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第2章 平面连杆机构 2-1 平面机构的运动简图和自由度 2-2 平面四杆机构的基本类型 2-3 平面四杆机构的特点及设计 基本要求: 掌握基本概念 熟练掌握机构运动简图的绘制 熟练掌握机构自由度的计算方法 掌握平面连杆机构的类型、特点、演化方法 掌握平面四杆机构的工作特性 机械设计基础 —— 平面连杆机构 2-1 平面机构的运动简图和自由度 一、构件 二、运动副 三、机构 四、平面机构的运动简图 五、平面机构的自由度 机械设计基础 —— 平面连杆机构 一、构件 构件：独立影响机构功能并能独立运动的单元体 （实物、刚体、运动的整体） 机架、原动构件、从动构件 零件：单独加工的制造单元体 通用零件、专用零件 构件可以由一个零件组成 也可以由几个零件组成 原动件 机架 机械设计基础 —— 平面连杆机构 与动力 源组合 机器的组成 (从运动观点看)由构件组成 (从制造观点看)由零件组成 机械 构件 零件 零件 构件 机构 机器 静联接 动联接 (运动副) 机械设计基础 —— 平面连杆机构 二、运动副 运动副: 两构件直接接触而形成的可动联接 运动副元素：构成运动副时直接接触的点、线、面部分 接触形式: 点、线、面 机械设计基础 —— 平面连杆机构 运动副分类 按接触形式分类 按相对运动分类 机械设计基础 —— 平面连杆机构 按接触形式分类： 接触形式: 点、线、面 低副：面接触 高副：点、线接触 平面低副 空间低副 高副 高副 空间低副 平面低副 平面低副 机械设计基础 —— 平面连杆机构 按相对运动分类： 运动副的性质（即运动副引入的约束）确定了两构件的相对运动 按相对运动分类： 转动副：相对转动 ——回转副、铰链 移动副：相对移动 螺旋副：螺旋运动 球面副：球面运动 机械设计基础 —— 平面连杆机构 运动副类型小结 平面低副: 转动副、移动副 （面接触） 平面高副: 齿轮副、凸轮副 （点、线接触） 空间低副: 螺旋副、球面副、圆柱副 （面接触） 空间高副: 球和圆柱与平面、球与圆柱副 (点、线接触) 运动副特性:运动副一经形成, 组成它的两个构件间的可能的相对运动就确定。而且这种可能的相对运动, 只与运动副类型有关, 而与运动副的具体结构无关。 工程上常用一些规定的符号代表运动副 机械设计基础 —— 平面连杆机构 平面副 低副：转动副、移动副(面接触) 高副：齿轮副、凸轮副(点、线接触) 机械设计基础 —— 平面连杆机构 空间副 高副：点、线接触 球面副 螺旋副 了解 机械设计基础 —— 平面连杆机构 机构是由构件通过运动副连接而成的 原动件：按给定运动规律独立运动的构件 从动件：其余的活动构件 机 架：固定不动的构件 闭链 开链 机构 三、机构 机械设计基础 —— 平面连杆机构 1 概述 2 构件的表示方法 3 运动副的表示方法 4 运动简图的绘制方法 5 例题 四、平面机构的运动简图 机械设计基础 —— 平面连杆机构 1 概述 机构各部分的运动，取决于： 原动件的运动规律、各运动副的类型、机构的运动尺寸(确定各运动副相对位置的尺寸) 机构运动简图: （表示机构运动特征的一种工程用图） 用简单线条表示构件 规定符号代表运动副 按比例定出运动副的相对位置 与原机械具有完全相同的运动特性 比较： 机构示意图：没严格按照比例绘制的机构运动简图 用途：分析现有机械，构思设计新机械 机械设计基础 —— 平面连杆机构 2 构件的表示方法 杆、轴类构件 机架 同一构件 两副构件 三副构件 机械设计基础 —— 平面连杆机构 3 运动副的表示方法 转动副 移动副 高副（齿轮副、凸轮副） 机械设计基础 —— 平面连杆机构 4 运动简图的绘制方法 步骤： 确定构件数目及原动件、输出构件 各构件间构成何种运动副？（注意微动部分） 选定比例尺、投影面，确定原动件某一位置，按规定符号绘制运动简图 标明机架、原动件和作图比例尺 绘制路线：原动件?中间传动件? 输出构件 观察重点：各构件间构成的运动副类型 良好习惯：各种运动副和构件用规定符号表达 误 区：构件外形 机械设计基础 —— 平面连杆机构 5 例题：内燃机 机械设计基础 —— 平面连杆机构 A B C E F D G 例题：破碎机 机械设计基础 —— 平面连杆机构 1 2 3 4 A B C 14 12 23 A14 B12 C234 3 2 4 1 4 例题： 机械设计基础 —— 平面连杆机构 1 平面机构自由度的计算 2 机构具有确定运动的条件 3 几种特殊结构的处理 复合铰链 局部自由度 虚约束 4 小结 五、平面机构的自由度 机械设计基础 —— 平面连杆机构 1 平面机构自由度的计算 (1) 平面运动构件的自由度 (构件可能出现的独立运动