機械原理第三章連桿機構(gòu)分析與設(shè)計

1、1規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家機機 械械 原原 理理 哈爾濱工業(yè)大學哈爾濱工業(yè)大學第三章第三章 連桿機構(gòu)分析與設(shè)計連桿機構(gòu)分析與設(shè)計2規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家3-1 3-1 概述概述（1 1）由若干剛性構(gòu)件用低副聯(lián)接而成的）由若干剛性構(gòu)件用低副聯(lián)接而成的機構(gòu)稱為連機構(gòu)稱為連桿機構(gòu)。桿機構(gòu)。連桿機構(gòu)又稱為低副機構(gòu)。連桿機構(gòu)又稱為低副機構(gòu)。一、連桿機構(gòu)的定義與分類一、連桿機構(gòu)的定義與分類3規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家（2 2）連桿機構(gòu)可分為）連桿機構(gòu)可分為 空間連桿機構(gòu)和平面連桿機構(gòu)空間連桿機構(gòu)和平面連桿機構(gòu)空間連桿機構(gòu)空間連桿機構(gòu)3-1 3-1 概述概述4規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格

2、功夫到家功夫到家平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)3-1 3-1 概述概述5規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家二、連桿機構(gòu)的優(yōu)點二、連桿機構(gòu)的優(yōu)點承受載荷大，便于潤滑承受載荷大，便于潤滑制造方便，易獲得較高的精度制造方便，易獲得較高的精度兩構(gòu)件之間的接觸靠幾何封閉實現(xiàn)兩構(gòu)件之間的接觸靠幾何封閉實現(xiàn)實現(xiàn)多種運動規(guī)律和軌跡要求實現(xiàn)多種運動規(guī)律和軌跡要求3-1 3-1 概述概述6規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家承受載荷大，便于潤滑承受載荷大，便于潤滑制造方便，易獲得較高的精度制造方便，易獲得較高的精度兩構(gòu)件之間的接觸靠幾何封閉實現(xiàn)兩構(gòu)件之間的接觸靠幾何封閉實現(xiàn)3-1 3-1 概述概述7規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫

3、到家功夫到家實現(xiàn)多種運動規(guī)律和軌跡要求實現(xiàn)多種運動規(guī)律和軌跡要求3-1 3-1 概述概述8規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家三、連桿機構(gòu)的缺點三、連桿機構(gòu)的缺點慣性力不易平衡慣性力不易平衡不易精確實現(xiàn)各種運動規(guī)律和軌跡要求不易精確實現(xiàn)各種運動規(guī)律和軌跡要求 慣性力不易平衡慣性力不易平衡3-1 3-1 概述概述9規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家3-1 3-1 概述概述10規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家3-1 3-1 概述概述 不易精確實現(xiàn)各種運動規(guī)律不易精確實現(xiàn)各種運動規(guī)律實現(xiàn)預(yù)定運動規(guī)律實現(xiàn)預(yù)定運動規(guī)律)(f 四連桿機構(gòu)只有四連桿機構(gòu)只有5 5組組 、 值可以精確滿足預(yù)值可以精確滿足預(yù)定

4、的函數(shù)定的函數(shù) 。)(f11規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家 不易精確實現(xiàn)各種軌跡要求不易精確實現(xiàn)各種軌跡要求實現(xiàn)預(yù)定運動軌跡實現(xiàn)預(yù)定運動軌跡3-1 3-1 概述概述 四連桿機構(gòu)只有四連桿機構(gòu)只有9 9組組 值可以精確滿值可以精確滿足預(yù)定的軌跡方程。足預(yù)定的軌跡方程。yx,0),(yxg12規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家3-2 3-2 平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化一、平面四桿機構(gòu)的基本類型及應(yīng)用一、平面四桿機構(gòu)的基本類型及應(yīng)用鉸鏈四桿機構(gòu)鉸鏈四桿機構(gòu)平面四桿機構(gòu)的基本類型是一個鉸鏈四桿機構(gòu)。平面四桿機構(gòu)的基本類型是一個鉸鏈四桿機構(gòu)。機架機架連架桿連架桿(

5、(曲柄曲柄) )連架桿連架桿( (搖桿搖桿) )連桿連桿( (周轉(zhuǎn)副周轉(zhuǎn)副) )( (周轉(zhuǎn)副周轉(zhuǎn)副) )( (擺轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副) )( (擺轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副) )1234ABCD13規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家 1.1.曲柄搖桿機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu)這個鉸鏈四桿機構(gòu)有三種基本形式。這個鉸鏈四桿機構(gòu)有三種基本形式。按照連架桿的運動特性命名：按照連架桿的運動特性命名：一個連架桿作整周轉(zhuǎn)動；一個連架桿作整周轉(zhuǎn)動；一個連架桿作擺動；一個連架桿作擺動；連桿作平面運動。連桿作平面運動。3-2 3-2 平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化14規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家5634ADCB3

6、-2 3-2 平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化15規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家3-2 3-2 平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化16規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家3-2 3-2 平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化17規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家3-2 3-2 平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化18規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家 2.2.雙曲柄機構(gòu)雙曲柄機構(gòu)兩個連架桿都作整周轉(zhuǎn)動；兩個連架桿都作整周轉(zhuǎn)動；連桿作平面運動。連桿作平面運動。3-2 3-2 平面四桿機構(gòu)的基本類

7、型及其演化平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化19規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家3-2 3-2 平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化20規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家3-2 3-2 平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化慣性篩慣性篩21規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家平行四邊形機構(gòu)對邊長度相平行四邊形機構(gòu)對邊長度相等且平行實現(xiàn)水平升降等且平行實現(xiàn)水平升降反平行四邊形機構(gòu)對邊長反平行四邊形機構(gòu)對邊長度相等度相等, ,但不平行但不平行, ,實現(xiàn)兩實現(xiàn)兩扇門同時開閉扇門同時開閉3-2 3-2 平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演

