. 容易制造，而靠其本身的
4. 几何封闭来保证构件运动，
5. 结构简单, 工作可靠。
3. 构件可以很长，用于远距离
4.
的操作。如挖掘机、自行车车闸。
4. 可以实现不同的运动规律和5. 特定轨迹要求。来自分目录 上一张 下一张 退 出
挖 掘 机
返回
用 于 实 现 远 距 离 操 作 及 受 力 大
分目录 上一张 下一张 退 出
用 于 受 力 大
破 碎 机
返回
分目录 上一张 下一张 退 出
用 于 实 现 各 种 不 同 的 运 动 规 律 要 求
返回
返回
分目录 上一张 下一张 退 出
实 现 给 定 轨 迹 搅 拌 机
分目录 上一张 下一张 退 出
铰链四杆机构
全部运动副为转动副的四杆机构称为铰链 四杆机构，它是平面四杆机构的最基本型式。 分为：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构
曲柄摇杆机构的类型及应用
雷 达 天 线 机 构
搅 拌 机 机 构
分目录 上一张 下一张 退 出
双曲柄机构
平行双曲柄机构
惯性筛
分目录 上一张 下一张 退 出
双 曲 柄 机 构 的 类 型 及 应 用
分目录 上一张 下一张 退 出
双摇杆机构的类型及应用
分目录 上一张 下一张 退 出
双 摇 杆 机 构 的 类 型 及 应 用
(2—4) (2—5)
当曲柄处于AB2时，形成三角形B2C2D。同理可得：
a＋d≤b＋c (2—6)
分目录 上一张 下一张 退 出
将式（2－4）、（2－5）、（2－6）两两相加可得：
a b , a c , a d
结论: 1）最短杆与最长杆的长度和应小于或等于其余
两杆的长度和。— 杆长条件。
即 lma xlmi nll
死点的应用
单击……
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铰链四杆机构有整转副的条件：
曲柄整周转动，曲柄AB必须顺利
通过与机架AD共线的两个位置AB1和 AB2。当曲柄处于AB1时，形成三角形 B1C1D。根据三角形任意两边之和必大 于（或等于）第三边定理可得：
即：b≤(d－a)＋c c≤(d－a)＋b
aa＋＋bc≤≤bc＋＋dd
2）组成周转副的两杆中必有一杆为四杆中的最短杆。 由此可得铰链四杆机构类型的判断方法：
① 当 lma xlmi nll时：
最短杆为连架杆（机架上只有一个整转副）——曲柄摇杆机构
分目录 上一张 下一张 退 出
最短杆为机架（机架上有两个整转副）——双曲柄机构 最短杆为连杆（机架上没有整转副）——双摇杆机构
于死点位置。
分目录 上一张 下一张 退 出
克服死点的措施：
① 利用惯性,如飞轮。 ② 采用几套相同的机构错位。 ③ 利用虚约束,如蒸汽机车中的平行四边形机构。
单击……
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死 点 的 应 用
分目录 上一张 下一张 退 出
飞 机 起 落 架 机 构
分目录 上一张 下一张 退 出
曲
柄
滑
单击……
块
机
构
单击……
分目录 上一张 下一张 退 出
当曲柄的实际尺寸很短并传递较大的动力时， 可将曲柄做成几何中心与回转中心距离等于曲柄长 度的圆盘，常称此机构为偏心轮机构。
K1
（2—2）
因此 （1）当 = 0，k = 1，机构无急回作用。 （2）当 > 0，k > 1，机构有急回作用。
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压力角和传动角
压力角 : 从动件在Ｃ点的受力F 的方向 与速度 Vc 方向所夹的
锐角，称机构在此位置 的压力角。
力P
Pt Pn
P cos P sin
② 当 lma xlmi nll时，机构无曲柄，
机构为双摇杆机构。
双 曲 柄 机 构
单击……
双 摇 杆 机 单击…… 构
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改变相对杆长、转动副 演化为移动副。
在曲柄摇杆机构中，若 摇杆的杆长增大至无穷长， 则其与连杆相联的转动副转 化成移动副。
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四杆机构从动件空回行程平均速度与工作行程平均速度
的比值称为行程速比系数，用 K 表示：
Kv v1 2c c1 1c c2 2tt1 2tt1 21 21 18 8 0 0 （2—1）
180 K1
为保证机构传动性能良好，
设计时通常应使：
min 40°大功率机械： min 50°
min 的位置如图 2 - 7：
曲柄与机架共线的位置之一。
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死点位置
死点位置：从动件的传动角 等 于零时机构所处的位置。
在左图中，当主动件摇杆CD
位于两个极限位置时，从动件曲
柄AB的传动角为零，机构此时处
有效分力 有害分力
压力角α越小，推动机械运动的 有效分力越大，所以压力角越小越好。
传动角γ ：压力角的余角。
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传动角 越大，推动机械运动的有效分力越大，所以 传动角越大越好。
当连杆BC与摇杆CD的夹角 < 90 时： ；
当连杆BC与摇杆CD的夹角 > 90 时： 180 °- 。
单击……
曲柄：与机架相联并且作整周转动的构件； 连杆：不与机架相联作平面运动的构件； 摇杆：与机架相联并且作往复摆动的构件； 机架：支承传动零件 曲柄、摇杆—连架杆。
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曲 柄 摇 杆 机 构
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曲柄摇杆机构的类型及应用
单击……
颚式破碎机构
