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铰链四杆机构的急回特性

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铰链四杆机构的运动特性

铰链四杆机构的运动特性

2 死点
动手 自己动手制作曲柄摇杆机构和双曲柄机构
观察
问题 解决 办法
观察他们的运动特点，你发现了什么问题？
机构运动到死点后会出现运动不确定的现象，过 死点后可能正转也可能反转。 机构错位排列 ：机车主动轮连动机构 加大惯性：缝纫机踏板机构
智力大比拼

机构是否存在死点取决于: 从动件是否与连杆共线。 克服死点的方法： ⑴机构错位排列，如蒸汽机车车轮连动机构。 ⑵加大惯性，如缝纫机踏板机构。 利用死点工作： ⑴钻床工件加紧机构； ⑵飞机起落架。
θ
φ
智力大比拼
机构有无急回特性取决与: 机构有无极位夹角θ 。 θ 越大，机构的急回特 性越明显. 急回特性的应用： 利用急回特性来缩短 空回行程的时间。 如 牛头刨床；插床；或 惯性筛。
你是这样 思考的吗？
2死点
死点概念：在曲柄摇 杆机构中以摇杆为主 动件时,曲 柄与连杆共 线的位置称为死点.
铰链四杆机构的 运动特性
欢迎大家指导！ 中牟一职高：朱俊杰
电影回放
1、曲柄存在的条件是什么？
（1）最长杆与最短杆长度之和小于等于其余两杆长度之和。
（2）机架与连架杆之一为最短杆。
2、判别下列机构的类型?
90 110 45 40 双柄柄机构 120 曲柄摇杆机构 60 双摇杆机构 70 双摇杆机构 100 70 90
作 业
1、家用缝纫机踏板机构采用了什么机构？此机 构有什么运动特性？为什么缝纫机有时踏不 动，有时反转？正常运转是又不会出现踏不 动或反转？
2、简述死点和急回特性存在的条件。
急回特性
总结
1、定义：从动件的回程速度比去程速度快，称机构有急回 特性。 急回特性取决与有无极位夹角θ。 2、应用：利用急回特性来缩短空回行程的时间。 如牛头 刨床；插床；或惯性筛。死点取决于从动件是否 与连杆共线。 2、克服死点的方法:⑴机构错位排列，如蒸汽机车车轮 连动机构。 ⑵加大惯性，如家用缝纫机的踏板机构。 3、利用死点工作：钻床工件加紧机构； 飞机起落架。

4.铰链四杆机构

4.铰链四杆机构

90-
E l4
A B2
D
B1
以A为圆心，AC1为 半径作圆弧交A与 E，平分EC2得曲柄 长度 AB 。再以A 为圆心， AB为 半径作圆，交C1A 的延长线和C2A于 B1和B2，连杆长度
B C B 1C 1B 2C 2 .
THANKS
设计要求：
min
曲柄摇杆机构，以曲柄为原动件时，其 最小传动角发生在曲柄与机架两次共线 位置之一。
C
min
B
A
D
9.2 铰链四杆机构的基本性质
3.死点状态
机构传动角
为死点位置。
0（即
90）的位置称
机构处于死点位置，从动 件会出现卡死（机构自锁） 或运动方向不确定的现象。
措施和应用
9.3平面四杆机构的设计
机构无急回特性。
若在设计机构时 先给定K值，则 :
180 K1
K1
在生产实际中，常利用机构的急回运动来缩 短非生产时间，提高生产率，如牛头刨床、 往复式运输机等。
9.2 铰链四杆机构的基本性质
2.压力角与传动角
Fn
F
Ft vC
压力角：从动件 受力方向与受力 点线速度方向之 间所夹的锐角。
传动角:压力角的 余角即连杆与从 动件间所夹的锐 角。
FnFsin Ft Fcos
压力角愈小，机构的传力效果愈好。所以， 衡量机构传力性能，可用压力角作为标志。
Fn
F
Ft vC
在连杆机构中，为度 量方便，常用压力角 的余角即连杆与从动 件间所夹的锐角(传 动角)检验机构的传 力性能。
传动角愈大，机构的传力性能愈好，反之则不利于机构 中力的传递。机构运转过程中，传动角是变化的，机构 出现最小传动角的位置正好是传力效果最差的位置，也 是检验其传力性能的关键位置。

