第二章——平面连杆机构设计

1、 1.1.了解平面连杆机构的特点及应用；了解平面连杆机构的特点及应用；2.2.掌握平面四杆机构的类型及特点。掌握平面四杆机构的类型及特点。3.3.了解铰链四杆机构及其演化；了解铰链四杆机构及其演化；4.4.掌握平面四杆机构的基本特性。掌握平面四杆机构的基本特性。 全部由转动副组成的全部由转动副组成的。其中，固。其中，固定不动的杆定不动的杆4 4称为机架，直接与机架铰称为机架，直接与机架铰接的构件接的构件1 1和和3 3称为连架杆，同时与两称为连架杆，同时与两连架杆连接的构件连架杆连接的构件2 2称为连杆。能作整称为连杆。能作整周转动的连架杆称为曲柄，只能作往周转动的连架杆称为曲柄，只能作往复摆

2、动的连架杆称为摇杆。复摆动的连架杆称为摇杆。运动副全是转动副运动副全是转动副机架机架连架杆连架杆连架杆连架杆连杆连杆4 41 12 23 3 在连杆机构中，构件间的相对运动是平面运动或平行于在连杆机构中，构件间的相对运动是平面运动或平行于平面运动的称为连杆机构。平面运动的称为连杆机构。 效率低；累计运动误差较大；高速效率低；累计运动误差较大；高速运转时不平衡动载荷较大，且难于消除。运转时不平衡动载荷较大，且难于消除。机架机架连架杆连架杆连架杆连架杆连杆连杆4 41 12 23 3 全部由低副（转动副、移动副）全部由低副（转动副、移动副）构成的平面机构称为平面连杆机构构成的平面机构称为平面连杆机

3、构 面接触，承载能力强，耐磨面接触，承载能力强，耐磨损；易于制造和获得较高的制造损；易于制造和获得较高的制造精度；能实现多种运动规律精度；能实现多种运动规律。基本型式基本型式铰链四杆机构铰链四杆机构连杆连杆连架杆连架杆连架杆连架杆曲柄：能作整周回转的连架杆。曲柄：能作整周回转的连架杆。摇杆：只能在一定范围内摇动的连架杆；摇杆：只能在一定范围内摇动的连架杆；整转副：组成转动副的两构件能整周相对转动；整转副：组成转动副的两构件能整周相对转动；摆旋副：不能作整周相对转动的转动副。摆旋副：不能作整周相对转动的转动副。全部用转动副相连的平面四杆机构全部用转动副相连的平面四杆机构 整理得整理得 dacab

4、a将式将式、中的三个不等中的三个不等式两两相加，化简后得式两两相加，化简后得 曲柄存在条件曲柄存在条件1 1）连架杆与机架中必有一杆为四杆机构中的最短杆；）连架杆与机架中必有一杆为四杆机构中的最短杆；2 2）最短杆与最长杆之和应小于或等于其余两杆的杆长之和。）最短杆与最长杆之和应小于或等于其余两杆的杆长之和。双摇杆机构双摇杆机构曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构双摇杆机构双摇杆机构双曲柄机构双曲柄机构cbda 以最短杆相邻杆为机架以最短杆相邻杆为机架以最短杆的对边杆为机架以最短杆的对边杆为机架以最短杆为机架以最短杆为机架NYdcba、注意：注意： 铰链四杆机构必须满足四构件组成的封闭多边形条件：最长杆的

5、杆长铰链四杆机构必须满足四构件组成的封闭多边形条件：最长杆的杆长 20+1815+3020+18 首要判断首要判断10+2817+22 10+2817+22 首要判断首要判断又因最短杆又因最短杆ABAB固定作为机架固定作为机架其中其中ABAB、CDCD都为摇杆都为摇杆其中其中ADAD、BCBC都为曲柄都为曲柄再判断机架再判断机架例例2 2：试判别下面二个图分别属于什么类型？并说明连架杆的名称？：试判别下面二个图分别属于什么类型？并说明连架杆的名称？此机构属于曲柄摇杆机构此机构属于曲柄摇杆机构此机构属于双摇杆机构此机构属于双摇杆机构BACD13201924BADC2511261513+2420+

6、19 13+2420+19 首要判断首要判断又因杆又因杆ADAD是最短杆相邻的杆件是最短杆相邻的杆件其中连架杆其中连架杆ABAB为曲柄、为曲柄、CDCD为为摇杆摇杆11+2615+25 11+2615+25 首要判断首要判断又因杆又因杆CDCD是最短杆相对的杆件是最短杆相对的杆件其中连架杆其中连架杆ADAD、BCBC均为摇均为摇杆杆再判断机架再判断机架再判断机架再判断机架例例3 3：已知在四杆机构中，机架长：已知在四杆机构中，机架长40mm40mm，两连架杆长度分别为，两连架杆长度分别为18mm18mm和和45mm45mm，则当，则当连杆的长度在什么范围内，该机构为曲柄摇杆机构吗？连杆的长度在什么范围内，该机构为曲柄摇杆机构吗？分析：1.当连杆长度是最短杆时，机构是双摇杆机构，因此连杆不能为最短杆；2.根据上述分析确定18mm应为四杆机构的最短杆杆；解：设连杆的长度为X（属于“a+dc+b”的形式）3.说明要么连杆是最长杆，要么连架杆45mm的杆是最长杆；当为最长杆时：即18+X40+45X 67X 67当45mm为最长杆时：即18+4540+xX 23当23X67时，该机构为曲柄摇杆机构取不同构件为机架时的铰链四杆机构型式取不同构件为机架时的铰链四杆机构型