铰链四杆机构(1)

1、2022-4-291与动力与动力源组合源组合机器的组成机器的组成( (从运动观点看从运动观点看) )由构件组成由构件组成( (从制造观点看从制造观点看) )由零件组成由零件组成机械机械机器机器机构机构构件构件零件零件通用零件通用零件专用零件专用零件原动构件原动构件从动构件从动构件机机 架架 零件零件 构件构件 机构机构 机器机器静联接静联接动联接动联接(运动副运动副)机械设计基础 平面连杆机构2022-4-292一、构件一、构件构件：构件：作为一个整体参与机构运动的刚性单元体。作为一个整体参与机构运动的刚性单元体。机架、原动构件、从动构件机架、原动构件、从动构件零件：零件：单独加工的制造单元体

2、。单独加工的制造单元体。通用零件、专用零件通用零件、专用零件原动件原动件1234从动件从动件机架机架机械设计基础 平面连杆机构 构件可以由一个零件组成构件可以由一个零件组成 也可以由几个零件组成也可以由几个零件组成2-1 2-1 运动副运动副2022-4-293xyo二、运动副二、运动副 运动副运动副: : 两个或两个以上的构件直接接触而形成的可动联接。两个或两个以上的构件直接接触而形成的可动联接。 运动副元素：运动副元素：构成运动副时直接接触的点、线、面部分构成运动副时直接接触的点、线、面部分 接触形式接触形式: : 点、线、面点、线、面机械设计基础 平面连杆机构2022-4-29451 铰

3、链四杆机构的组成与分类铰链四杆机构的组成与分类二、铰链四杆机构的基本类型第五章第五章 平面连杆机构平面连杆机构牛头刨床横向进给机构，就是采用了曲柄摇杆机构。牛头刨床横向进给机构，就是采用了曲柄摇杆机构。2022-4-295按接触形式分类：按接触形式分类： 接触形式接触形式: : 点、线、面点、线、面 低副：低副：面接触面接触 高副：高副：点、线接触点、线接触平面低副平面低副空间低副空间低副xyo高副高副高副高副空间低副空间低副平面低副平面低副平面低副平面低副机械设计基础 平面连杆机构2022-4-296按相对运动分类：按相对运动分类： 运动副的性质（即运动副引入的约束）确定了两构件的相运动副的

4、性质（即运动副引入的约束）确定了两构件的相对运动。对运动。 按相对运动分类：按相对运动分类：转动副转动副：相对转动相对转动 回转副、铰链回转副、铰链移动副移动副：相对移动相对移动 螺旋副螺旋副：螺旋运动螺旋运动 球面副球面副：球面运动：球面运动 机械设计基础 平面连杆机构2022-4-297平面副平面副低副低副：转动副、移动副：转动副、移动副( (面接触面接触) )高副高副：齿轮副、凸轮副：齿轮副、凸轮副( (点、线接触点、线接触) )xyoxyottnnnt机械设计基础 平面连杆机构2022-4-298空间副空间副高副高副：点、线接触：点、线接触球面副球面副螺旋副螺旋副了解了解机械设计基础

5、平面连杆机构2022-4-299机构是由构件通过运动副连接而成的机构是由构件通过运动副连接而成的原动件：原动件：按给定运动规律独立运动的构件按给定运动规律独立运动的构件从动件：从动件：其余的活动构件其余的活动构件机机 架：架：固定不动的构件固定不动的构件原动件原动件1234从动件从动件机架机架机构机构三、机构三、机构机械设计基础 平面连杆机构机构的组成：机构的组成：机构机构1个个机架机架1个或几个个或几个原动件原动件若干若干从动件从动件2022-4-2910常见运动副符号的表示常见运动副符号的表示: : 国标国标GB4460GB44608484机械设计基础 平面连杆机构2022-4-29112