8、化22規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家3-2 3-2 平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化23規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家3-2 3-2 平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化24規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家3.3.雙搖桿機構(gòu)雙搖桿機構(gòu)兩個連架桿都作擺動；兩個連架桿都作擺動；連桿作平面運動。連桿作平面運動。3-2 3-2 平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化25規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家鶴式起重機鶴式起重機汽車轉(zhuǎn)向機構(gòu)汽車轉(zhuǎn)向機構(gòu)3-2 3-2 平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演

9、化26規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家3-2 3-2 平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化27規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家二、平面四桿機構(gòu)的演化二、平面四桿機構(gòu)的演化平面四桿機構(gòu)的演化方式平面四桿機構(gòu)的演化方式(2) (2) 改變相對桿長改變相對桿長(3) (3) 改變機架改變機架 (1)(1) 改變運動副類型改變運動副類型轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動副 移動副移動副 人們認為所有的四桿機構(gòu)都是由四人們認為所有的四桿機構(gòu)都是由四桿機構(gòu)的基本形式演化來的。桿機構(gòu)的基本形式演化來的。3-2 3-2 平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化(4) (4) 擴大轉(zhuǎn)動副

10、尺寸擴大轉(zhuǎn)動副尺寸28規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家1 1、曲柄搖桿機構(gòu)的演化、曲柄搖桿機構(gòu)的演化改變運動副類型轉(zhuǎn)改變運動副類型轉(zhuǎn)動副變成移動副動副變成移動副改變構(gòu)改變構(gòu)件相對件相對尺寸尺寸改變構(gòu)件相對尺改變構(gòu)件相對尺寸寸e e0 0C1234ABCD1234ABDe e1234ABCD1234ABCD3-2 3-2 平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化29規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家e e1234ABCD1234ABCD3-2 3-2 平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化30規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家3-2 3-2 平面四桿機

11、構(gòu)的基本類型及其演化平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化31規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家曲柄滑塊機構(gòu)的再演化曲柄滑塊機構(gòu)的再演化改變運動副類型改變運動副類型轉(zhuǎn)動副變成移動副轉(zhuǎn)動副變成移動副改變機架改變機架1234ABCD雙滑塊機構(gòu)雙滑塊機構(gòu)3-2 3-2 平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化改變構(gòu)件改變構(gòu)件相對尺寸相對尺寸1234ABCD定為機架定為機架正弦機構(gòu)正弦機構(gòu)1234ABCD1234ABCD332規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家正弦機構(gòu)正弦機構(gòu)1234ABCD3-2 3-2 平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化33規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功

12、夫到家功夫到家雙滑塊機構(gòu)雙滑塊機構(gòu)1234ABCD3定為機架定為機架正弦機構(gòu)正弦機構(gòu)1234ABCD3-2 3-2 平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化34規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家2 2、雙曲柄機構(gòu)的演化、雙曲柄機構(gòu)的演化改變運動副類型改變運動副類型轉(zhuǎn)動副變成移動副轉(zhuǎn)動副變成移動副轉(zhuǎn)動導桿機構(gòu)轉(zhuǎn)動導桿機構(gòu)改變構(gòu)件改變構(gòu)件相對尺寸相對尺寸3-2 3-2 平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化1234ABCD0 01234ABCD1234ABCD35規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家改變運動副類型改變運動副類型轉(zhuǎn)動副變成移動副轉(zhuǎn)動副變成移動副

13、雙轉(zhuǎn)塊機構(gòu)雙轉(zhuǎn)塊機構(gòu)改變構(gòu)件改變構(gòu)件相對尺寸相對尺寸1234ABCD3-2 3-2 平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化1234ABCD1234ABCD1234ABCD改變構(gòu)件改變構(gòu)件相對尺寸相對尺寸1234ABCD036規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家3-2 3-2 平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化1234ABCD1234ABCD37規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家3 3、雙搖桿機構(gòu)的演化、雙搖桿機構(gòu)的演化改變運動副類型改變運動副類型轉(zhuǎn)動副變成移動副轉(zhuǎn)動副變成移動副移動導桿機構(gòu)移動導桿機構(gòu)改變構(gòu)件改變構(gòu)件相對尺寸相對尺寸3-2 3-2

14、平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化1234ABCD0 01234ABCD1234ABCD38規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家改變運動副類型改變運動副類型轉(zhuǎn)動副變成移動副轉(zhuǎn)動副變成移動副雙滑塊機雙滑塊機構(gòu)構(gòu)改變構(gòu)件改變構(gòu)件相對尺寸相對尺寸0 00 01234ABCD1234ABCD3 3、雙搖桿機構(gòu)的演化、雙搖桿機構(gòu)的演化3-2 3-2 平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化1234ABCD39規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家1234ABCD1234ABCD3-2 3-2 平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化40規(guī)格嚴格

15、規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家3-2 3-2 平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化41規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家4 4、四桿機構(gòu)基本類型的演化關(guān)系（改變機架）、四桿機構(gòu)基本類型的演化關(guān)系（改變機架）構(gòu)件構(gòu)件4 4為機架為機架曲柄搖桿機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu)雙曲柄機構(gòu)雙曲柄機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu)構(gòu)件構(gòu)件3 3為機架為機架構(gòu)件構(gòu)件1 1為機架為機架構(gòu)件構(gòu)件2 2為機架為機架雙搖桿機構(gòu)雙搖桿機構(gòu)ABCD1234ABCD1234ABCD1234ABCD12343-2 3-2 平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化42規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家4

