第3章31平面四杆机构的基本形式

1、第第3章章 平面连杆机构平面连杆机构1 1、平面四杆机构的工作特性、平面四杆机构的工作特性2 2、平面四杆机构的设计、平面四杆机构的设计（一）教学要求（一）教学要求1 1、熟悉平面四杆机构的基本类型、应用及平面四杆机、熟悉平面四杆机构的基本类型、应用及平面四杆机构的演化。构的演化。2 2、理解平面四杆机构的几个工作特性。、理解平面四杆机构的几个工作特性。3 3、掌握平面四杆机构的设计、掌握平面四杆机构的设计（二）教学的重点与难点（二）教学的重点与难点基本概念基本概念铰链四杆机构：铰链四杆机构： 全部用全部用转动副转动副相连的相连的平面四杆机构平面四杆机构。它是平它是平面四杆机构的面四杆机构的基

2、本型式基本型式，其它型式的四杆机构，其它型式的四杆机构可看作是在它的基础上通过可看作是在它的基础上通过演化演化而成的。而成的。连架杆可分为：连架杆可分为： 曲柄：曲柄：能绕机架作能绕机架作整周转动整周转动的连架杆，如杆的连架杆，如杆1 1； 摇杆：摇杆：只能绕机架只能绕机架作小于作小于360360的的某一角度摆动某一角度摆动 的连架杆，如的连架杆，如3 3。连杆连杆连架杆连架杆连架杆连架杆1234ABCD机架机架1.1.面接触，耐磨损面接触，耐磨损, ,承受载荷大。承受载荷大。2.2.制造简便，易于获得较高的制制造简便，易于获得较高的制造精度。造精度。 1. 1.低副间的间隙易产生积累误差。低

3、副间的间隙易产生积累误差。 2.2.设计复杂，不易精确实现复杂设计复杂，不易精确实现复杂的运动规律。的运动规律。故连杆机构常用于速度较低故连杆机构常用于速度较低,传动精度不高的场合。传动精度不高的场合。 在铰链四杆机构中，按在铰链四杆机构中，按连架杆能否连架杆能否作整周转动作整周转动，可将铰链四杆机构分为：，可将铰链四杆机构分为：一、曲柄摇杆机构一、曲柄摇杆机构二、双曲柄机构二、双曲柄机构三、双摇杆机构三、双摇杆机构一、一、曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构 两个连架杆中，一个为两个连架杆中，一个为曲柄曲柄，另一个为，另一个为摇杆摇杆，则此铰链四杆机构称为则此铰链四杆机构称为曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构。运

4、动特征运动特征: 曲柄曲柄1为原动件，作为原动件，作匀速转动；匀速转动； 摇杆摇杆3为从动件，作为从动件，作变速往复摆动变速往复摆动。雷达天线俯仰机构雷达天线俯仰机构4 41 12 23 3曲柄摇杆机构应用实例曲柄摇杆机构应用实例4 41 12 23 3缝纫机脚踏板机构缝纫机脚踏板机构曲柄摇杆机构应用实例曲柄摇杆机构应用实例曲柄摇杆机构应用实例曲柄摇杆机构应用实例例例3.3.搅面机搅面机二、二、双曲柄机构双曲柄机构 两个连架杆均为两个连架杆均为曲柄曲柄的铰链四杆机构称为的铰链四杆机构称为双曲双曲柄机构柄机构。运动特征运动特征: 曲柄曲柄1为原动件，作为原动件，作等角速转动；等角速转动； 从动件

5、曲柄从动件曲柄3 等等(变变)角速度角速度转动转动。惯性筛惯性筛1、曲柄、曲柄1为原动件，作为原动件，作等角速转动；等角速转动；从动件曲柄从动件曲柄3也以也以相同角速度相同角速度转动转动。平行双曲柄机构：平行双曲柄机构：其相对两杆其相对两杆平行平行且且相等相等。2、当四个铰链中心处于同一直线上时，将出现运、当四个铰链中心处于同一直线上时，将出现运动不确定状态。动不确定状态。驱动轮联动驱动轮联动机构，是利用机构，是利用平行曲柄来消平行曲柄来消除机构死点位除机构死点位置的运动不确置的运动不确定状态的定状态的。 A AB BC CD D1 12 23 3B B1 1B B C C C C1 1C C