6、 2 构件的表示方法构件的表示方法 杆、轴类构件杆、轴类构件 机架机架 同一构件同一构件 两副构件两副构件 三副构件三副构件机械设计基础 平面连杆机构2022-4-29123 3 运动副的表示方法运动副的表示方法 转动副转动副 移动副移动副 高副高副（齿轮副、凸轮副）（齿轮副、凸轮副）机械设计基础 平面连杆机构2022-4-2913在在机机架架上上的的电电机机齿齿轮轮齿齿条条传传动动带带传传动动圆圆锥锥齿齿轮轮传传动动常用机构运动简图符号常用机构运动简图符号机械设计基础 平面连杆机构2022-4-2914链链传传动动圆柱圆柱蜗杆蜗杆蜗轮蜗轮传动传动凸凸轮轮传传动动外啮外啮合圆合圆柱齿柱齿轮传轮

7、传动动机械设计基础 平面连杆机构2022-4-2915机构运动简图应满足的条件机构运动简图应满足的条件： 1.1.构件数目与实际相同构件数目与实际相同 2.2.运动副的性质、数目与实际相符运动副的性质、数目与实际相符 3.3.运动副之间的相对位置以及构件尺寸与实际机构运动副之间的相对位置以及构件尺寸与实际机构 成比例。成比例。棘棘轮轮机机构构内啮内啮合圆合圆柱齿柱齿轮传轮传动动机械设计基础 平面连杆机构1234ABCD连杆连杆连架杆连架杆连架杆连架杆机架机架曲柄曲柄摇杆摇杆( (摆杆摆杆) )( (整转整转) )( (摆转摆转) )机架、连杆、连架杆机架、连杆、连架杆()铰链四杆机构 p.20

8、机架参考系（固定件）机架参考系（固定件）连架杆与机架相联连架杆与机架相联连杆不与机架相联连杆不与机架相联基本构件基本构件曲柄：曲柄：可回转可回转360360的连架杆的连架杆摇杆：摇杆：摆角小于摆角小于360360的连架杆的连架杆滑块：作往复移动的连架杆滑块：作往复移动的连架杆连架杆连架杆全由全由转动副相联转动副相联的平面四杆机构的平面四杆机构2022-4-29171)低副，成本低，精度高；2)面接触,利于润滑及减少磨损,传载大,可靠性高。1.1.特点特点: :1）实现已知运动规律2）实现给定点的运动轨迹不能精确实现任意运动规律。缺点缺点: :2.2.应用应用: :优点优点: :平面连杆机构平面

9、连杆机构平面机构+低副联接 (转动、移动副) 最常用平面四杆机构（ 四个构件四根杆)2022-4-2918第一节第一节 四杆机构的类型和应用四杆机构的类型和应用一、基本型式：一、基本型式：铰链四杆机构铰链四杆机构 组成：组成：机架机架+ +连架杆连架杆+ +连杆连杆 曲柄：曲柄：crankcrank 摇杆：摇杆：rockerrocker 连杆：连杆：connecting rodconnecting rod，couplercoupler 分类：分类： 曲柄摇杆机构：曲柄摇杆机构：crank-rocker mechanismcrank-rocker mechanism 双曲柄机构：双曲柄机构：do

10、uble crank mechanismdouble crank mechanism 双摇杆机构：双摇杆机构：double rocker mechanismdouble rocker mechanism2022-4-2919n概念：概念：若干刚性构件通过低副联接而成的机若干刚性构件通过低副联接而成的机构，称为连杆机构。构，称为连杆机构。低副机构低副机构空间连杆机构空间连杆机构平面连杆机构平面连杆机构2022-4-2920 优点：优点： 低副：承载能力大，容易制造、接触面间压强小、低副：承载能力大，容易制造、接触面间压强小、润滑条件好润滑条件好 能够实现的运动规律和能够实现的运动规律和运动轨迹多

11、样运动轨迹多样2022-4-29212022-4-2922 缺点：缺点： 运动链长，累计误差大，效率降低运动链长，累计误差大，效率降低 存在连杆，惯性力不好平衡，不适合于高速机械存在连杆，惯性力不好平衡，不适合于高速机械2022-4-2923曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构铰链四杆机构一一.铰链四杆机构基本类型铰链四杆机构基本类型 （按连架杆类型）一曲一摇二曲二摇2022-4-292451 铰链四杆机构的组成与分类铰链四杆机构的组成与分类二、铰链四杆机构的基本类型第五章第五章 平面连杆机构平面连杆机构铰链四杆机构按其连架杆是否为曲柄，可以分为三种基本铰链四杆机构按其连架杆是否为曲柄，可以分为三