铰链四杆机构的运动特性急回特性

铰链四杆机构的运动特性急回特性
共线： 即AB1C1和AB2C2的位置。
这时摇杆CD处于最左和最右的位置：C1D和C2D。
也就是摇杆的两个极限位置。
B
C1
C C2
A
B2
D
B1
曲柄摇杆机构
3
铰链四杆机构的急回特性
一、概念： 1、极位：当曲柄摇杆机构处于两个极限位置时，称为 极位。 2、极位夹角：曲柄与连杆两次共线位置之间的夹角称
为极位夹角，用字母 表示。
15
作行程（慢行程）的平均速度小于空回行程（快行程） 的平均速度，则称该机构具有急回特性。
工作行程： 切制工件 空回行程：刀具返回
8
铰链四杆机构的急回特性
四、急回特性系数 为能定量描述急回运动，将回程平均速度V2与工作行
程平均速度V1之比定义为行程速度变化系数即急回特性 系数，用K来表示。
由上式可观察出：
3、摆角：摇杆在两个极限位置的夹角称之为摆角，用
字母 表示。
思考：
极位夹角是取其所夹的锐角还是取其所夹的钝角？
为讨论及计算方便：取锐角。
4
铰链四杆机构的急回特性
二、分析：曲柄运转一周：
1、行程 1：曲柄由AB1顺时针转动到AB2时，转过的角度是1
=180º+ ；耗时为t1； 行程 2
B
C1
1
6
铰链四杆机构的急回特性
因为：
1 > 2 且曲柄匀速旋转
所以：
t1
1 1
180 1
又因为：
> t2
2 1 > t2
所以：
_
_
V1 C1C2 t1 < V2 C1C2 t2
即：摇杆返回速度较快；
这里就称它具有急回特性。

铰链四杆机构的基本性质(急回特性)

铰链四杆机构的基本性质(急回特性)
为重要。
急回特性还可以改善机构的受力 状况，减小机构在空回行程中的 冲击和振动，提高机构的稳定性
和可靠性。
对未来研究的展望
01
虽然铰链四杆机构的急回特性已经得到了广泛的研究和应用，但仍有许多问题 需要进一步探讨。
02
如何优化机构的急回特性，提高机构的工作效率和稳定性，是未来研究的一个 重要方向。
03
降低噪音和振动
通过合理设计，利用急回特性可以降低机械运动过程中的噪音和振 动。
提高机械效率
合理利用急回特性可以提高机械效率，减少能量损失。
在其他领域的应用
机器人学
在机器人学中，急回特性也被广泛应用，以提高 机器人的运动效率。
车辆工程
在车辆工程中，利用急回特性可以提高车辆的动 力性能和燃油经济性。
航空航天
回特性的程度。
急回特性的产生与机构的杆长、曲柄长 度、连杆长度以及转动副半径等因素有 关，这些因素的综合作用决定了机构急
回特性的表现。
PART 02
铰链四杆机构的基本性质
REPORTING
WENKU DESIGN
曲柄摇杆机构
定义
01
曲柄摇杆机构是一种具有一个曲柄和一个摇杆的铰链四杆机构。
运动特性
在航空航天领域，急回特性也被广泛应用于各种 飞行器的设计和优化中。
PART 05
结论
REPORTING
WENKU DESIGN
总结急回特性的重要性
急回特性是铰链四杆机构的一个 重要特性，它对于机构的工作性
能和运动特性具有重要影响。
急回特性的存在可以缩短空回行 程时间，提高机构的工作效率， 对于需要快速响应的机械系统尤
曲柄作主动件
曲柄作为主动件时，机构具有急回特 性。

机械基础考试试题及答案

机械基础考试试题及答案

机械基础考试试题及答案《机械基础》期末考试题1一、选择题(本大题15个小题，每小题3分，共45分。

在每个小题给出的四个选项中，只有一个是正确的，将你认为正确的选项字母填在题后的表格中)1、下列机构中的运动副，属于高副的是( )。

A.火车车轮与铁轨之间的运动副B.螺旋千斤顶螺杆与螺母之间的运动副C.车床床鞍与导轨之间的运动副D.转动副（A）2、能保证瞬时传动比恒定、工作可靠性高、传递运动准确的是( )。