16、4C C1 12 2A AB B3 3將將B B點轉(zhuǎn)動副擴大點轉(zhuǎn)動副擴大4 4C C1 12 2A AB B3 33-2 3-2 平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化5 5、改變運動副尺寸、改變運動副尺寸43規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家3-2 3-2 平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化44規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家3-2 3-2 平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化45規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家3-3 3-3 平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念一、平面四桿機

17、構(gòu)有曲柄的條件一、平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件1 1、鉸鏈四桿機構(gòu)有曲柄的條件、鉸鏈四桿機構(gòu)有曲柄的條件bdaccdabcbdaba-dcca-dbcba-d藍色三角形藍色三角形 成立成立DCB11紅色三角形紅色三角形 成立成立DCB22daABCD1B1C2B2Cabcabcd46規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家比較比較bdaccdabcbdaba-dcca-dbcba-dcbdaa-dcbdacdaca-dbca-dbbdaba-dcba-dccbdaca-dbba-dcca ba da a a最短最短該機構(gòu)中構(gòu)件該機構(gòu)中構(gòu)件a a最最短，構(gòu)件短，構(gòu)件a a能否整能否整周回轉(zhuǎn)？周回轉(zhuǎn)？abc

18、d3-3 3-3 平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念47規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家最短桿與最長桿之和小于等于其它兩桿長度之和最短桿與最長桿之和小于等于其它兩桿長度之和最短桿是連架桿或機架最短桿是連架桿或機架cbdaca-dbba-dcca ba da a a最短最短cbdacdbabdca最短桿與最長桿之和小于等最短桿與最長桿之和小于等于其它兩桿長度之和。于其它兩桿長度之和。設(shè)設(shè)b b最長最長cdba成立成立cbdabdca必然成立必然成立再看這個例子再看這個例子構(gòu)件構(gòu)件a a為什么不能整周回轉(zhuǎn)？為什么不能整周回轉(zhuǎn)？cbdaa a最短，最短，d

19、 d最長最長是否成立？是否成立？鉸鏈四桿鉸鏈四桿機構(gòu)有曲機構(gòu)有曲柄的條件柄的條件abcd3-3 3-3 平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念48規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家討論討論最短桿與最長桿之和小于等于其它兩桿長度之和最短桿與最長桿之和小于等于其它兩桿長度之和這是鉸鏈四桿運動鏈有周轉(zhuǎn)副的幾何條件這是鉸鏈四桿運動鏈有周轉(zhuǎn)副的幾何條件當最短桿與最長桿之和小于等于其它兩桿長度之和即當最短桿與最長桿之和小于等于其它兩桿長度之和即 該式表明鉸鏈四桿運動鏈有兩個周轉(zhuǎn)該式表明鉸鏈四桿運動鏈有兩個周轉(zhuǎn)動副動副, ,并且這兩個周轉(zhuǎn)副在最短桿的兩端。并且這兩個周轉(zhuǎn)

20、副在最短桿的兩端。3-3 3-3 平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念abcddcba49規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家最短桿是連架桿或機架最短桿是連架桿或機架最短桿最短桿a a是機架時，連架桿是機架時，連架桿b,db,d都是曲柄都是曲柄最短桿最短桿a a是連架桿時，是連架桿時，b b或者或者d d是機架，是機架，a a是曲柄是曲柄c c是機架時，無曲柄是機架時，無曲柄雙曲柄機構(gòu)雙曲柄機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu)雙搖桿機構(gòu)雙搖桿機構(gòu)3-3 3-3 平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念周轉(zhuǎn)副周轉(zhuǎn)副周轉(zhuǎn)副周轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)

21、副擺轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副abcd50規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家最短桿與最長桿之和大于其它兩桿長度之和？最短桿與最長桿之和大于其它兩桿長度之和？ 當當“最短桿長度最短桿長度+ +最長桿長度最長桿長度 其余兩桿長度之和其余兩桿長度之和”時時, ,1.1.固定最短桿鄰邊：得曲柄搖桿機構(gòu)固定最短桿鄰邊：得曲柄搖桿機構(gòu); ; 2.2.固定最短桿固定最短桿 ： 得雙曲柄機構(gòu)得雙曲柄機構(gòu); ;3.3.固定最短桿對邊：得雙搖桿機構(gòu)。固定最短桿對邊：得雙搖桿機構(gòu)。當當“最短桿長度最短桿長度+ +最長桿長度最長桿長度 其余兩桿長度之和其余兩桿長度之和”時時 無論固定任何桿件均得雙搖桿機構(gòu)。無論固定任何桿件均得

22、雙搖桿機構(gòu)。3-3 3-3 平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念51規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家例：已知：機構(gòu)各桿尺寸。例：已知：機構(gòu)各桿尺寸。求：求：(1)(1)使機構(gòu)成為曲柄搖桿機構(gòu)時使機構(gòu)成為曲柄搖桿機構(gòu)時x x的取值范圍的取值范圍. . (2) (2)使之成為雙搖桿機構(gòu)時使之成為雙搖桿機構(gòu)時x x的范圍。的范圍。a=xa=xd=100d=100c=70c=70b=60b=603-3 3-3 平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念52規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家(1)(1)設(shè)設(shè)a a為最短桿為最短桿

23、, , d d為最長桿。為最長桿。x+100 60+70 x+100 60+7030 x0 (2)(2) 1)1)設(shè)設(shè)b b為最短桿，為最短桿，d d為最長桿：為最長桿：70 x10060 則：則：100 x90 a=xa=xd=100d=100c=70c=70b=60b=602)2)設(shè)設(shè)b b為最短桿，為最短桿，a a為最長桿：為最長桿：70100 x60 則：則：110 x100 3-3 3-3 平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念53規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家3)3)設(shè)設(shè)a a為最短桿：為最短桿：6070100 x 則：則：60 x30 4