12、种基本类型：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。类型：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。1曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构具有一个曲柄和一个摇杆的铰链四杆机构。具有一个曲柄和一个摇杆的铰链四杆机构。2022-4-292551 铰链四杆机构的组成与分类铰链四杆机构的组成与分类二、铰链四杆机构的基本类型第五章第五章 平面连杆机构平面连杆机构曲柄摇杆机构应用实例。曲柄摇杆机构应用实例。剪板机剪板机2022-4-292651 铰链四杆机构的组成与分类铰链四杆机构的组成与分类二、铰链四杆机构的基本类型第五章第五章 平面连杆机构平面连杆机构曲柄摇杆机构应用实例。曲柄摇杆机构应用实例。颚式破碎机颚式破碎机20

13、22-4-292751 铰链四杆机构的组成与分类铰链四杆机构的组成与分类二、铰链四杆机构的基本类型第五章第五章 平面连杆机构平面连杆机构曲柄摇杆机构应用实例。曲柄摇杆机构应用实例。搅拌机搅拌机2022-4-292851 铰链四杆机构的组成与分类铰链四杆机构的组成与分类二、铰链四杆机构的基本类型第五章第五章 平面连杆机构平面连杆机构曲柄摇杆机构应用实例。曲柄摇杆机构应用实例。雷达俯仰角度的摆动装置雷达俯仰角度的摆动装置2022-4-292951 铰链四杆机构的组成与分类铰链四杆机构的组成与分类二、铰链四杆机构的基本类型第五章第五章 平面连杆机构平面连杆机构在曲柄摇杆机构中，当取摇杆为主动件时，可

14、以使摇杆的在曲柄摇杆机构中，当取摇杆为主动件时，可以使摇杆的往复摆动转换或从动件曲柄的整周回转运动。往复摆动转换或从动件曲柄的整周回转运动。2022-4-29304.4 四杆机构的基本形式及其演化曲柄摇杆机构应用实例缝纫机脚踏板机构2022-4-29314.4 四杆机构的基本形式及其演化曲柄摇杆机构应用实例跑步机2022-4-29322022-4-29332022-4-29342 . 双曲柄机构双曲柄机构(动画动画) ： 连架杆均为曲柄连架杆均为曲柄 主动曲柄: 匀速转动 从动曲柄: 变速转动 例: 惯性筛中的铰链四杆机构从动曲柄4变速转动 使筛子6产生加速度 使不同材料因惯性不同而筛分202

15、2-4-293551 铰链四杆机构的组成与分类铰链四杆机构的组成与分类二、铰链四杆机构的基本类型第五章第五章 平面连杆机构平面连杆机构2双曲柄机构双曲柄机构具有两个曲柄的铰链四杆机构称为双曲柄机构。具有两个曲柄的铰链四杆机构称为双曲柄机构。2022-4-293651 铰链四杆机构的组成与分类铰链四杆机构的组成与分类二、铰链四杆机构的基本类型第五章第五章 平面连杆机构平面连杆机构双曲柄机构在惯性筛中的应用。双曲柄机构在惯性筛中的应用。2022-4-293751 铰链四杆机构的组成与分类铰链四杆机构的组成与分类二、铰链四杆机构的基本类型第五章第五章 平面连杆机构平面连杆机构插床的主运动机构就是双曲

16、柄机构。插床的主运动机构就是双曲柄机构。2022-4-29382 . 双曲柄机构双曲柄机构： 特例：平行四边形机构特例：平行四边形机构 特点：特点： 机构中相对的两杆平行且相等，两曲柄同向、同角速度回转，连杆平动。一周过两次转折点。2022-4-293951 铰链四杆机构的组成与分类铰链四杆机构的组成与分类二、铰链四杆机构的基本类型第五章第五章 平面连杆机构平面连杆机构连杆与机架的长度相等，两个曲柄长度相等且转向相同的连杆与机架的长度相等，两个曲柄长度相等且转向相同的双曲柄机构，称为平行四边形机构。平行四边形机构也称平行双曲柄机构，称为平行四边形机构。平行四边形机构也称平行双曲柄机构。双曲柄机