6、1 1B B1 1可在主、从动曲柄上错开一定角度再安装一可在主、从动曲柄上错开一定角度再安装一组平行四边形机构。组平行四边形机构。反平行双曲柄机构：对边相等但不平行结构特点：结构特点：二曲柄转向相反二曲柄转向相反三、三、双摇杆机构双摇杆机构 (机车车辆机车车辆3)鹤式起重机鹤式起重机铸造用的翻箱机构铸造用的翻箱机构本机构为翻台震实式造型机的翻台机构，是双摇杆机构，本机构为翻台震实式造型机的翻台机构，是双摇杆机构，当造型完毕后，可将翻台当造型完毕后，可将翻台F翻转翻转180，转到起模工作台的，转到起模工作台的上面，以备起摸。上面，以备起摸。 二、二、 铰链四杆机构的演化铰链四杆机构的演化 一、一

7、、曲柄滑块机构：曲柄滑块机构： 改变构件的形状和运动副改变构件的形状和运动副 通过用移动副取代转动副、变更杆件长度，通过用移动副取代转动副、变更杆件长度，变更机架和扩大转动副等途径，可得到铰链四杆变更机架和扩大转动副等途径，可得到铰链四杆机构的其它演化形式。机构的其它演化形式。二、二、导杆机构：导杆机构： 选用不同的构件为机架选用不同的构件为机架三、三、摇块机构和定块机构：摇块机构和定块机构： 选用不同的构件为机架选用不同的构件为机架四、四、偏心轮机构：偏心轮机构：扩大转动副扩大转动副1B2C34ADlCD 3D1B2C4A对对CD杆等效转化杆等效转化一、曲柄滑块机构：改变构件的形状和运动尺寸

8、一、曲柄滑块机构：改变构件的形状和运动尺寸C转动副变成移动副转动副变成移动副一、曲柄滑块机构：改变构件的形状和运动尺寸一、曲柄滑块机构：改变构件的形状和运动尺寸偏偏置曲柄滑块机构置曲柄滑块机构对心对心曲柄滑块机构曲柄滑块机构曲柄滑块机构曲柄滑块机构偏心距为e,c1.c2为滑块的两极限位置， 角为极位夹角，该机构具有急回特性。 曲柄滑块机构的演化 通过改变运动副的尺寸，对心曲柄滑块机构可以演化成偏心轮机构。二二导杆机构：导杆机构： 曲柄滑块机构中曲柄滑块机构中,选不同选不同的构件为机架的构件为机架（1）取曲柄为机架转动导杆机构转动导杆机构:L1L2时时 摆动导杆机构摆动导杆机构 ：L1L1L2L

9、2时时25牛头刨主机构 这是一个六杆机构，曲柄整周匀速转动，带动刨刀这是一个六杆机构，曲柄整周匀速转动，带动刨刀往复移动往复移动,该机构利用摆动导杆机构的急回特性使刨该机构利用摆动导杆机构的急回特性使刨刀快速退回，以提高工作效率。刀快速退回，以提高工作效率。 三、三、摇块机构和定块机构：摇块机构和定块机构：摇摇块机构块机构连杆固定连杆固定可把主动件的匀速回可把主动件的匀速回转运动转化为导杆相转运动转化为导杆相对于滑块的往复移动对于滑块的往复移动并随滑块摆动的形式并随滑块摆动的形式自卸卡车翻斗机构自卸卡车翻斗机构曲柄摇块机构应用定块机构定块机构（移动导杆机构）（移动导杆机构）它可把主动件的回转或

10、摆动转化为导杆相对于滑块的往复移动。 滑块固定滑块固定手动压水机构手动压水机构移动导杆机构应用(定块机构）五、五、偏心轮机构：偏心轮机构：扩大转动副扩大转动副 杆杆1 1变为圆盘，其变为圆盘，其几何中心为几何中心为B B，运动时，运动时，圆盘绕偏心圆盘绕偏心A A转动，故转动，故称为称为偏心轮偏心轮。 A A 、B B之间的距离称为之间的距离称为偏心偏心距距e e，即为曲柄的长度。，即为曲柄的长度。扩大扩大转动副转动副B的半径的半径使之超过使之超过曲曲柄的长度柄的长度2 341e1234四、四、双滑块机构：双滑块机构： 改变构件的形状和运动副改变构件的形状和运动副4HACD321H4l1ABD321 双滑块机构双滑块机构是具有两个移动副的四杆机构。是具有两个移动副的四杆机构。正切机构正切机构正弦机构正弦机构C C4 41 12 2A AB B3 31 14 43 32 2双滑块机构双滑块机构 该机构由曲柄滑块机构和摇杆滑块机构组成，曲柄该机构由曲柄滑块机构和摇杆滑块机构组成，曲柄绕绕A点匀速整周旋转，带动两滑块往复移动。点匀速整周旋转，带动两滑块往复移动。 曲柄压力机曲柄压力机 该机构由曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构组成，其中该机构