A. 带传动B.齿轮传动C.平带传动D.链传动（B）3、普通V带横截面为( )。

A.矩形B.圆形C.等腰梯形D.正方形（C）4、( )是带传动的特点之一A.传动比准确B.在过载时会产生打滑现象C.应用在传动准确的场合D.适合大功率传动场合（B）5、下列各标记中表示细牙普通螺纹的标记是（ B ）。

A．M24-5H-20 B．M36×2-5g6g C．Tr40×7-7H D．Tr40×7-7e6、渐开线齿廓上任意点的法线都切于（ B ）。

A. 分度圆B. 基圆C. 节圆D. 齿根圆7、要求两轴中心距较大且在低速、重载和高温等不良环境下工作宜选用是（B ）。

A. 平带传动B.链传动C.齿轮传动D.V带传动8、蜗杆传动是用来传递空间两（ C ）之间的运动和动力。

A.平行B.相交C.相错D.空间任意两轴9、铰链四杆机构具有急回运动特性，急回特性系数K应为（ A ）。

A．传动轴 B. 固定心轴 C. 转动心轴 D. 转轴10、平键标记：键B16×70 GB1096-79，B表示方头平键，16×70表示（ B ）。

A．键高×轴径 B．键宽×键长 C．键高×键长 D. 键高×键宽11、楔键联结对轴上零件能作周向固定，且（ C ）A、不能承受轴向力 C、能承受轴向力 C、能承受单向轴向力 D、能承受双向轴向力12、角接触轴承承受轴向载荷的能力，随接触角α的增大而（ A ）。

(完整版)铰链四杆机构的运动特性——急回特性

(完整版)铰链四杆机构的运动特性——急回特性

即：摇杆返回速度较快；
这里就称它具有急回特性。
8
铰链四杆机构的急回特性
三、急回特性： 从动件作往复运动的平面连杆机构中，若从动件工
作行程（慢行程）的平均速度小于空回行程（快行程） 的平均速度，则称该机构具有急回特性。
工作行程： 切制工件 空回行程：刀具返回
9
铰链四杆机构的急回特性
四、急回特性系数 为能定量描述急回运动，将回程平均速度V2与工作行
程平均速度V1之比定义为行程速度变化系数即急回特性 系数，用K来表示。
由上式可观察出：
1、只要极位夹角 0 ， 就有 K>1，机构就具有急回
特性。 2、而且越大，K值越大，机构的急回性质越明显。
10
铰链四杆机构的急回特性
五、急回特性的意义 当曲柄摇杆机构具备了急回运动特性后，就可以
利用急回运动特性来缩短机械空回行程的时间，提高 机械的工作效率。
2
铰链四杆机构的急回特性
曲柄摇杆机构的运动动画
3
铰链四杆机构的急回特性
分析： 当曲柄AB为主动件时，在其运动一周中，有两次与连杆
共线： 即AB1C1和AB2C2：C1D和C2D。
也就是摇杆的两个极限位置。
B
C1
C C2
A
B2
D
B1
曲柄摇杆机构
4
铰链四杆机构的急回特性
13
铰链四杆机构的急回特性
复习巩固： 1、摆角和极位夹角的含义？ 2、何为急回特性？ 3、急回特性系数K与什么有关？ 4、急回特性有何意义？
14
铰链四杆机构的急回特性
作业： 练习册 P59 一、6—15、6—16 二、6—18、6—19 三、6—22、6—23 四、6—25。

机械设计期末复习题.


A、增加一个构件带一低副 C、减少一个构件带一低副
B、增加一个构件带一高副
2. 在 A 条件下，曲柄滑块机构有急回特性。 A、偏距e大于零 B、偏距e等于零
3. 若要使凸轮机构的从动件在某段时间内停止不动，对应的凸轮
轮廓应是什么曲线？ D
A．一段直线
B.一段圆弧
C.一段抛物线
D.以凸轮转动中心为圆心的圆弧
A、增加一个原动件 B、减少一个原动件 C、增加一个带有2个低副的构件
12. 下述几种运动规律中， B 既不会产生柔性冲击也不会产生 刚性冲击，可用于高速场合。
A.等速运动规律
B.摆线运动规律（正弦加速度运动规律）
C.等加速等减速运动规律 D.简谐运动规律（余弦加速度运动规律）
二 选择题
13. 当螺栓组承受横向载荷或旋转力矩时，若用普通螺栓连接，该 螺栓组的螺栓 C 。
A.受扭矩作用
B.受拉力作用
C.同时受扭矩和拉伸作用 D.既可能受扭转，也可能受拉伸作用
14. 轴最细处的直径是按 B 来初步计算的。
A.弯曲强度
B.扭转强度
C.轴段上零件的孔径
15. 带传动在工作中产生弹性滑动的原因是 C 。
A、带与带轮之间的摩擦系数较小
B、带绕过带轮产生了离心力
C、带的弹性与紧边和松边存在拉力差 D、带传递的中心距大
43.齿轮传动中，轮齿的齿面疲劳点蚀，通常首先发生在 D 。
A、靠近齿顶处；
B、靠近齿根处；
C、靠近节线的齿顶处； D、靠近节线的齿根部分。
44.在良好的润滑和密封情况下，滚动轴承的主要失效形式是 D 。
A、塑性变形 B、胶合 C、磨损
D、疲劳点蚀。
45. 工作时，既承受弯矩又承受转矩载荷的轴称 C 。