17、构。2022-4-294051 铰链四杆机构的组成与分类铰链四杆机构的组成与分类二、铰链四杆机构的基本类型第五章第五章 平面连杆机构平面连杆机构曲柄长度相等但转向不同的双曲柄机构，称为反向平行双曲柄长度相等但转向不同的双曲柄机构，称为反向平行双曲柄机构。曲柄机构。平行四边形机构的运动特点是：两曲柄的回转方向相同，平行四边形机构的运动特点是：两曲柄的回转方向相同，角速度相等。反向平行双曲柄机构的运动特点是：两曲柄的回角速度相等。反向平行双曲柄机构的运动特点是：两曲柄的回转方向相反，角速度不等。转方向相反，角速度不等。2022-4-294151 铰链四杆机构的组成与分类铰链四杆机构的组成与分类二、

18、铰链四杆机构的基本类型第五章第五章 平面连杆机构平面连杆机构机车车轮联动装置利用了平行四边形机构的两曲柄回转方机车车轮联动装置利用了平行四边形机构的两曲柄回转方向相同、角速度相等的特点，使从动车轮与主动车轮具有完全向相同、角速度相等的特点，使从动车轮与主动车轮具有完全相同的运动，为了阻止这种机构在运动过程中变成反向平行双相同的运动，为了阻止这种机构在运动过程中变成反向平行双曲柄机构，增设了一个辅助构件（曲柄曲柄机构，增设了一个辅助构件（曲柄EF）。）。2022-4-2942 过转折点常用方法过转折点常用方法（1）在机构中安装一个大质量的飞轮，利用其惯性闯过转折点；（2）利用多组机构来消除运动不

19、确定现象。2022-4-29432022-4-294451 铰链四杆机构的组成与分类铰链四杆机构的组成与分类二、铰链四杆机构的基本类型第五章第五章 平面连杆机构平面连杆机构两组车轮采用错列装置防止从动曲柄运动的不确定现象的两组车轮采用错列装置防止从动曲柄运动的不确定现象的示例，利用左右两组车轮的曲柄相错示例，利用左右两组车轮的曲柄相错90的方法，保证了车轮的方法，保证了车轮的正常回转。的正常回转。2022-4-2945补充知识：反平行四边形机构 定义：定义：相对两杆长度相等，但彼此不平行。 特点：特点：两曲柄转向相反，且角速度不相等。2022-4-2946返回2022-4-2947返回2022

20、-4-2948 车门启闭机构车门启闭机构2022-4-294951 铰链四杆机构的组成与分类铰链四杆机构的组成与分类二、铰链四杆机构的基本类型第五章第五章 平面连杆机构平面连杆机构车门启闭机构，应用反向平行双曲柄机构。车门启闭机构，应用反向平行双曲柄机构。2022-4-29503.双摇杆机构双摇杆机构连架杆均为摇杆连架杆均为摇杆 例例: 门式起重机门式起重机的变速机构的变速机构: CD(杆杆3)为原动件为原动件, 悬挂重物的悬挂重物的E 点在连杆上点在连杆上保持保持E点运动轨迹在近似水平线上。点运动轨迹在近似水平线上。（平移货物（平移货物平稳、减小能量消耗）平稳、减小能量消耗）DCBA2022

21、-4-2951双摇杆机构双摇杆机构2022-4-295251 铰链四杆机构的组成与分类铰链四杆机构的组成与分类二、铰链四杆机构的基本类型第五章第五章 平面连杆机构平面连杆机构3双摇杆机构双摇杆机构具有两个摇杆的铰链四杆机构称为双摇杆机构。具有两个摇杆的铰链四杆机构称为双摇杆机构。在双摇杆机构中，两摇杆可以分别为主动件，当连杆与摇在双摇杆机构中，两摇杆可以分别为主动件，当连杆与摇杆成一直线时，机构处于死点位置。杆成一直线时，机构处于死点位置。2022-4-295351 铰链四杆机构的组成与分类铰链四杆机构的组成与分类二、铰链四杆机构的基本类型第五章第五章 平面连杆机构平面连杆机构利用双摇杆机构的

