工程机械(2章).ppt

第二章学习目标及基本要求 学习目标及基本要求： （1）掌握运动副及平面机构运动简图画法。 （2）了解铰链四杆机构的基本形式及运动特性。 （3）掌握铰链四杆机构三种基本形式的判断。 重难点： （1）各类机构的演化。 （2）机构的“死点”位置、急回特性。 熟悉了解:各类机构的特点及应用。 基本概念： 运动副 由两个构件组成的具有一定相对运动的可动联接。 机构 由运动副连接、具有确定相对运动、许多构件的组合体。 平面机构 所有构件都在相互平行的平面内运动的机构。 工程机械中的常用机构 平面连杆机构、凸轮机构、棘轮（间歇)机构、齿轮机构、 摆缸机构、反6连杆机构等。 构件及其自由度 平面机构的自由度 机构中各构件相对于机架的独立运动的数目。 2.1 运动副及平面机构运动简图 一、运动副(kinematics pairs) 运动副 由两个构件组成的具有一定相对运动的可动联接。 2.1 运动副及平面机构运动简图 低副 -----------两个构件通过面接触形成的运动副。 回转副(铰链)：只能在一个平面内相对转动。 移动副：只能沿某一轴线相对移动。 2.1 运动副及平面机构运动简图 高副 通过点或线接触组成的运动副 2.1 运动副及平面机构运动简图 空间运动副 二、构件和运动副的符号 机构运动简图：简单线条、符号、比例（图2.6、表2.1） 三、机构中的构件分类 1、固定件（机架） 它是用来支承活动构件的构件。在分析机构的运动时，通 常以机架作为参考坐标系。 2、活动构件：按照它是否是机构的动力来源分类。 （1）原动件：由外界输入动力的、运动规律已知的活动构件 叫做原动件。 原动件是机构的动力来源与机架相连 （2）从动件：机构中随原动件运动而运动的其余活动构件。 四、平面机构运动简图 2.2 平面四杆机构的类型 平面四杆机构分类 一、铰链四杆机构（四个运动副全为转动副） 曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构 二、具有移动副的四杆机构（一个运动副为移动副） 曲柄滑块机构、导杆机构、摇块机构、定块机构 三、偏心轮机构 1．曲柄摇杆机构 曲柄整周转动 摇杆往复摆动 摇杆有极限位置，且有急回现象 摇杆作主动件时，存在死点位置 曲柄作主动件时,不存在死点位置 铰链四杆机构 摇杆的死点位置 摇杆3(CD)-原动件 曲柄1(AB)-从动件 摇杆摆到两极限位置时, 连杆与曲柄出现两次共线死 点位置会使机构的从动件出 现卡死或运动不确定现象。 消除死点位置方法 对从动曲柄施加外力， 或利用飞轮及构件自身的惯 性作用。 铰链四杆机构 连杆机构具有急回特性的条件 （1）输入杆件作整周转动； （2）输出杆件作往返运动； （3）极位夹角θ0。 极位夹角θ 输出杆件位于两极限位置时，对应输入杆件（曲 柄）两位置之间的夹角（锐角），称为极位夹角。 铰链四杆机构 铰链四杆机构 2．双曲柄机构 双曲柄机构：两连架杆均为曲柄的铰链四杆机构 这种机构一般用来将匀速整周转动转换为匀速或非匀速整 周转动。 铰链四杆机构 正平行四边形机构：天平机构 反平行四边形机构：汽车车门机构 铰链四杆机构 3．双摇杆机构 两连架杆均为摇杆的铰链四杆机构 铰链四杆机构 铰链四杆机构三种基本形式的判断 ①（最短杆＋最长杆）≤其余两杆长度和： 曲柄摇杆机构：以最短杆相邻的任一杆为机架 双曲柄机构：最短杆为机架 双摇杆机构：最短杆对面的杆为机架 ②（最短杆＋最长杆）＞其余两杆长度和 则任一杆为机架，都是双摇杆机构 铰链四杆机构 铰链四杆机构 2.2 平面四杆机构的类型 二、具有移动副的四杆机构 1、曲柄滑块机构（由曲柄摇杆机构演化而成） 对心曲柄滑块机构:(图2.17a) 偏置曲柄滑块机构(图2.17b) 2.2 平面四杆机构的类型 曲柄滑块机构的特点： ① 曲柄整周转动 滑块 直线往复移动 ② 滑块为主动件时，有“死 点”位置（连杆与曲柄在 一条直线上） ③ 曲柄为主动件时，无“死 点”位置 ④ 行程为2R=2AB(连杆与曲 柄在一条直线上) 2.2 平面四杆机构的类型 2．导杆机构 导杆机构:以滑块对面的杆为机架（图2.18b） 主动件--杆2 导杆--杆4 滑块3相对于导杆作移动，又随导杆一起绕A点转动，即作平面复合运动。 3．摇块机构 摇块机构－杆2（机架） 主动件-杆1 曲柄1的整周转动转换