铰链四杆机构的急回特性

★曲柄摇杆机构应用实例
破碎机
★ 双曲柄机构应用实例
不等长双曲柄机构： 如：惯性筛
惯性筛机构
插床主运动机构：自学
反向平行双曲柄 机构：
如： 车门启闭机构
★ 摆动导杆机构应用实例
练一练 计算
如图所示，θ=30°，该机构的急回特性
系数k为多少？
空回行程
解： k= 180º+θ18源自º-θ工作行程 Cψ
曲柄等速转动情况下，摇杆往
复摆动的平均速度一快一慢，
机构的这种运动性质称为急回
D
特性。
（空回行程的平均速度大于
φ2
工作行程的平均速度的这种
B1
C1D C2D φ1 C1D C2D φ2
性质）
Φ1＞φ2
t1 ＞ t2
v2 ＞ v1
摇杆C点平均速度
演示
二、急回特性系数K
从动件空回行程平均速度 K= 从动件工件行程平均速度 =
《机械基础》
教学目标
1、掌握急回特性的有关概念 2、掌握衡量急回特性大小的参数并 能进行简单的计算
3、能分析急回特性机构的应用实例
一、急回特性的概念
空回行程
工作行程 C
C1
C2
1. 机构极位： 曲柄回转一周，与连杆两次共
线，此时摇杆分别处于两极限 位置，称为机构极位。
θ B
B2 ω φ1 A
2. 急回特性：
ψ D
φ2 B1
分析关系：
观察
K=
180º+θ 180º-θ
？θ=0º，k=?，表示？
k=1，无急回特性
？θ≠0º，k=?，表示？ K>1，有急回特性
？θ↗，k如何变化，表示？ k ↗ ，急回特性愈显著

机械基础习题

一、填空：1.平面连杆机构由一些刚性构件用____副和____副相互联接而组成。

2. 铰链四杆机构中,能作整周连续旋转的构件称为_______,只能来回摇摆某一角度的构件称为_______。

3. 图为铰链四杆机构,设杆a最短杆b最长。

试用符号和式子表明它构成曲柄摇杆机构的条件：（1）____________________________。

（2）以_______为机架，则_______为曲柄。

4.机构中传动角γ和压力角α之和等于。

5.在铰链四杆机构中，当最短构件和最长构件的长度之和大于其他两构件长度之和时，只能获得机构。

6.铰链四杆机构具有急回特性时其极位夹角θ值，对心曲柄滑块机构的θ值，所以它急回特性。

7.对心曲柄滑块机构曲柄长为a，连杆长为b，则最小传动角γmin等于，它出现在位置。

8.当四杆机构的压力角α=90°时，传动角等于，该机构处于位置。

9.在曲柄摇杆机构中,最小传动角发生的位置在。

10.通常压力角α是指间所夹锐角。

11.在对心曲柄滑块机构中,若以曲柄为主动件、滑块为从动件,则不会出现“死点位置”,因最小传动角γmin,最大压力角αmax；反之,若以滑块为主动件、曲柄为从动件,则在曲柄与连杆两次共线的位置,就是，因为该处γmin,αmax。