24、)4)設(shè)設(shè)a a為最長桿：為最長桿：70100 x60 則：則：230 x110 5)5)設(shè)設(shè)a a為其余兩桿之一：為其余兩桿之一：70 x10060 則：則：90 x60 該機構(gòu)成為曲柄搖桿機構(gòu)：該機構(gòu)成為曲柄搖桿機構(gòu)：30 x0 成為雙搖桿機構(gòu)時成為雙搖桿機構(gòu)時230 x30 a=xa=xd=100d=100c=70c=70b=60b=603-3 3-3 平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念54規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家2 2、曲柄滑塊機構(gòu)有曲柄的條件、曲柄滑塊機構(gòu)有曲柄的條件構(gòu)件構(gòu)件1 1能通過能通過ABAB1 1位置的條件是：位置的條件是

25、：曲柄滑塊機構(gòu)有曲柄滑塊機構(gòu)有曲柄的條件是：曲柄的條件是：構(gòu)件構(gòu)件1 1能通過能通過ABAB2 2位置的條件是：位置的條件是：AB1B2BabeC1C2C1233-3 3-3 平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念beabea-bea55規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家3 3、導桿機構(gòu)有曲柄的條件、導桿機構(gòu)有曲柄的條件有曲柄，該機構(gòu)是擺動有曲柄，該機構(gòu)是擺動導桿機構(gòu)。導桿機構(gòu)。有曲柄，該機構(gòu)是轉(zhuǎn)動有曲柄，該機構(gòu)是轉(zhuǎn)動導桿機構(gòu)。導桿機構(gòu)。daABC1231B2BdABC1a231B2B3-3 3-3 平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念平面四桿機構(gòu)有曲柄

26、的條件及幾個基本概念da da 56規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家有曲柄，該機構(gòu)有曲柄，該機構(gòu)是轉(zhuǎn)動導桿機構(gòu)。是轉(zhuǎn)動導桿機構(gòu)。結(jié)結(jié) 論論導桿機構(gòu)總是導桿機構(gòu)總是有曲柄的有曲柄的dABC1a231B2B3-3 3-3 平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念da 57規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家4 4、偏置導桿機構(gòu)有曲柄的條件、偏置導桿機構(gòu)有曲柄的條件有曲柄，該機構(gòu)是有曲柄，該機構(gòu)是擺動導桿機構(gòu)。擺動導桿機構(gòu)。有曲柄，該機構(gòu)有曲柄，該機構(gòu)是擺動導桿機構(gòu)。是擺動導桿機構(gòu)。deAB1a23CD1B2B1C2C3-3 3-3 平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個

27、基本概念平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念deAB1a23CD1B2B1C2Cedaeda58規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家沒有曲柄。沒有曲柄。daeAB123CD1B2B1C2C3-3 3-3 平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念edaed59規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家daAB123CD1C1B2Be2C有曲柄，該機構(gòu)是轉(zhuǎn)有曲柄，該機構(gòu)是轉(zhuǎn)動導桿機構(gòu)。動導桿機構(gòu)。edae,da結(jié)結(jié) 論論偏置導桿機構(gòu)有偏置導桿機構(gòu)有曲柄的條件是：曲柄的條件是：3-3 3-3 平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念ed

28、a60規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家二、壓力角和傳動角二、壓力角和傳動角壓力角：壓力角：力力F F的作用線與力作用點絕對速度的作用線與力作用點絕對速度v所夾的銳所夾的銳角角稱為壓力角。稱為壓力角。傳動角：壓力角的余角傳動角：壓力角的余角稱為傳動角稱為傳動角3-3 3-3 平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念vsFcossFW61規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家在其它條件不變的情況下壓力角在其它條件不變的情況下壓力角越越小小，作功，作功W W越大越大。壓力角是機構(gòu)傳力性能的一個重要指標，壓力角是機構(gòu)傳力性能的一個重要指標，它是力的利用率大小的衡量指標

29、。它是力的利用率大小的衡量指標。3-3 3-3 平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念cossFW62規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家曲柄搖桿機構(gòu)的傳動角曲柄搖桿機構(gòu)的傳動角minmaxFnFtFnFFtFABCD1B1C2C2B3-3 3-3 平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念cos2cos2222222bccbBDaddaBDbcaddacb2cos2cos2222180,90,9063規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家曲柄滑塊機構(gòu)的壓力角曲柄滑塊機構(gòu)的壓力角3-3 3-3 平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本

30、概念平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念max0minAB1B2BabeC1C2C1232B64規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家三、急回運動和行程速比系數(shù)三、急回運動和行程速比系數(shù) 當機構(gòu)從動件處于兩極限位置時，主動件曲柄在兩個當機構(gòu)從動件處于兩極限位置時，主動件曲柄在兩個相應(yīng)位置所夾的角相應(yīng)位置所夾的角 稱為曲柄搖桿機構(gòu)的極位夾角。稱為曲柄搖桿機構(gòu)的極位夾角。1. 1. 極位夾角極位夾角c1BB1CC12ADabd3-3 3-3 平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念2122165規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家曲柄滑塊機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)的極位夾角的

31、極位夾角擺動導桿機構(gòu)擺動導桿機構(gòu)的極位夾角的極位夾角AB1BC1C12edAB1BD123-3 3-3 平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念2122166規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家當曲柄等速回轉(zhuǎn)的情況下，通常把從動件往復(fù)運動速度當曲柄等速回轉(zhuǎn)的情況下，通常把從動件往復(fù)運動速度快慢不同的運動稱為急回運動?？炻煌倪\動稱為急回運動。2. 2. 急回運動急回運動主動件主動件a a從動件從動件c c運動運動AB1AB2DC1DC2時間時間t1t1轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角1運動運動AB2AB1DC2DC1時間時間t2t2轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角22B1B2C1C12AD3-3 3-3

