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3.1 平面连杆机构的基本形式及演化 3.2 平面四杆机构存在曲柄的条件及基本特性 3.3 平面四杆机构的设计

第 3 章 平面连杆机构. 3.1 平面连杆机构的基本形式及演化 3.2 平面四杆机构存在曲柄的条件及基本特性 3.3 平面四杆机构的设计. 本章知识导读 1. 主要内容 平面四杆机构的基本形式及其演化形式 平面四杆机构的工作特性， 平面四杆机构设计 基本问题 。 2. 重点、难点提示 平面四杆机构的类型、特性 及设计是本章的重点。. 3.0 概述. 平面连杆机构是由若干个构件通过低副联接而成的机构 。. 由四个构件通过低副联接而成的平面连杆机构，称为四杆机构。. 曲柄摇杆机构. 双曲柄机构. 铰链四杆机构 ( 全转动副 ). 平面连杆机构.

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3.1 平面连杆机构的基本形式及演化 3.2 平面四杆机构存在曲柄的条件及基本特性 3.3 平面四杆机构的设计

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  1. 第3章 平面连杆机构 3.1平面连杆机构的基本形式及演化 3.2平面四杆机构存在曲柄的条件及基本特性 3.3平面四杆机构的设计

  2. 本章知识导读 1.主要内容 平面四杆机构的基本形式及其演化形式 平面四杆机构的工作特性，平面四杆机构设计 基本问题。 2.重点、难点提示 平面四杆机构的类型、特性及设计是本章的重点。

  3. 3.0 概述 平面连杆机构是由若干个构件通过低副联接而成的机构。 由四个构件通过低副联接而成的平面连杆机构，称为四杆机构。

  4. 曲柄摇杆机构 双曲柄机构 铰链四杆机构 (全转动副) 平面连杆机构 双摇杆机构 曲柄滑块机构 含有移动副的平面四杆机构 偏心轮机构 摇块机构 导杆机构 摇块机构

  5. 3.1.1铰链四杆机构的基本形式 运动副都是转动副的平面四杆机构称为铰链四杆机构。 1、机架 2、连架杆 （1） 曲柄 （2）摇杆 3、连杆

  6. 铰链四杆机构

  7. 铰链四杆机构的三种基本形式： 1.曲柄摇杆机构 两连架杆分别为曲柄和摇杆的铰链四杆机构称为曲柄摇杆机构 摇杆 曲柄

  8. 应用 雷达天线俯仰角调整机构 脚踏砂轮机机构

  9. 2.双曲柄机构 两连架杆均为曲柄的铰链四杆机构，称 双曲柄机构。 曲柄 曲柄

  10. 应用 插床六杆机构

  11. 平行四边形机构有以下三个运动特点: （1）两曲柄转速相等 机车车轮联动机构

  12. （2）连杆始终与机架平行 天平机构 摄影车升降机构

  13. （3）运动的不确定性 平行四边形机构

  14. 为了克服运动的不确定性，可以对从动曲柄施加外力，或利用飞轮及构件本身的惯性作用。也可以采用辅助曲柄等措施解决.为了克服运动的不确定性，可以对从动曲柄施加外力，或利用飞轮及构件本身的惯性作用。也可以采用辅助曲柄等措施解决. 带有辅助构件的平行四边形机构

  15. 反平行四边形机构 即连杆与机架的长度相等，两个曲柄长度相等所 组成的转向相反的双曲柄机构. 反平行四边形机构 车门启闭机构

  16. 平行四边形机构

  17. 3.双摇杆机构 两连架杆均为摇杆的 铰链四杆机构，称为 双摇杆机构。 起重机机构

  18. 起重机

  19. 应用 车辆前轮转向机构

  20. 铰链四杆机构

  21. 3.1.2 铰链四杆机构的演化——含 有一个移动副的平面四杆机构 1.曲柄滑块机构 由曲柄、连杆、滑块和机架组成的机构，称为曲柄滑块机构。

  22. 3.1.2 铰链四杆机构的演化——含 有一个移动副的平面四杆机构 曲柄摇杆机构到曲柄滑块机构的演化

  23. 对心曲柄滑块机构 滑块轨道中心线通过曲柄的转动中心A 偏置曲柄滑块机构 滑块轨道中心线偏离曲柄的转动中心A 偏置曲柄滑块机构 对心曲柄滑块机构

  24. 对心曲柄滑块机构

  25. 偏心曲柄滑块机构

  26. 2.偏心轮机构 由偏心轮、连杆、滑块和机架组成的机构称为偏心轮机构。 偏心轮机构

  27. 偏心轮机构

  28. 3.导杆机构 由曲柄、导杆、滑块和机架组成的机构，称为导杆机构 （1）转动导杆机构：导杆能做整周转动。此时机架长度小于曲柄长度。 （2）摆动导杆机构：导杆4只能做往复摆动，此时机架长度大于曲柄长度， 导杆机构