二、选择题：1．在曲柄摇杆机构中，只有当为主动件时,才会出现“死点”位置。

A.连杆B.机架C.摇杆D．曲柄2．能产生急回运动的平面连杆机构有。

A.双摇杆机构B.曲柄摇杆机构C.双曲柄机构D．对心曲柄滑块机构3．能出现“死点”位置的平面连杆机构有A.导杆机构B.平行双曲柄机构C.曲柄滑块机构D.不等长双曲柄机构4．绞链四杆机构的最短杆与最长杆的长度之和，大于其余两杆的长度之和时，机构A.有曲柄存在B.不存在曲柄C.有时有曲柄,有时没曲柄D. 以上答案均不对5．当急回特性系数为时，曲柄摇杆机构才有急回运动。

A.K＜1B.K＝1C.K＞1D.K＝06．当曲柄的极位夹角为时，曲柄摇杆机构才有急回运动。

机械基础题库及答案

机械基础题题库及答案主编石岚朱中仕
广东机电职业技术学院
目录
目录 (II)
前言 (1)
常用机构和机械传动 (1)
第一章平面机构概述 (1)
一、填空题 (1)
二、判断题 (2)
三、选择题 (2)
四、综合题 (3)
第二章平面连杆机构 (4)
一、填空题 (4)
二、判断题 (5)
三、选择题 (5)
四、综合题 (6)
第三章凸轮机构 (7)
一、填空题 (7)
二、判断题 (7)
三、选择题 (8)
四、综合题 (8)
第四章带传动 (10)
一、填空题 (10)
二、判断题 (10)
三、选择题 (10)
四、综合题 (11)
第五章齿轮机构 (12)
一、填空题 (12)
二、判断题 (12)
三、选择题 (13)
第六章轮系 (17)
一、选择填空题 (17)
二、综合题 (17)
第七章联接 (19)
一、填空题 (19)
二、判断题 (19)
三、选择题 (19)
四、综合题 (20)
II。

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V空 V工
空回行程
工作行程 C
C1
C2
K=
Φ1 Φ2
=
180º+θ 180º-θ
θ B
B2 ω φ1 A
φ2 B1
ψ D
分析θ
？极位夹角θ
摇杆位于两极限位置时， 曲柄所夹的锐角。（定义）
空回行程 工作行程 C
C1
？由K=
180º+θ 180º-θ
得θ的大小？
θ
θ=180º
K-1 K+1
B B2
φ1 A
感谢领导和同事们的光临指导！
再见
ψ
曲柄等速转动情况下，摇杆往
复摆动的平均速度一快一慢，
机构的这种运动性质称为急回
D
特性。
（空回行程的平均速度大于
φ2
工作行程的平均速度的这种
B1
C1D C2D φ1 C1D C2D φ2
性质）
Φ1＞φ2
t1 ＞ t2
v2 ＞ v1
摇杆C点平均速度
演示
二、急回特性系数K
从动件空回行程平均速度 K= 从动件工件行程平均速度 =
《机械基础》
教学目标
1、掌握急回特性的有关概念 2、掌握衡量急回特性大小的参数并 能进行简单的计算
3、能分析急回特性机构的应用实例
一、急回特性的概念
空回行程
工作行程 C
C1
C2
1. 机构极位： 曲柄回转一周，与连杆两次共
线，此时摇杆分别处于两极限 位置，称为机构极位。
θ B
B2 ω φ1 A
2. 急回特性：
★曲柄摇杆机构应用实例
破碎机
★ 双曲柄机构应用实例
不等长双曲柄机构： 如：惯性筛
惯性筛机构
插床主运动机构：自学
反向平行双曲柄 机构：
如： 车门启闭机构
★ 摆动导杆机构应用实例
练一练 计算
如图所示，θ=30°，该机构的急回特性
系数k为多少？
空回行程
解： k= 180º+θ
180º-θ
工作行程 C
C1
= 180º+30º 180º-30º
=1.4
θ B
B2 φ1 A
ψ D
φ2 B1
小结：
1、急回特性的概念及有关计算
180ºK+1
2、机构急回特性的作用： 实现变速要求，节省空回时间，提高工作效率。
3、急回特性机构的应用：
作业：
1、辅导书：p81、5 2、课后习题：13
ψ D
φ2 B1
分析关系：
观察
K=
180º+θ 180º-θ
？θ=0º，k=?，表示？
k=1，无急回特性
？θ≠0º，k=?，表示？ K>1，有急回特性
？θ↗，k如何变化，表示？ k ↗ ，急回特性愈显著
三、机构急回特性的作用及应用实例分析 1、作用 实现变速要求，节省空回时间， 提高工作效率
2、应用实例分析