32、平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念67規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家從動件從動件DC的平均角速度：的平均角速度：2B1B2C1C12AD3-3 3-3 平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念21DCDC 12DCDC 111113180,tt112223180, tt3321, tt68規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家通常把從動件往復(fù)運動平均速度的比值通常把從動件往復(fù)運動平均速度的比值( (大大于于1)1)稱為行程速比系數(shù)，用稱為行程速比系數(shù)，用K K表示。表示。3. 3. 行程速比系數(shù)行程速比系數(shù)K3-3

33、3-3 平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念180180K33速度從動動件慢速行程平均速度從動動件快速行程平均 K11180KK69規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家四、機構(gòu)的死點位置四、機構(gòu)的死點位置 所謂死點位置就是指從動件的傳動角等于零或所謂死點位置就是指從動件的傳動角等于零或者壓力角等于者壓力角等于9090 時機構(gòu)所處的位置。時機構(gòu)所處的位置。1. 1. 死點位置死點位置如何確定機構(gòu)如何確定機構(gòu)的死點位置？的死點位置？分析分析C C點的壓力角點的壓力角3-3 3-3 平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念BC

34、2B1B2C1C12AD70規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家曲柄搖桿機構(gòu)（曲柄為主動件）的死點曲柄搖桿機構(gòu)（曲柄為主動件）的死點無死點存在無死點存在minmaxFnFtFnFFtFABCD1B1C2C2B3-3 3-3 平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念71規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家BC2B1B2C1CADFtFv,nFnFF,vvnFF,00MAB與與BC共線時為共線時為機構(gòu)的死點位置。機構(gòu)的死點位置。090曲柄搖桿機構(gòu)（搖桿為主動件）的死點曲柄搖桿機構(gòu)（搖桿為主動件）的死點3-3 3-3 平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念平面四桿機構(gòu)

35、有曲柄的條件及幾個基本概念72規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家曲柄滑塊機構(gòu)（曲柄為主動件）的死點曲柄滑塊機構(gòu)（曲柄為主動件）的死點無死點位置無死點位置ABCMetFv,FnF3-3 3-3 平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念73規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家曲柄滑塊機構(gòu)（滑塊為主動件）的死點曲柄滑塊機構(gòu)（滑塊為主動件）的死點ABCetFv,FnFPvnFF,9000tFnFv0tF090AB與與BC共線時為共線時為機構(gòu)的死點位置。機構(gòu)的死點位置。0903-3 3-3 平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念74

36、規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家2. 2. 死點位置的應(yīng)用死點位置的應(yīng)用夾具夾具3-3 3-3 平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念75規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家飛機起落架飛機起落架3-3 3-3 平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念76規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家火車輪火車輪3. 3. 避免死點位置的危害避免死點位置的危害3-3 3-3 平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念77規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家加虛約束的平行加虛約束的平行四邊形機構(gòu)四邊形機構(gòu)

37、3-3 3-3 平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念78規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家加虛約束的平行四邊形機構(gòu)加虛約束的平行四邊形機構(gòu)3-3 3-3 平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念平面四桿機構(gòu)有曲柄的條件及幾個基本概念79規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家3-4 3-4 平面連桿機構(gòu)的運動分析平面連桿機構(gòu)的運動分析一、研究機構(gòu)運動分析的目的和方法一、研究機構(gòu)運動分析的目的和方法位移分析可以：位移分析可以：進行干涉校驗進行干涉校驗確定從動件行程確定從動件行程 考查構(gòu)件或構(gòu)件上某點能否實現(xiàn)預(yù)定位置變化的要求?？疾闃?gòu)件或構(gòu)件上某點能否實現(xiàn)預(yù)定位置變

38、化的要求。速度、加速度分析可以：速度、加速度分析可以：確定速度變化是否滿足要求確定速度變化是否滿足要求確定機構(gòu)的慣性力、振動等確定機構(gòu)的慣性力、振動等 1. 1. 目的目的80規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家圖解法圖解法解析法解析法實驗法實驗法 2. 2. 運動分析的基本方法運動分析的基本方法3-4 3-4 平面連桿機構(gòu)的運動分析平面連桿機構(gòu)的運動分析81規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家二、用速度瞬心法對平面機構(gòu)作速度分析二、用速度瞬心法對平面機構(gòu)作速度分析 作平面運動的兩個構(gòu)件上瞬時相對速度等作平面運動的兩個構(gòu)件上瞬時相對速度等于零的點或絕對速度相等的點于零的點或絕對速度相等的點( (等

39、速重合點等速重合點) )，稱為速度瞬心。稱為速度瞬心。1. 1. 什么是速度瞬心？什么是速度瞬心？ 設(shè)有設(shè)有m個構(gòu)件，任何一個構(gòu)件均與其他任意構(gòu)個構(gòu)件，任何一個構(gòu)件均與其他任意構(gòu)件形成一個速度瞬心，因此，速度瞬心的總數(shù)為：件形成一個速度瞬心，因此，速度瞬心的總數(shù)為：3-4 3-4 平面連桿機構(gòu)的運動分析平面連桿機構(gòu)的運動分析2) 1(mmK82規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家2. 2. 瞬心位置的確定瞬心位置的確定 (1) (1) 通過運動副直接連接的兩個構(gòu)件通過運動副直接連接的兩個構(gòu)件轉(zhuǎn)動副連接轉(zhuǎn)動副連接的兩個構(gòu)件的兩個構(gòu)件12P12移動副連接移動副連接的兩個構(gòu)件的兩個構(gòu)件1212P12高

