第二章平面连杆机构第二章平面连杆机构 平面机构的运动简图及其自由度 平面连杆机构的类型及应用 四杆机构的基本特性 平面四杆机构的设计优学课堂2.1 平面机构运动简图及其自由度一、运动副滑块与导槽啮合中的一对齿廓轴与轴承 2.1.1 运动副及其分类运动副运动副：两构件：两构件直接接触直接接触并能产生并能产生确定相对运动确定相对运动的的可动联接。可动联接。例如：轴和轴承、啮合中的一对齿廓、滑块与导槽例如：轴和轴承、啮合中的一对齿廓、滑块与导槽优学课堂例如：例如：1 1、轴与轴承间构成运动副，轴的外圆柱面与轴承、轴与轴承间构成运动副，轴的外圆柱面与轴承 内孔为运动副元素。内孔为运动副元素。 2 2、凸轮与尖顶间构成运动副，凸轮与尖顶接触部、凸轮与尖顶间构成运动副，凸轮与尖顶接触部 分为运动副元素。分为运动副元素。运动副元素运动副元素：两构件直接接触而构成运动副的：两构件直接接触而构成运动副的点、线、面点、线、面部分。部分。优学课堂按两构件按两构件接触特性接触特性，常分为，常分为低副、高副低副、高副两大类。两大类。 1 1 1 1、低副：、低副：、低副：、低副：两构件以两构件以面面接触而形成的运动副。按运动特性可分接触而形成的运动副。按运动特性可分为为转动副转动副和和移动副。移动副。（一）平面运动副（一）平面运动副二、二、二、二、 运动副分类运动副分类运动副分类运动副分类优学课堂(a)固定铰链(1)(1)(1)(1)转动副：转动副：转动副：转动副：只能在一个平面内做相对转动, 也称铰链。 两构件中如有一个构件固定不动, 则称为固定铰链；二者均能转动， 则称为活动铰链。 优学课堂(b)活动铰链优学课堂(2) (2) (2) (2) 移动副移动副移动副移动副：只允许两构件作相对移动。只允许两构件作相对移动。优学课堂转动副、移动副实例转动副、移动副实例转动副转动副移动副移动副优学课堂2、高副 两构件以点或线接触而构成的运动副。凸轮副齿轮副优学课堂（二）空间运动副 若两构件之间的相对运动均为空间运动，则称为空间运动副。如：球面副、螺旋副。球面副螺旋副优学课堂运动副类型及其代表符号移移动动副副平平面面高高副副球球销销副副球球面面副副圆圆柱柱副副螺螺旋旋副副转转动动副副优学课堂构件可分为机架、原动件和从动件。 （1）固定件（机架） 机构中的固定构件； 一般机架相对地面固定不动。 （2）原动件（主动件） 接受外界给定运动规律的活动构件。 （3）从动件 随着原动件的运动而运动的其余活动构件。2.1.2 机构中构件的分类优学课堂机构运动简图机构运动简图 按一定的按一定的比例尺比例尺，用规定的，用规定的运动副运动副及及构件符号构件符号来表示机来表示机构各运动副及构件之间的位置关系、各构件间的相对运动构各运动副及构件之间的位置关系、各构件间的相对运动关系的简化图形。关系的简化图形。 2.1.3 平面机构的运动简图 机构示意图机构示意图 只需表明机构运动传递情况和构造特征，不必按严格只需表明机构运动传递情况和构造特征，不必按严格比例所画的图形。比例所画的图形。一、机构运动简图的概念一、机构运动简图的概念一、机构运动简图的概念一、机构运动简图的概念优学课堂1、构件的表示方法 构件均用线段或小方块表示，画有斜线的表示机架。二、平面机构运动简图的绘制二、平面机构运动简图的绘制二、平面机构运动简图的绘制二、平面机构运动简图的绘制优学课堂2、转动副a：图垂直于回转轴线；：图垂直于回转轴线；b：图不垂直于回转轴线；：图不垂直于回转轴线； 表示转动副的圆圈，圆心须与回转轴线重合。表示转动副的圆圈，圆心须与回转轴线重合。