平面六杆机构的运动分析

机械原理课程教案一平面连杆机构及其分析与设计一、教学目标及基本要求1掌握平面连杆机构的基本类型，掌握其演化方法。

2,掌握平面连杆机构的运动特性，包括具有整转副和存在曲柄的条件、急回运动、机构的行程、极限位置、运动的连续性等；3.掌握平面连杆机构运动分析的方法，学会将复杂的平面连杆机构的运动分析问题转换为可用计算机解决的问题。

4.掌握连杆机构的传力特性，包括压力角和传动角、死点位置、机械增益等；正确理解自锁的概念，掌握确定自锁条件的方法。

5,了解平面连杆机构设计的基本问题，掌握根据具体设计条件及实际需要，选择合适的机构型式；学会按2~3个刚体位置设计刚体导引机构、按2~3个连架杆对应位置设计函数生成机构及按K值设计四杆机构；对机构分析与设计的现代解析法有清楚的了解。

二、教学内容及学时分配第一节概述（2学时）第二节平面连杆机构的基本特性及运动分析（4.5学时）第三节平面连杆机构的运动学尺寸设计（3.5学时）三、教学内容的重点和难点重点：1.平面四杆机构的基本型式及其演化方法。

2.平面连杆机构的运动特性，包括存在整转副的条件、从动件的急回运动及运动的连续性；平面连杆机构的传力特性，包括压力角、传动角、死点位置、机械增益。

3.平面连杆机构运动分析的瞬心法、相对运动图解法和杆组法。

4.按给定2~3个位置设计刚体导引机构，按给定的2~3个对应位置设计函数生成机构，按K值设计四杆机构。

难点：1.平面连杆机构运动分析的相对运动图解法求机构的加速度。

2.按给定连架杆的2~3个对应位置设计函数生成机构。

四、教学内容的深化与拓宽平面连杆机构的优化设计。

五、教学方式与手段及教学过程中应注意的问题充分利用多媒体教学手段，围绕教学基本要求进行教学。

在教学中应注意要求学生对基本概念的掌握，如整转副、摆转副、连杆、连架杆、曲柄、摇杆、滑块、低副运动的可逆性、压力角、传动角、极位夹角、行程速度变化系数、死点、自锁、速度影像、加速度影像、装配模式等；基本理论和方法的应用，如影像法在机构的速度分析和加速度分析中的应用、连杆机构设计的刚化一反转法等。

黄石理工学院毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）题目：平面连杆机构的运动综合教学院：专业班级：学生姓名：学号：指导教师：1．毕业设计（论文）的主要内容（1）查阅资料，完成毕业设计开题报告；（2）按学院要求，完成1篇与毕业设计课题相关的英文文献翻译；（3）在相关软件平台（如VB或Matlab）下，用解析法实现平面连杆机构的计算机辅助设计；（4）按要求完成毕业论文。

2．毕业设计（论文）的要求（1）了解平面机构设计综合课题的国内外发展动态及趋势；（2）在阅读相关平面机构设计综合文献的基础上，能用解析法分析和设计平面机构；（3）熟悉和掌握相关软件平台（如VB和Matlab）；（4）运用相关软件平台，实现平面机构的计算机辅助设计与分析；（5）毕业设计论文要求格式规划，语句通顺，论据充分，符合学院对毕业设计论文要求。

3．进度安排序号毕业设计（论文）各阶段名称起止日期1 调研，查阅资料2 开题报告，英文文献翻译3 实现平面机构的计算机辅助设计与分析4 完成毕业设计论文初稿5 毕业设计论文修改，完成论文6 论文答辩4．其他情况说明（1）题目开始实施后，每周星期三下午3：30在K1四楼行政办公室集中，检查进度，协调相关事项，进行组内讨论，解答问题。

（2）要求有统一的毕业设计笔记本，记录资料查阅、问题及解决方案等。

每周集中时间进行检查。

（3）独立完成毕业论文。

5．主要参考文献[1] 孙桓，陈作模主编，《机械原理》（第五版），高等教育出版社，2006[2] 韩建友编，高等机构学，机械工业出版社，2004[3] 王宏磊，平面连杆机构综合研究与软件开发，硕士论文，万方数据库，2005[4] 熊滨生，现代连杆机构设计，化学工业出版社，2006.[5] 于红英，王知行，李建生，刚体导引机构一种综合方法的研究；机械设计，2001[6] [苏]ИИ阿尔托包列夫斯基,等. 孙可宗,陈兆雄,张世民,译. 平面机构综合[M]. 人民教育出版社,1982.摘要机构分析与仿真是机构设计的重要内容，其中对连杆机构的研究较多。