  29. 应用 简易刨床的导杆机构 牛头刨床的导杆机构

  30. 摆动导杆机构

  31. 牛头刨床的导杆机构

  32. 4.摇块机构 若将对心曲柄滑块机构中的连杆BC作为机架，滑块只能绕C点摆动，就得到曲柄摇块机构，简称摇块机构。 摇块机构

  33. 应用 吊车

  34. 5.定块机构 若将偏置曲柄滑块中的滑块3作为机架，BC杆成为绕转动副C摆动的摇杆，AC杆成为滑块做往复移动，就得到摇杆滑块机构，又称为定块机构。 定块机构

  35. 应用 手摇唧筒

  36. 3.2 平面四杆机构存在曲柄 的条件及基本特性 3.2.1 铰链四杆机构存在曲柄的条件

  37. a+c≤b+da+d≤b+ca+b≤c+d 将上述三式中每两式相加并简化，可得 a≤ba≤ca≤d 铰链四杆机构曲柄存在条件

  38. 3.2 平面四杆机构存在曲柄 的条件及基本特性 3.2.1 铰链四杆机构存在曲柄的条件 （1）连架杆和机架中必有一杆为最短杆（简称最短杆条件） （2）最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和（简称长度和条件） 此条件亦称杆长条件。

  39. 判别铰链四杆机构的基本类型的方法： 1.若机构不满足杆长之和条件则只能成为双摇杆机构 2.若机构满足杆长之和条件，则 (1) 以最短杆为连架杆时为曲柄摇杆机构 (2) 以最短杆为机架时为双曲柄机构 (3) 以最短杆的对边为机架时（连杆）为双摇杆机构 铰链四杆机构

  40. 机构工作件返回行程速度大于工作行程的特性。机构工作件返回行程速度大于工作行程的特性。 工作行程时：V1=C1C2/t1返回行程时：V2=C2C1/t2 3.2.2 急回特性

  41. 行程速比系数K 为了表示工作件往复运动时的急回程度，用V2和V1的比值K来描述。

  42. 连杆机构从动件具有急回特性的条件是： （1）主动件为曲柄作等速整周转动； （2）从动件作往复运动； （3）极位夹角 ＞0

  43. 急回特性的作用: 四杆机构的急回特性可以节省时间，提高生产率。

  44. 偏置曲柄滑块机构和摆动导杆机构也具有急回特性。值得注意的是在摆动导杆机构中θ=ψ。偏置曲柄滑块机构和摆动导杆机构也具有急回特性。值得注意的是在摆动导杆机构中θ=ψ。 机构急回特性的判定

  45. 3.2.3压力角与传动角 压力角：作用在从动件摇杆CD上的力F，与该力作用点C运动线速度vc 之间所夹的锐角α 传动角:压力角的余角即连杆与从动件间所夹的锐角。 压力角越小，传动角越大，机构的传力效果越好。由此可见，压力角和传动角是反映机构传力性能的重要标志。

  46. 最小传动角的位置 铰链四杆机构在曲柄与机架共线的两位置出现最小传动角。 规定工作行程中的最小传动角 γmin ≥40°～50°。

  47. 最小传动角γmin 计算公式为 对心曲柄滑块机构: γmin =arccosr/l 偏置曲柄滑块机构: γmin=arccosr+e/l 在曲柄滑块机构中，若曲柄AB为主动件时，最小传动角γmin 出现在曲柄AB垂直于滑槽中心线位置时。 偏置曲柄滑块机构的最小传动角

  48. 3.2.4 死点位置 若摇杆为主动件，当摇杆处于两极限位置时，从动曲柄与 连杆共线，压力角α=90°，传动角γ=0°称为死点位置

  49. 死点的利弊 利：工程上利用死点进行工作。 弊：机构有死点，从动件将出现卡死或运动方向不确定现 象，对传动机构不利 • 度过死点的方法 增大从动件的质量、利用惯性度过死点位置。 采用机构错位排列的方法

  50. 死点的应用 夹紧机构

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