22、自卸翻斗装置。利用双摇杆机构的自卸翻斗装置。2022-4-295451 铰链四杆机构的组成与分类铰链四杆机构的组成与分类二、铰链四杆机构的基本类型第五章第五章 平面连杆机构平面连杆机构港口用起重机也采用了双摇杆机构。港口用起重机也采用了双摇杆机构。2022-4-295551 铰链四杆机构的组成与分类铰链四杆机构的组成与分类二、铰链四杆机构的基本类型第五章第五章 平面连杆机构平面连杆机构采用双摇杆机构的飞机起落架收放机构。采用双摇杆机构的飞机起落架收放机构。2022-4-29564.4 四杆机构的基本形式及其演化车辆的前轮转向机构双摇杆机构应用实例2022-4-29574.4 四杆机构的基本形式

23、及其演化风扇摇头双摇杆机构应用实例2022-4-2958二、铰链四杆机构的演化型式： 改变构件形状和运动尺寸改变构件形状和运动尺寸 改变运动副尺寸改变运动副尺寸 选不同构件作为机架（倒置）选不同构件作为机架（倒置）铰链四杆机构铰链四杆机构曲柄滑块机构曲柄滑块机构双滑块机构双滑块机构 运动副元素的逆换运动副元素的逆换2022-4-2959铰链四杆机构有一个曲柄的条件：(1) 最短杆与最长杆之和小于或等于其余两杆长度之和；(2) 最短杆为连架杆。选任一杆为机架，都能实现完全相同的相对运动关系，这称为运动的可逆性。在一个四杆机构中，选取不同的构件作机架，以获得输出构件与输入构件间不同的运动特性。这一

24、方法称为连杆机构的倒置。4.5 平面四杆机构的基本特性2022-4-29602022-4-296153 铰链四杆机构的演化铰链四杆机构的演化一、曲柄滑块机构第五章第五章 平面连杆机构平面连杆机构 曲柄滑块机构演化成偏心轮机构。曲柄滑块机构演化成偏心轮机构。2022-4-29624.4 四杆机构的基本形式及其演化曲柄滑快机构演化2022-4-2963n应用n曲柄滑块机构n锯木机n缝纫机下针机构返回2022-4-29642022-4-29652.取不同的构件为机架4.4 四杆机构的基本形式及其演化2022-4-2966返回2022-4-29672022-4-29684.4 四杆机构的基本形式及其演

25、化当以构件3为机架时，可演化成移动导杆机构，图示压水机就是实例2022-4-2969AB123432A41B2022-4-2970AB123432A41BAB123432A41B返回2022-4-29712022-4-297253 铰链四杆机构的演化铰链四杆机构的演化二、导杆机构第五章第五章 平面连杆机构平面连杆机构 连架杆中至少有一个构件为导杆的平面四杆机构称为导杆连架杆中至少有一个构件为导杆的平面四杆机构称为导杆机构。导杆是机构中与另一运动构件组成移动副的构件。导杆机构。导杆是机构中与另一运动构件组成移动副的构件。导杆机构可以看成由改变曲柄滑块机构中固定件的位置演化而成。机构可以看成由改变

26、曲柄滑块机构中固定件的位置演化而成。2022-4-2973第八章第八章 平面连杆机构平面连杆机构(planar linkage)牛头刨床牛头刨床2022-4-297453 铰链四杆机构的演化铰链四杆机构的演化二、导杆机构第五章第五章 平面连杆机构平面连杆机构2022-4-297553 铰链四杆机构的演化铰链四杆机构的演化二、导杆机构第五章第五章 平面连杆机构平面连杆机构2022-4-2976 演化四杆机构的应用2022-4-29772022-4-29782022-4-29792022-4-29802022-4-2981双曲柄机构双曲柄机构曲柄滑块机构曲柄滑块机构摆动导杆机构摆动导杆机构曲柄摇杆

27、机构曲柄摇杆机构双摇杆机构双摇杆机构需要掌握的机构需要掌握的机构2022-4-2982二、二、含有一个移动副的四杆机构含有一个移动副的四杆机构 P.243.摇块机构摇块机构滑块摆动摆动 例：例：摆动式内燃机、自卸货车摆动式内燃机、自卸货车滑块固定固定 例：例：抽水唧筒、抽油泵抽水唧筒、抽油泵 滑块移动摆动移动摆动 例：例：刨床、插床、油泵刨床、插床、油泵 滑块移动移动 例：例：活塞式内燃机、空气压缩机活塞式内燃机、空气压缩机 1.曲柄滑块机构曲柄滑块机构CABCABCABCAB曲柄滑块机构曲柄滑块机构 导杆机构导杆机构摇块机构摇块机构定块机构定块机构2.导杆机构导杆机构4.定块机构定块机构20