40、副連接的兩個高副連接的兩個構(gòu)件（純滾動）構(gòu)件（純滾動）12P1212高副連接的兩個構(gòu)件高副連接的兩個構(gòu)件（存在滾動和滑動）（存在滾動和滑動）12P1212vnn3-4 3-4 平面連桿機構(gòu)的運動分析平面連桿機構(gòu)的運動分析83規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家(2)(2)不直接連接的兩個構(gòu)件不直接連接的兩個構(gòu)件三心定理：三心定理：三個作平面平行運動的構(gòu)件三個作平面平行運動的構(gòu)件的三個瞬心必在同一條直線上。的三個瞬心必在同一條直線上。1O22O121m1mv2mv什么時候什么時候21mmvv3-4 3-4 平面連桿機構(gòu)的運動分析平面連桿機構(gòu)的運動分析84規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家3.3.用

41、速度瞬心對平面機構(gòu)作速度分析用速度瞬心對平面機構(gòu)作速度分析1234414P34P12P23P13P24P1ABCDBvCv3-4 3-4 平面連桿機構(gòu)的運動分析平面連桿機構(gòu)的運動分析DCvCPvBPvABvCCBB3224242185規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家1 12 23 34 41 12 23 3 1 13-4 3-4 平面連桿機構(gòu)的運動分析平面連桿機構(gòu)的運動分析86規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家三、用解析法對平面連桿機構(gòu)作速度三、用解析法對平面連桿機構(gòu)作速度 和加速度分析和加速度分析1.1.基本方法基本方法解析法有很多種不同的方法解析法有很多種不同的方法, ,本教材采用本教材

42、采用桿組法桿組法分解基分解基本桿組本桿組建立基本桿建立基本桿組數(shù)學模型組數(shù)學模型按照基本桿組構(gòu)成機構(gòu)的按照基本桿組構(gòu)成機構(gòu)的順序?qū)C構(gòu)進行運動分析順序?qū)C構(gòu)進行運動分析機構(gòu)運動分析桿組法的邏輯過程機構(gòu)運動分析桿組法的邏輯過程3-4 3-4 平面連桿機構(gòu)的運動分析平面連桿機構(gòu)的運動分析87規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家2.2.桿組法運動分析的數(shù)學模型桿組法運動分析的數(shù)學模型(1) (1) 同一構(gòu)件上點的運動分析同一構(gòu)件上點的運動分析RRRR桿組的運動分析桿組的運動分析x xy yO OiiArililBBA已知條件：已知條件：位置方程：位置方程：根據(jù)該方程確定根據(jù)該方程確定B點點的位置。的位

43、置。iAAiAAiiiAAyxyxllyxA ,),(iiABiiABlyylxxsincos3-4 3-4 平面連桿機構(gòu)的運動分析平面連桿機構(gòu)的運動分析88規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家速度方程：速度方程：加速度方程：加速度方程：x xy yO OiiArililBBA根據(jù)該方程確定根據(jù)該方程確定B點點的速度。的速度。根據(jù)該方程確根據(jù)該方程確定定B點的加速度。點的加速度。iiiABBiiiABBlyytylxxtxcosddsinddiiiiiiABBiiiiiiABBllyytyllxxtxcossinddsincosdd222222 3-4 3-4 平面連桿機構(gòu)的運動分析平面連桿機構(gòu)

44、的運動分析89規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家x xy yO OiiArililBBAii根據(jù)該方程確定根據(jù)該方程確定點點B的位置。的位置。已知條件：已知條件：iAAiAAiiiAAyxyxllyxA ,),(位置方程：位置方程：iiABiiABlyylxxsincos3-4 3-4 平面連桿機構(gòu)的運動分析平面連桿機構(gòu)的運動分析90規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家速度方程：速度方程：加速度方程：加速度方程：iiiitt d)d(ddiiiitt ddddiiiABBiiiABBlyytylxxtx cosddsindd根據(jù)該方程確定根據(jù)該方程確定點點B的速度。的速度。iiiiiiABBii

45、iiiiABBllyytyllxxtx cossinddsincosdd222222 根據(jù)該方程確定根據(jù)該方程確定點點B的加速度。的加速度。3-4 3-4 平面連桿機構(gòu)的運動分析平面連桿機構(gòu)的運動分析91規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家(2)RRRII(2)RRRII級桿組級桿組的運動分析的運動分析x xy yO OijiljlCBDCBrDr位置方程：位置方程：已知條件：已知條件：DDBBDDBBjiDDBByxyxyxyxllyxDyxB ,),(),(jjDiiBCjjDiiBClylyylxlxxsinsincoscos3-4 3-4 平面連桿機構(gòu)的運動分析平面連桿機構(gòu)的運動分析92

46、規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家位置方程求解過程：位置方程求解過程：首先根據(jù)該首先根據(jù)該方程求解方程求解代入該方程代入該方程求解求解C C點位置。點位置。jjDiiBCjjDiiBClylyylxlxxsinsincoscosji,3-4 3-4 平面連桿機構(gòu)的運動分析平面連桿機構(gòu)的運動分析93規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家速度方程：速度方程：x xy yO OijiljlCBDCBrDrjjjDiiiBCCjjjDiiiBCClylyytylxlxxtxcoscosddsinsindd3-4 3-4 平面連桿機構(gòu)的運動分析平面連桿機構(gòu)的運動分析94規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家速度

47、方程求解過程：速度方程求解過程：jjjDiiiBCCjjjDiiiBCClylyytylxlxxtxcoscosddsinsindd首先根據(jù)該首先根據(jù)該方程求解方程求解代入該方程代入該方程求解求解C C點速度。點速度。ji ,3-4 3-4 平面連桿機構(gòu)的運動分析平面連桿機構(gòu)的運動分析95規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家x xy yO OijiljlCBDCBrDr加速度方程：加速度方程：jjjjjjDiiiiiiBCCjjjjjjDiiiiiiBCCllyllyytyllxllxxtxsincossincosddcossincossindd22222222 3-4 3-4 平面連桿機構(gòu)的運