c：一个构件具有多个转动副时，则应在两条交叉处涂：一个构件具有多个转动副时，则应在两条交叉处涂 黑黑,或在其内画上斜线。或在其内画上斜线。优学课堂3、移动副 两构件组成移动副，其导路必须与相对移动方向一致。优学课堂4、平面高副 两构件组成平面高副时，其运动简图中应画出两构件接触处的曲线轮廓，对于凸轮、滚子，习惯划出其全部轮廓；对于齿轮，常用点划线划出其节圆。凸轮副齿轮副优学课堂常用运动副的符号常用运动副的符号运动副运动副名称名称运动副符号运动副符号两运动构件构成的运动副两运动构件构成的运动副转转动动副副移移动动副副12121212121212121212121212两构件之一为固定时的运动副两构件之一为固定时的运动副122121平平面面运运动动副副优学课堂平平面面高高副副螺螺旋旋副副21121221211212球球面面副副球球销销副副121212空空间间运运动动副副121212优学课堂 2.2.2 绘制机构运动简图的步骤实例实例 分析机构组成和运动原理分析机构组成和运动原理, ,找到主动件，原动件找到主动件，原动件的运动方向，分清运动路线。的运动方向，分清运动路线。确定运动副的类型以及数目确定运动副的类型以及数目选择一个最能反映机构中各构件之间的运动关系的选择一个最能反映机构中各构件之间的运动关系的平面平面, ,绘制各运动副绘制各运动副选择合适比例选择合适比例, ,按照比例连接各运动副。按照比例连接各运动副。优学课堂例例1 1 卡车翻斗卸料机构示意图卡车翻斗卸料机构示意图1.1.确定机构组成确定机构组成: : 车体车体1-1-机架机架 活塞杆活塞杆3-3-原动件原动件 翻斗翻斗2 2、液压缸、液压缸体体4 4为从动件为从动件优学课堂2.2.运动副类型运动副类型: :3 3和和4 4移动副移动副3 3和和2 2转动副转动副4 4和和1 1转动副转动副2 2和和1 1 转动副转动副优学课堂3.3.机构草图绘制机构草图绘制测量各运动副测量各运动副相对位置实际尺寸。相对位置实际尺寸。本图中本图中, ,测量测量Lab,LbcLab,Lbc以及以及BCBC连线与水平线连线与水平线的夹角。的夹角。优学课堂4.4.确定实际尺寸和确定实际尺寸和绘制图的比例绘制图的比例U,U,绘制机构简图。绘制机构简图。优学课堂例例2 2 试绘制内燃机的机构运动简图试绘制内燃机的机构运动简图优学课堂例例3 3 试绘制内燃机的机构运动简图试绘制内燃机的机构运动简图气缸体气缸体1活塞活塞2进气阀进气阀3排气阀排气阀4连杆连杆5曲轴曲轴6凸轮凸轮7顶杆顶杆8齿轮齿轮10优学课堂气缸体气缸体1活塞活塞2进气阀进气阀3排气阀排气阀4连杆连杆5曲轴曲轴6凸轮凸轮7顶杆顶杆8齿轮齿轮101 1）分析运动，确定构件）分析运动，确定构件的类型和数量的类型和数量2 2）确定运动副的类型和数目）确定运动副的类型和数目3 3）选择视图平面）选择视图平面4 4）选取比例尺，根据机）选取比例尺，根据机构运动尺寸，定出各运动构运动尺寸，定出各运动副间的相对位置副间的相对位置5 5）用简单线条和规定符号）用简单线条和规定符号表示出各构件和运动副，表示出各构件和运动副，画出机构运动简图。画出机构运动简图。解：解：优学课堂优学课堂画出图示平面机构的运动简图习习 题题优学课堂课后要求课后要求1、明确绘制机构运动简图的目的、明确绘制机构运动简图的目的 机构运动简图与真实机构具有完全相同的运动特性，主要机构运动简图与真实机构具有完全相同的运动特性，主要用于简明地表达机构的传动原理用于简明地表达机构的传动原理.2、熟练掌握好运动副的基本知识、熟练掌握好运动副的基本知识作业作业：2-4优学课堂