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总目录 下一张 退 出
平面连杆机构
将若干个构件用低副联 结起来并作平面运动的机构， 也称低副机构。
铰 链 四 杆 机 单击…… 构
夹 紧 机 构
单击……
缝 纫 机 针 机 单击…… 构
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1. 运动副为面接触，压强小，
2. 承载能力大，耐冲击。
2. 运动副的形状简单、规则，
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曲柄
摇杆
A 1 B 顺 、 A 2转 B 匀1角 1 8 0 C1D 摆C2D 摆角 , 时间 t1 A 2 B 顺 、 A 1转 B 匀2角 1 8 0 C2D 摆C1D 摆角 , 时间 t2
因1＞2且曲柄匀速，所以 ，t1 > t2 , 速度 v2 > v1 ，摇杆具 有急回运动的特性。即曲柄匀速
3. 容易制造，而靠其本身的
4. 几何封闭来保证构件运动，
5. 结构简单, 工作可靠。
3. 构件可以很长，用于远距离
4.
的操作。如挖掘机、自行车车闸。
4. 可以实现不同的运动规律和5. 特定轨迹要求。来自分目录 上一张 下一张 退 出
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实 现 给 定 轨 迹 搅 拌 机
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铰链四杆机构
全部运动副为转动副的四杆机构称为铰链 四杆机构，它是平面四杆机构的最基本型式。 分为：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构
曲柄摇杆机构的类型及应用
雷 达 天 线 机 构
搅 拌 机 机 构
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双曲柄机构
平行双曲柄机构
惯性筛
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双 曲 柄 机 构 的 类 型 及 应 用
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双摇杆机构的类型及应用
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双 摇 杆 机 构 的 类 型 及 应 用
(2—4) (2—5)
当曲柄处于AB2时，形成三角形B2C2D。同理可得：
a＋d≤b＋c (2—6)
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将式（2－4）、（2－5）、（2－6）两两相加可得：
a b , a c , a d
结论: 1）最短杆与最长杆的长度和应小于或等于其余
两杆的长度和。— 杆长条件。
即 lma xlmi nll
死点的应用
单击……
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铰链四杆机构有整转副的条件：
曲柄整周转动，曲柄AB必须顺利
通过与机架AD共线的两个位置AB1和 AB2。当曲柄处于AB1时，形成三角形 B1C1D。根据三角形任意两边之和必大 于（或等于）第三边定理可得：
即：b≤(d－a)＋c c≤(d－a)＋b
aa＋＋bc≤≤bc＋＋dd
2）组成周转副的两杆中必有一杆为四杆中的最短杆。 由此可得铰链四杆机构类型的判断方法：
① 当 lma xlmi nll时：
最短杆为连架杆（机架上只有一个整转副）——曲柄摇杆机构
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最短杆为机架（机架上有两个整转副）——双曲柄机构 最短杆为连杆（机架上没有整转副）——双摇杆机构
于死点位置。
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克服死点的措施：
① 利用惯性,如飞轮。 ② 采用几套相同的机构错位。 ③ 利用虚约束,如蒸汽机车中的平行四边形机构。
单击……
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死 点 的 应 用
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飞 机 起 落 架 机 构
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曲
柄
滑
单击……
块
机
构
单击……
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当曲柄的实际尺寸很短并传递较大的动力时， 可将曲柄做成几何中心与回转中心距离等于曲柄长 度的圆盘，常称此机构为偏心轮机构。
K1
（2—2）
因此 （1）当 = 0，k = 1，机构无急回作用。 （2）当 > 0，k > 1，机构有急回作用。
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压力角和传动角
压力角 : 从动件在Ｃ点的受力F 的方向 与速度 Vc 方向所夹的
锐角，称机构在此位置 的压力角。
力P
Pt Pn
P cos P sin
② 当 lma xlmi nll时，机构无曲柄，
机构为双摇杆机构。
双 曲 柄 机 构
单击……
双 摇 杆 机 单击…… 构
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改变相对杆长、转动副 演化为移动副。
在曲柄摇杆机构中，若 摇杆的杆长增大至无穷长， 则其与连杆相联的转动副转 化成移动副。
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