48、動分析平面連桿機構(gòu)的運動分析96規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家jjjjjjDiiiiiiBCCjjjjjjDiiiiiiBCCllyllyytyllxllxxtxsincossincosddcossincossindd22222222 加速度方程求解過程：加速度方程求解過程：首先根據(jù)該首先根據(jù)該方程求解方程求解代入該方程求代入該方程求解解C C點加速度。點加速度。ji ,3-4 3-4 平面連桿機構(gòu)的運動分析平面連桿機構(gòu)的運動分析97規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家(3)RRPII(3)RRPII級桿組級桿組的運動分析的運動分析x xy yO OB BC CD DK Ks sijBril

49、jlKr請自行分析請自行分析3-4 3-4 平面連桿機構(gòu)的運動分析平面連桿機構(gòu)的運動分析98規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家3.3.桿組法運動分析的步驟桿組法運動分析的步驟步驟步驟1 1：分解基本桿組：分解基本桿組RRPRRP級桿組，級桿組，RRRRRR級級桿組，桿組，RRRR級桿組；級桿組；步驟步驟2 2：建立坐標系：建立坐標系A(chǔ)-x,y；步驟步驟3 3：確定滑塊：確定滑塊5 5的運的運動參考點動參考點K K；ABCDEF123456xyKRRPRRP級桿組級桿組RRRRRR級桿組級桿組RRRR級桿組級桿組H113-4 3-4 平面連桿機構(gòu)的運動分析平面連桿機構(gòu)的運動分析99規(guī)格嚴格規(guī)格嚴

50、格 功夫到家功夫到家步驟步驟4 4：根據(jù)：根據(jù)RRRR級桿組級桿組數(shù)學模型計算點數(shù)學模型計算點B B的運動；的運動；6ABCDEF12345xyKRRPRRP級桿組級桿組RRRRRR級桿組級桿組RRRR級桿組級桿組H11BBBBBByxyxyxB ,),(1,),(ABAAAAAAlyxyxyxA 已知條件：已知條件：計算結(jié)果：計算結(jié)果：3-4 3-4 平面連桿機構(gòu)的運動分析平面連桿機構(gòu)的運動分析100規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家步驟步驟5 5：根據(jù)：根據(jù)RRRRRR級桿級桿組數(shù)學模型計算構(gòu)件組數(shù)學模型計算構(gòu)件2 2、構(gòu)件構(gòu)件3 3的運動；的運動；ABCDEF123456xyKRRPRR

51、P級桿組級桿組RRRRRR級桿組級桿組RRRR級桿組級桿組H11)(),(22222 ，BCBBBBBBlyxyxyxB,),( 已知條件：已知條件：計算結(jié)果：計算結(jié)果：CDDDDDDDlyxyxyxD,),( )(),(33333 ，3-4 3-4 平面連桿機構(gòu)的運動分析平面連桿機構(gòu)的運動分析101規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家步驟步驟6 6：根據(jù)：根據(jù)RRRR級桿組級桿組數(shù)學模型計算點數(shù)學模型計算點E E的運動；的運動；6ABCDEF12345xyKRRPRRP級桿組級桿組RRRRRR級桿組級桿組RRRR級桿組級桿組H11)(),(22222 ，,),(BEBBBBBBlyxyxyxB

52、 已知條件：已知條件：計算結(jié)果：計算結(jié)果：EEEEEEyxyxyxE ,),(3-4 3-4 平面連桿機構(gòu)的運動分析平面連桿機構(gòu)的運動分析102規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家步驟步驟7 7：根據(jù)：根據(jù)RRPRRP級桿組級桿組數(shù)學模型計算點數(shù)學模型計算點F F的運動；的運動；sss ,已知條件：已知條件：計算結(jié)果：計算結(jié)果：EFEEEEEElyxyxyxE,),( KKKKKKyxyxyxK ,),(ABCDEF123456xyKRRPRRP級桿組級桿組RRRRRR級桿組級桿組RRRR級桿組級桿組H11s3-4 3-4 平面連桿機構(gòu)的運動分析平面連桿機構(gòu)的運動分析103規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫

53、到家功夫到家3-5 3-5 平面連桿機構(gòu)的力分析和機械效率平面連桿機構(gòu)的力分析和機械效率一、力分析的基本知識一、力分析的基本知識作用在機械上的力：作用在機械上的力：驅(qū)動力驅(qū)動力 驅(qū)使機械運動的力，其特征驅(qū)使機械運動的力，其特征: :力與作用點速力與作用點速度方向的夾角為銳角。度方向的夾角為銳角。阻力阻力 阻礙機械運動的力，其特征阻礙機械運動的力，其特征: :力與作用點速度力與作用點速度方向的夾角為鈍角。方向的夾角為鈍角。 通常認為摩擦力是阻力，但是，通常認為摩擦力是阻力，但是，有時候摩擦力也可以是驅(qū)動力。有時候摩擦力也可以是驅(qū)動力。104規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家汽車前進方向汽車前進方

