《平面机构概述》课件.pptVIP

**************什么是平面机构平面机构是由一系列刚性构件通过运动副连接而成的机构，所有构件的运动都限制在同一个平面上。平面机构的运动相对简单，应用广泛，常见于各种机械设备、工具和装置中，例如汽车发动机、印刷机、剪刀等。平面机构的定义连接杆和转动轴平面机构由多个刚性构件组成，这些构件通过连接杆相互连接，并围绕固定轴或转动轴运动。运动的机器零件这些连接杆和转动轴的运动受到约束，使其仅能在平面上运动，因此被称为平面机构。运动限制平面机构的运动受到限制，使其仅能在平面上运动，而不是空间中的三维运动。平面机构的作用和应用机械传动平面机构可用于将旋转运动转换为直线运动，或将直线运动转换为旋转运动，广泛应用于各种机械传动系统中。自动化设备平面机构可用于设计各种自动化设备，如自动装配线、机器人手臂和自动化生产线。精密仪器平面机构可用于设计精密仪器，如精密测量仪器、光学仪器和医疗设备，其运动精度高。日常用品许多日常用品，如剪刀、门锁和自行车，都包含了平面机构，为我们的生活提供便利。平面机构的分类自由度根据机构中运动副的类型和数量来分类。运动链可以分为开式运动链和闭式运动链。机构类型常见的平面机构类型包括平面四杆机构、平面六杆机构和平面八杆机构等。基本平面四杆机构基本平面四杆机构是平面机构中最简单也是最基础的机构，由四个刚性构件通过四个转动副连接而成。四个构件分别为机架、连杆、曲柄和从动杆，其中机架固定不动，其他构件在机架上运动。基本平面四杆机构的运动特点是，曲柄绕固定轴转动，带动连杆和从动杆运动，从动杆的运动可以是往复运动或摆动运动。基本平面四杆机构的类型曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构包含一个曲柄、一个连杆和一个摇杆。曲柄可以绕固定轴旋转一周，而摇杆则在一定范围内摆动。它是最常见的四杆机构类型之一，应用于各种机械系统，例如内燃机、压缩机和泵。双曲柄机构双曲柄机构包含两个曲柄、一个连杆和一个固定杆。两个曲柄都可以绕固定轴旋转一周。双曲柄机构在应用中表现出较高的灵活性，常用于自动化设备和机械臂。杆长比对机构功能的影响杆长比是影响平面机构功能的关键因素之一。不同的杆长比会导致机构运动轨迹、速度、加速度等特性发生显著变化，从而影响机构的功能和应用范围。1摇杆机构当最短杆与固定杆相连时，机构将形成摇杆机构，用于产生往复运动。2双摇杆机构当最短杆与最长杆相连时，机构将形成双摇杆机构，用于产生往复摆动运动。3曲柄摇杆机构当最短杆与最长杆相连，且最短杆长度小于其他三杆之和的一半时，机构将形成曲柄摇杆机构，用于产生旋转运动。通过调整杆长比，可以改变机构的运动特性，实现不同的功能需求。因此，在设计平面机构时，需要根据实际应用场景选择合适的杆长比，以确保机构能够满足预期功能要求。平面四杆机构的位置分析建立坐标系首先，需要建立一个坐标系，并确定各杆的初始位置和方向。位置方程然后，根据机构的几何关系，建立各杆的位置方程。求解方程最后，利用数学方法求解位置方程，即可确定各杆在任意时刻的位置。图形展示根据求解结果，绘制机构的运动轨迹，直观地展示机构的运动过程。平面四杆机构的速度分析平面四杆机构的速度分析是机构运动学研究的重要内容，可以用于预测机构各杆的速度变化情况。1速度分析机构各杆的速度变化2位置分析机构各杆的位置变化3机构模型建立机构的几何模型速度分析通常基于位置分析的结果，利用微积分或矢量分析方法进行求解。平面四杆机构的加速度分析1加速度分析平面四杆机构中，各杆的加速度是机构运动的重要参数，对机构的设计和运动性能分析至关重要。2分析方法常用的加速度分析方法包括矢量法、解析法和计算机辅助分析法，每个方法都有其优缺点。3分析目的分析结果可用于评估机构的动态性能，例如冲击、振动、噪声等，为优化机构设计提供依据。平面四杆机构的加速度分析是机构运动分析的重要组成部分，它可以帮助我们了解机构的动态特性并进行优化设计。通过分析，我们可以了解各杆的加速度大小和方向，并进一步分析机构的运动稳定性和冲击性。平面四杆机构的力分析1外力分析首先需要识别作用在机构上的所有外力，包括驱动力、负载力和摩擦力等。这些力的大小和方向可能会影响机构的运动和平衡。2内部力分析分析机构各杆件之间的相互作用力，包括杆件之间的接触力、约束力和摩擦力等。这些力的平衡决定了机构的运动状态。3力平衡分析根据力的平衡原理，分析机构各杆件上的所有力，确定机构的静力平衡状态，或进行动态力分析，以确定机构的运动状态和动力学参数。平面六杆机构结构特点平面六杆机构由六个运动部件组成，通常包含一个固定杆、一个输入杆和四