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《机械设计基础》绪论概述


平面四杆机构
由四个构件组成的平面连杆机构是最简 单的平面连杆机构,简称平面四杆机构。 平面四杆机构是具有转换运动功能而构 件数目最少的平面连杆机构。
图2-1 铰链四杆机构
2.平面连杆机构的特点
①.具有多种运动形式的转换,如转动变摆动 或逆运动;转动变转动;转动变直线或逆运 动;转动变特殊轨迹等。
曲柄摇杆机构
雷达天线调整机构和颚式破碎机
颚式破碎机机构
急回特性
在曲柄摇杆机构中,当曲柄为原动件并作等速转动时, 从动摇杆空回行程的平均角速度大于其工作行程的平均 角速度,摇杆的这种运动特性称为急回特性。
曲柄摇杆机构的运动过程如图所示。 摇杆在两极限位置间
的夹角称为摇杆的
摆角。摇杆处于两极 限位置时,主动件曲
柄所夹的锐角称为
极位夹角。
图2-4 曲柄摇杆机构的急回特性
死点位置
按运动副元素接触形式可将运动副分为低副和高 副。
运动副按其所能产生相对运动形式分为 转动副、移动副、螺旋副和球面副等。
如果构成运动副的两构件间相对运动是平面 运动,则称为平面运动副;如果构成运动副 的两构件间相对运动是空间运动,则称为空 间运动副
4.运动副的种类
a. 低副——两运动副元素通过面接触所构成 的运动副。
所示。
移动副
移动副的表示方法
2. 高副——两运动副元素通过点或线 接触所构成的运动副。如图所示
用简图表示高副时,应将两构件接触处的几何形状绘 出(图1-4)。对于齿轮与齿轮啮合及齿轮与齿条啮合的
高副,可按规定的简图表示。
二.机构的组成
运动链:两个以上的构件通过运动副连接而组成 的系统。其中,若构件构成首末封闭的系统称为 闭链,反之,称为开链。一般机构都是闭链。
转动副和移动副都属于低副。
⑴转动副——两构件间只能作相对转动的低 副称为转动副或铰链。转动副及其简图符 号表示如下图所示。如果转动副中的一个 构件为固定构件,则该转动副又称为固定 铰链,否则称为活动铰链。
转动副
转动副的表示方法
⑵ 移动副——两构件间只能作相对移动的低副 称为移动副,移动副及其简图符号表示如下图
构件种类: 1.原动件:运动规律已知的构件。 2.从动件:随原动件运动而运动的构件。 3.固定件:固定不动的构件,也称机架。
三.平面连杆机构 Fra bibliotek.平面连杆机构的概念
连杆机构:构件间全部由低副连接组成的机 构。
平面连杆机构:连杆机构中的构件在同一平 面内或在相互平行的平面内运动称其为平面连杆 机构。
机构的基本要素。构件可能是一个零件;也 可能是由若干零件固联在一起的一个独立运 动的整体 。(见连杆、曲轴图)
5.零件:
制造的最基本单位。若将一部机器进行拆卸, 拆到不可再拆的最小单元就是零件。 有通 用零件与专用零件之分。

通用零件:各种机械都使用的零件,如
螺栓、轴、键等;

专用零件:只在某一类机械中使用的零
机器是由若干机构组成的,用来变换 或传递能量、物料和信息的装置。
将其它形式的能量变换为机械能的机 器称为原动机。
利用机械能去变换或传递能量、物料、 信息的机器称为工作机。
机器的组成:
机器的主体部分是由机构组成的。 一般机器包含四个基本组成部分: 动力部分; 传动部分; 控制部分; 执行部分。
在三维空间内自由运动的构件具有六个自由度。 作平面运动的构件则只有三个自由度, 这三个自由度可以用三个独立的参数x、y和角度θ 表示。
2.约束:对构件的独立运动所加的限制。
3.运动副:使两构件直接接触并能产生一定相对
运动的联接。是由两构件组成的可动联接。运动 副是约束运动的,构件组成运动副后,其独立运 动受到约束,自由度便随之减少。 运动副的基本特征是: ①具有一定的接触形式,并把两构件上直接参与接 触而构成运动副的部分称为运动副元素; ②能产生一定形式的相对运动。
3.铰链四杆机构的基本类型
a.曲柄摇杆机构 b.双曲柄机构 c.双摇杆机构
4.平面四杆机构的基本特性
a.曲柄摇杆机构
两连架杆中一个是曲柄,一个是摇杆的铰链四
杆机构。
当曲柄为原动件时,可将 曲柄的连续转动,转变为 摇杆的往复摆动。下图所 示的雷达天线俯仰机构和 颚式破碎机机构即为曲柄 摇杆机构的应用。
2.机构:满足上面前两个特征的 实物组合体。
机构与机器的区别:
机构只有一个构件系统,而机器 除构件系统之外还包含电气、液压等 其它装置;机构只用于传递运动(或改 变运动形式)和力,而机器除传递运动 和力之外,还具有变换或传递能量、 物料、信息的功能。
3.机械:机器和机构的统称。
4.构件:组成机构的人为实体。 构件是机构运动的最小单元体,是组成
机械设计基础
§1.机械的概念及其组成
一.机械的概念
首先,我们先看2个例子: 内燃机(见课件) 牛头刨床(见课件) 挖掘机
上述机械的共同特征:
a.由许多人为实体组成; b.各实体之间具有确定的相对运 动
C.做有用的机械功或进行能量转 换
1.机器:满足上面三个特征的 实物组合体。
件,如曲轴、吊钩、钢丝绳等。
构件与零件的区别:
构件是运动单元: 零件是制造单元。 6.部件:由一些零件组成的实体,具有
特定的功能。如,连轴器,离合器。 7.装置:静止的实物组合体,具有贮存
或转换能量的功能。如,压力容器。
§2.平面连杆机构
一.运动副的概念 1.构件的自由度:构件所具有的独立运动数目。
②.运动副为低副,制造容易,寿命长,润 滑方便,承载能力强。
③.结构复杂,运动误差积累大。
3.平面连杆机构的应用
搅拌机;
压力机;
内燃机等
四.平面连杆机构的类型及演化
1.铰链四杆机构
所有运动副都是转动副的平 面四杆机构。
图2-1 铰链四杆机构
2.铰链四杆机构各部分名称
杆——构件 ①.机 架:固定构件。 ②.连架杆:与机架相连的杆; a.曲柄:360°转动的连架杆。 b.摇杆:在某角度φ摆动的连架杆。 ③.连 杆:不与机架相连的杆。
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