平面机构运动简图的测绘和分析一．目的1．初步掌握实际机构或机构模型的机构运动简图的测绘方法；2．应用机构自由度计算方法及机构运动条件分析平面机构运动的确定性。

二．设备和工具1．各种机构实物或模型；2．钢板尺、钢卷尺、内卡钳、外卡钳、量角器等；3．铅笔、橡皮、草稿纸（自备）。

三．原理从运动学的观点看，机构运动特性与原动件的运动规律、构件的数目、运动副的数目、种类、相对位置有关。

因此，可以撇开构件的实际外形和运动副的具体结构，而用简单的线条和规定的符号（见教材）代表构件和运动副。

并按比例定出各运动副的相对位置，绘制出机构运动简图，以此来说明实际机构的运动特性。

四．步骤2．确定构件数目。

将被测的机构或机构摸型缓慢地运动，从原动件开始，循着运动传递的路线仔细观察机构运动。

分清机构中哪些构件是活动构件、哪些是固定构件，从而确定机构中的原动件、从动件、机架及其数目。

3．判定各运动副的类型和数目。

仔细观察各构件间的接触情况及相对运动的特点，判定各运动副是低副还是高副，并准确数出其数目。

4．绘制机构示意图。

选定最能清楚地表达各构件相互运动关系的面为视图平面，选定原动件的位置，按构件联接的顺序，用简单的线条和规定的符号在草稿纸上徒手绘出机构示意图，然后在各构件旁标注数字1、2、3、------，在各运动副旁标注字母A、B、C、------。

并确定机构类型。

5．绘制机构运动简图。

仔细测量与机构运动有关的尺寸（如转动副间的中心距、移动副导路的位置或角度等），按选定的比例尺μμιι绘出机构运动简图。

=构件实际尺寸(m)/构件图示尺寸(mm)6．分析机构运动的确定性。

计算机构的自由度数，并将结果与实际机构的原动件数相对照，若与实际情况不符，要找出原因及时改正。

五．思考题1．一张正确的机构运动简图应包括哪些必要的内容？2．绘制机构运动简图时，原动件位置能否任意选定？会不会影响运动简图的正确性？3．机构自由度大于或小于原动件数时会产生什么结果？六．实验报告实验名称日期班级2F=3n-2PL-PH=3某()-2某()-()=原动件数：运动是否确定：3 2．思考题解答4实验二一.目的渐开线齿廓的范成1．掌握用范成法加工渐开线齿轮的原理；2．通过用齿条刀具范成渐开线齿廓的过程，了解齿轮的根切现象及避免根切的方法；3．分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。

平面机构的运动分析(总分：100.00，做题时间：90分钟)一、{{B}}填空题{{/B}}(总题数：10，分数：20.00)1.速度瞬心可以定义为互作平面相对运动的两构件上 1的点。

（分数：2.00）填空项1:__________________ （正确答案：瞬时相对速度为零(或瞬时绝对速度相同)）解析：2.相对瞬心与绝对瞬心的相同点是______，不同点是______；在由N个构件组成的机构中，有______个相对瞬心，有______个绝对瞬心。

（分数：2.00）填空项1:__________________ （正确答案：互作平面相对运动的两构件上瞬时相对速度为零的点后者绝对速度为零，前者不是 (N-1)/(N/2-1) N-1）解析：3.作平面相对运动的三个构件的三个瞬心必 1。

（分数：2.00）填空项1:__________________ （正确答案：在同一直线上）解析：4.在矢量方程图解法中，影像原理只适用于求______。

（分数：2.00）填空项1:__________________ （正确答案：同一构件上不同点的速度加速度）解析：5.平面四杆机构共有______个速度瞬心，其中______个是绝对瞬心。

（分数：2.00）填空项1:__________________ （正确答案：6 2）解析：6.当两构件组成回转副时，其瞬心是 1。

（分数：2.00）填空项1:__________________ （正确答案：回转副中心）解析：7.当两构件不直接组成运动副时，瞬心位置用 1确定。

（分数：2.00）填空项1:__________________ （正确答案：三心定理）解析：8.当两构件的相对运动为______动，牵连运动为______动时，两构件的重合点之间将有哥氏加速度。

哥氏加速度的大小为______，方向与______的方向一致。

（分数：2.00）填空项1:__________________ （正确答案：移转 [*] 将v C2C1沿ω1转90°）解析：9.当两构件组成转动副时，其相对速度瞬心在______处；组成移动副时，其瞬心在______处；组成兼有滑动和滚动的高副时，其瞬心在______处。