机械基础—常用机构.ppt

《机械基础—常用机构》是中等职业教育国家规划教材的一部分，主要探讨了机械设计中的基本机构，特别是平面连杆机构。平面连杆机构是由多个构件通过低副连接组成的，其中低副指的是铰链连接，这种机构可以将一种运动形式转换为另一种，执行特定的动作，并沿着特定的轨迹运动。平面连杆机构又分为平面四杆机构，这是最常见的类型。 平面四杆机构包括四种基本形式：双曲柄机构、双摇杆机构以及曲柄摇杆机构。双曲柄机构有两个曲柄，双摇杆机构则没有曲柄，而曲柄摇杆机构则包含一个曲柄和一个摇杆。曲柄摇杆机构的特征在于它能实现连续的往复运动，而双曲柄和双摇杆机构可能无法做到这一点。 平面四杆机构的应用广泛，例如平行四边形机构和反平行四边形机构。平行四边形机构常用于实现直线往复运动，而反平行四边形机构则常用于需要保持工作台稳定性的场合，如机器人手臂的设计。 曲柄的存在条件是机构能否产生连续转动的关键。对于曲柄摇杆机构，必须满足两个条件：(1) 最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和，(2) 最短杆必须是连架杆或机架。这些条件确保了机构能够形成封闭的运动链，从而产生有效的动力传输。 平面连杆机构可以通过多种方式演化，比如扩大回转副、改变杆件长度或使用移动副替代回转副，甚至通过变更机架来实现不同功能的机构。例如，曲柄摇杆机构可以通过改变机架变为双曲柄或双摇杆机构，进一步拓展其应用范围。 机构设计中，压力角和传动角是评估机械效率的重要参数。压力角是力作用线与速度方向线之间的夹角，而传动角则是压力角的余角，表示有效传递动力的角度。理想情况下，传动角应尽可能大，以减少能量损失。当机构处于死点位置时，即连杆与从动件共线，此时传动角为零，机构不能有效地传递动力。 死点位置在某些应用中是有用的，如连杆式快速夹具和飞机起落架，它们利用死点位置实现快速锁定或解锁功能。平面连杆机构在机械设计中扮演着至关重要的角色，理解和掌握其原理和应用对于工程实践至关重要。