54、向vvfFfF摩擦力是驅(qū)摩擦力是驅(qū)動力的實例動力的實例3-5 3-5 平面連桿機構(gòu)的力分析和機械效率平面連桿機構(gòu)的力分析和機械效率105規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家二、桿組法對平面連桿機構(gòu)進行受力分析二、桿組法對平面連桿機構(gòu)進行受力分析3-5 3-5 平面連桿機構(gòu)的力分析和機械效率平面連桿機構(gòu)的力分析和機械效率1.1.基本方法基本方法解析法有很多種不同的方法解析法有很多種不同的方法, ,本教材采用本教材采用桿組法桿組法分解基分解基本桿組本桿組建立基本桿建立基本桿組數(shù)學模型組數(shù)學模型按照基本桿組構(gòu)成機構(gòu)的按照基本桿組構(gòu)成機構(gòu)的順序?qū)C構(gòu)進行受力分析順序?qū)C構(gòu)進行受力分析機構(gòu)受力分析桿組法的

55、邏輯過程機構(gòu)受力分析桿組法的邏輯過程106規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家作用在質(zhì)心的合力為作用在質(zhì)心的合力為mgymFPxmFPsysyssxsxs yARxARxBRyBRABsxsPysPyTpT作用在構(gòu)件上的合力矩作用在構(gòu)件上的合力矩 spJTT3-5 3-5 平面連桿機構(gòu)的力分析和機械效率平面連桿機構(gòu)的力分析和機械效率2.2.桿組法力分析的數(shù)學模型桿組法力分析的數(shù)學模型（1 1）兩運動副構(gòu)件力分析的數(shù)學模型）兩運動副構(gòu)件力分析的數(shù)學模型已知條件：已知條件：構(gòu)件的幾何參數(shù)構(gòu)件的幾何參數(shù)構(gòu)件的運動參數(shù)構(gòu)件的運動參數(shù)構(gòu)件的質(zhì)量構(gòu)件的質(zhì)量繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動慣量繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動慣量作用在質(zhì)心的合外力作

56、用在質(zhì)心的合外力構(gòu)件上的合外力矩構(gòu)件上的合外力矩運動副運動副B B的作用力的作用力msJysxsFF ,TyBxBRR,yAxARR,求解：求解：運動副運動副A A的作用力的作用力構(gòu)件上的平衡力矩構(gòu)件上的平衡力矩yT107規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家得運動副得運動副A A的作用力的作用力得構(gòu)件上的平衡力矩得構(gòu)件上的平衡力矩ysyByAxsxBxAPRRPRRpAsysAsxsAByBABxByTxxPyyPxxRyyRT)()()()(3-5 3-5 平面連桿機構(gòu)的力分析和機械效率平面連桿機構(gòu)的力分析和機械效率yARxARxBRyBRABsxsPysPyTpT構(gòu)件的力平衡方程為構(gòu)件的力平

57、衡方程為構(gòu)件的力矩平衡方程為構(gòu)件的力矩平衡方程為00ysyByAxsxBxAPRRPRR0)()()()(ypAsysAsxsAByBABxBTTxxPyyPxxRyyR108規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家(2)(2) RRR IIRRR II級組的力分析數(shù)學模型級組的力分析數(shù)學模型CBilDjlCyBRxBRxCRyCRisxsiPysiPpiTxCRyCRjsxsjPysjPpjTyDRxDR已知條件：已知條件：基本桿組的幾何參數(shù)基本桿組的幾何參數(shù)基本桿組的運動參數(shù)基本桿組的運動參數(shù)構(gòu)件的質(zhì)量構(gòu)件的質(zhì)量繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動慣量繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動慣量作用在質(zhì)心的合外力作用在質(zhì)心的合外力構(gòu)件上的合外力矩

58、構(gòu)件上的合外力矩jimm ,sjsiJJ ,ysjxsjysixsiFFFF,jiTT ,yBxBRR,求解：求解：運動副運動副B B的作用力的作用力運動副運動副C C的作用力的作用力運動副運動副D D的作用力的作用力yCxCRR,yDxDRR,3-5 3-5 平面連桿機構(gòu)的力分析和機械效率平面連桿機構(gòu)的力分析和機械效率109規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家isiiysiysisiixsixsigmymFPxmFP 作用在質(zhì)心的合力為作用在質(zhì)心的合力為作用在構(gòu)件上的合力矩作用在構(gòu)件上的合力矩CBilDjlCyBRxBRxCRyCRisxsiPysiPpiTxCRyCRjsxsjPysjPpj

59、TyDRxDR的受力構(gòu)件iljsjjysjysjsjjxsjxsjgmymFPxmFP jjjpjJTT iiipiJTT 作用在構(gòu)件上的合力矩作用在構(gòu)件上的合力矩作用在質(zhì)心的合力為作用在質(zhì)心的合力為的受力構(gòu)件jl3-5 3-5 平面連桿機構(gòu)的力分析和機械效率平面連桿機構(gòu)的力分析和機械效率110規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家00ysiyCyBxsixCxBPRRPRR0)()()()(piBsiysiBsixsiBCyCBCxCTxxPyyPxxRyyR0)()()()(pjDsiysjDsjxsjDCyCDCxCTxxPyyPxxRyyR的受力平衡構(gòu)件il的受力平衡構(gòu)件jl00ysjyD

60、yCxsjxDxCPRRPRR力平衡方程為力平衡方程為力矩平衡方程為力矩平衡方程為力平衡方程為力平衡方程為力矩平衡方程為力矩平衡方程為CBilDjlCyBRxBRxCRyCRisxsiPysiPpiTxCRyCRjsxsjPysjPpjTyDRxDR3-5 3-5 平面連桿機構(gòu)的力分析和機械效率平面連桿機構(gòu)的力分析和機械效率111規(guī)格嚴格規(guī)格嚴格 功夫到家功夫到家BCDBCjDCiyCBCDBCjDCixCxyyyPTyyPTRxyxxPTxxPTR/)()(/)()(ysiyCyBxsixCxBPRRPRRysjyCyDxsjxCxDPRRPRR)()()()()()(BCDCBCDCBCD