28、22-4-2983三、三、含有两个移动副的四杆机构含有两个移动副的四杆机构 P.253.滑块联轴器滑块联轴器 两个移动副不相邻两个移动副不相邻 ，且均不与机架相关联。，且均不与机架相关联。两个移动副都与机架相关联。两个移动副都与机架相关联。两个移动副相邻，且其中一个移动副与机架相关联。两个移动副相邻，且其中一个移动副与机架相关联。 两个移动副不相邻两个移动副不相邻1.正切机构正切机构正切机构正切机构正弦机构正弦机构2.正弦机构正弦机构4.椭圆仪椭圆仪2022-4-2984摇块机构摇块机构定块机构定块机构2022-4-2985(铰链四杆、曲柄滑块铰链四杆、曲柄滑块)(曲柄很短时曲柄很短时偏心轮机

29、构偏心轮机构)偏心距偏心距=曲柄长曲柄长铰链四杆、曲柄滑块机构铰链四杆、曲柄滑块机构(扩大回转副扩大回转副) 偏心轮机构偏心轮机构 四、具有偏心轮的四杆机构四、具有偏心轮的四杆机构 P.27ABC偏心轮机构偏心轮机构曲柄曲柄回转副回转副B (半径半径) 曲柄长曲柄长AB原理：原理：ABCe例：例：剪床、冲床、颚式破碎机、内燃机剪床、冲床、颚式破碎机、内燃机2022-4-29861.手动冲床：手动冲床： 两个四杆机构组成两个四杆机构组成（双摇杆双摇杆+摇杆滑摇杆滑块机构块机构）2.筛料机构：筛料机构：六杆机构六杆机构两个四杆两个四杆机构组成（机构组成（双曲柄双曲柄 +曲柄滑块曲柄滑块）应用应用:

30、2022-4-2987二、曲柄存在条件二、曲柄存在条件2-2 平面四杆机构的基本特性 P.28P.28取决于机构各杆的相对长度取决于机构各杆的相对长度ADBBB”CCC”三式相加三式相加 l1l2 l1l3 l1l4当杆当杆1处于处于AB ”位置位置 AC ”D l1l2l3l4 (2-3)(l2l1) l3 l4 l1l4l2l3 (2-1) (l2l1) l4 l3 l1l3l2l4 (2-2)当杆当杆1处于处于AB 位置位置 AC D (曲柄l1,连杆l2,摇杆l3,机架l4)当AB能摆至与连杆共线的极位AB及AB”时 能顺利通过整转副。L1最短分析分析:一、铰链四杆机构有整转副的条件一

31、、铰链四杆机构有整转副的条件l1l4l3l2结论结论:整转副的条件整转副的条件最短与最长杆之和小于其它两杆之和最短与最长杆之和小于其它两杆之和2022-4-2988二二. .曲柄存在条件曲柄存在条件（转动副为整转副） 1.曲柄存在条件2.推论实例分析: AB70, BC90, CD110, AD40 (1) (1)最短与最长杆之和小于其它两杆和；最短与最长杆之和小于其它两杆和； (2)(2)最短杆在连架杆或机架上。最短杆在连架杆或机架上。 ( (满足条件满足条件1) 1) (1) (1)最最短短杆在杆在机架机架上上 (2)(2)最最短短杆在杆在机架邻边机架邻边 (3)(3)最最短短杆在杆在机架

32、对边机架对边双曲柄双曲柄机构机构 曲柄摇杆曲柄摇杆机构机构双摇杆双摇杆机构机构ADADCDCD4040110110150150ABABBCBC160160当：当：ADAD为机架为机架 ABAB或或DCDC为机架为机架 BCBC为机架为机架双曲柄双曲柄机构机构曲柄摇杆曲柄摇杆机构机构双摇杆双摇杆机构机构ABCD2022-4-2989二二.死点位置死点位置 三三.压力角和传动角压力角和传动角三、曲柄摇杆机构的主要特性三、曲柄摇杆机构的主要特性 P.21（一）急回运动（一）急回运动 工作行程工作行程: 空回行程空回行程:B2B1 ( 2) 摇杆摇杆C2C1 () 1 2 , 而而不变不变B1B2 (

