第4章 平面连杆机构
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1、第第4章章 平面连杆机构平面连杆机构v什么叫平面连杆机构？什么叫平面连杆机构？v铰链四杆机构有哪些形式铰链四杆机构有哪些形式？分别用在哪里？如分别用在哪里？如何区分它们的类型何区分它们的类型？v铰链四杆机构有什么样的运动特性铰链四杆机构有什么样的运动特性？v如何设计四杆机构如何设计四杆机构？重点：铰链四杆机构的基本类型及其判别重点：铰链四杆机构的基本类型及其判别 曲柄摇杆机构的运动特性曲柄摇杆机构的运动特性 平面四杆机构的设计平面四杆机构的设计基本要求平面连杆机构平面连杆机构概述概述1 1铰链四杆机构的基本型式及铰链四杆机构的基本型式及其演化其演化2 2铰链四杆机构的特性铰链四杆机构的特性3
2、3平面四杆机构的设计平面四杆机构的设计4 44.1 平面连杆机构及其特点几个概念几个概念 全部用低副联接而成的机构（低全部用低副联接而成的机构（低副机构）副机构） 所有构件都在一个平面或相所有构件都在一个平面或相互平行的平面内运动的连杆机构互平行的平面内运动的连杆机构 所有运动副均为转动副的四所有运动副均为转动副的四杆机构杆机构平面连杆机构平面连杆机构连杆机构连杆机构铰链四杆机构铰链四杆机构连杆机构的应用：多用于执行系统，尤其是运动轨迹不规则的低速装置。平面连杆机构及其特点平面连杆机构的平面连杆机构的特点特点可利用连杆实现较复杂的运动规律和运动轨迹可利用连杆实现较复杂的运动规律和运动轨迹 面接
3、触低副，压强小，便于润滑，磨损轻面接触低副，压强小，便于润滑，磨损轻结构简单，易于制造结构简单，易于制造低副中存在间隙，精度低低副中存在间隙，精度低不容易实现精确复杂的运动规律不容易实现精确复杂的运动规律高速传动时动载荷较大高速传动时动载荷较大4.24.2 铰链四杆机构的基本型式及其演化铰链四杆机构的基本型式及其演化 一、铰链四杆机构的基本型式一、铰链四杆机构的基本型式各杆名称各杆名称1 1、曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构两连架杆一个是曲柄（整周转）；一个是摇杆（摆动）两连架杆一个是曲柄（整周转）；一个是摇杆（摆动） 雷 达 缝纫机曲柄摇杆机构的应用（1）曲柄摇杆机构的应用（2）2 2、双曲柄机构双
4、曲柄机构 两连架杆都是曲柄（整周转）两连架杆都是曲柄（整周转） 主动曲柄匀速转主动曲柄匀速转从动曲柄变速转动 正平行双曲柄机构正平行双曲柄机构对边平行且相等。主、从动曲柄匀速且相等对边平行且相等。主、从动曲柄匀速且相等机车车轮运动平行四边形机构的运动不确定现象反平行双曲柄机构：对边平行但转向相反反平行双曲柄机构：对边平行但转向相反 门启闭机构3 3、双摇杆机构双摇杆机构 特点：两连架杆都是摇杆（摆动）特点：两连架杆都是摇杆（摆动） 飞机起落架 双双摇摇杆杆机机构构应应用：用：鹤鹤式式起起重重机机双双摇摇杆杆机机构构应应用：用：汽汽车车前前轮轮转转向向机机构构平平行行四四边边形形转转向向机机构构
5、的的缺缺点点二、二、 铰链四杆机构中曲柄存在的条件铰链四杆机构中曲柄存在的条件 u铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是：铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是： 最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和度之和u铰链四杆机构存在一个曲柄的条件是：铰链四杆机构存在一个曲柄的条件是： 最短杆的任一相邻杆为机架（连架杆为最短杆）最短杆的任一相邻杆为机架（连架杆为最短杆）u铰链四杆机构存在两个曲柄条件是：铰链四杆机构存在两个曲柄条件是： 机架为最短杆机架为最短杆结论结论铰链四杆机构型式的判断铰链四杆机构型式的判断 三、三、 铰链四杆机构的演化铰链四杆机构的演化 1
6、 1、取不同构件为机架、取不同构件为机架1 1、机构中一个转动副转化为移动副机构中一个转动副转化为移动副三、三、 铰链四杆机构的演化铰链四杆机构的演化 对心曲柄滑块机构 偏置曲柄滑块机构曲柄存在条件：对心曲柄滑块机构：L1L2 行程S=2L1偏置曲柄滑块机构：L1+eL2 导杆机构演化过程曲柄滑块机构中，当将曲柄改为机架时，就演化成导杆机构。 转动导杆机构 摆动导杆机构L1L2 L1L2 ：机架长度：曲柄长度应用牛头刨床机构 简易刨床摇块机构(1)、演化过程曲柄滑块机构中，当将连杆改为机架时，就演化成摇块机构。曲柄滑块机构中，当将连杆改为机架时，就演化成摇块机构。 应用泵定块机构演化过程演化过
7、程曲柄滑块机构中，当将滑块改为机架时，就演化成定块机构。曲柄滑块机构中，当将滑块改为机架时，就演化成定块机构。 应用移动导杆机构 3. .机构中两个转动副转化为移动副机构中两个转动副转化为移动副由于此机构当主动件1等速回转时，从动到导杆3的位移为y=Labsin ，故又称正弦机构 双滑块机构应用应用 双滑块机构曲柄移动导杆机构 双转块机构4 4、扩大运动副、扩大运动副变成变成偏心轮偏心轮机构机构4.3 铰链四杆机构的传动特性 急回特性急回特性 摇杆的摆角， 极位夹角。一、急回运动和行程速比系数一、急回运动和行程速比系数为描述从动摇杆的急回特性，为描述从动摇杆的急回特性，在此引入在此引入行程速比
8、系数行程速比系数 K KK =180 + 180 - K K值的大小反映了急回运动特性的显著程度。值的大小反映了急回运动特性的显著程度。K K值的大值的大小取决于极位夹角小取决于极位夹角 ， 角越大，角越大，K K值越大，急回运动值越大，急回运动特性越明显；反之，则愈不明显。当时特性越明显；反之，则愈不明显。当时 ，K=1 K=1 ，机构无急回特性。机构无急回特性。 0若在设计机构时若在设计机构时先给定先给定K K值，则值，则 :11180 KK在生产实际中，常利用机构的急回运动来缩在生产实际中，常利用机构的急回运动来缩短非生产时间，提高生产率，如短非生产时间，提高生产率，如牛头刨床牛头刨床、