33、1) 摇杆摇杆C1C2 () 工作行程时间空回行程时间工作行程时间空回行程时间 曲柄曲柄(主主)匀速转动匀速转动(顺顺)摇杆摇杆(从从)变速往复摆动变速往复摆动图2-4曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构12极位极位: 曲柄与连杆共线曲柄与连杆共线(B1、B2)摇杆极位摇杆极位C1、C2 缩短非生产时间缩短非生产时间, 提高生产率提高生产率例：牛头刨床、例：牛头刨床、 往复式输送机往复式输送机2022-4-2990 设ad，则当AB 杆能绕轴A 相对于AD 杆作整周转动时，AB 杆必须占据与AD 杆共线的两个位置a d ， a b ， a c 在BCD中b (d-a)+c在BCD中即 a+bd+c c(d

34、-a)+b即 a+cd+b a+db+c 将式3-1、3-2、3-3两两相加，可得即AB杆为最短杆4.5 平面四杆机构的基本特性4.5.1 铰链四杆机构有曲柄的条件2022-4-2991铰链四杆机构有一个曲柄的条件：(1) 最短杆与最长杆之和小于或等于其余两杆长度之和；(2) 最短杆为连架杆。选任一杆为机架，都能实现完全相同的相对运动关系，这称为运动的可逆性。在一个四杆机构中，选取不同的构件作机架，以获得输出构件与输入构件间不同的运动特性。这一方法称为连杆机构的倒置。4.5 平面四杆机构的基本特性2022-4-2992其运动特性其运动特性行程速度变化系数行程速度变化系数(行程速比系数行程速比系

35、数)K极位夹角极位夹角(摇杆处于两极位时，对应曲柄所夹锐角摇杆处于两极位时，对应曲柄所夹锐角)K 急回急回运动性质运动性质11180KK(2-5)曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构曲柄曲柄主动主动 急回急回图2-4曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构12(2-4)2022-4-2993二二.死点位置死点位置 三三.压力角和传动角压力角和传动角三、曲柄摇杆机构的主要特性三、曲柄摇杆机构的主要特性 P.21（一）急回运动（一）急回运动 工作行程工作行程: 空回行程空回行程:B2B1 ( 2) 摇杆摇杆C2C1 () 1 2 , 而而不变不变B1B2 (1) 摇杆摇杆C1C2 () 工作行程时间空回行程时间工作行程时间空

36、回行程时间 曲柄曲柄(主主)匀速转动匀速转动(顺顺)摇杆摇杆(从从)变速往复摆动变速往复摆动图2-4曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构12极位极位: 曲柄与连杆共线曲柄与连杆共线(B1、B2)摇杆极位摇杆极位C1、C2 缩短非生产时间缩短非生产时间, 提高生产率提高生产率例：牛头刨床、例：牛头刨床、 往复式输送机往复式输送机2022-4-2994其运动特性其运动特性行程速度变化系数行程速度变化系数(行程速比系数行程速比系数)K极位夹角极位夹角(摇杆处于两极位时，对应曲柄所夹锐角摇杆处于两极位时，对应曲柄所夹锐角)K 急回急回运动性质运动性质11180KK(2-5)曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构曲柄曲柄主动主动

37、 急回急回图2-4曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构12(2-4)2022-4-2995（二）压力角和传动角（二）压力角和传动角 P.301.压力角压力角2.传动角传动角：BC是二力杆是二力杆,驱动驱动 力力F 沿沿BC方向方向 作用在从动件上的驱动力作用在从动件上的驱动力F与该力作用点绝与该力作用点绝对速度对速度VC之间所夹的之间所夹的锐角锐角。 连杆与从动杆所夹锐角连杆与从动杆所夹锐角 有效力有效力Fsin 40有效力有效力Fcos （方便）传动角（方便）传动角 = 90 (的余角的余角)BCA压力角VCFVC沿导轨沿导轨(CD)FVCABCD 分析分析2022-4-2996压力角压力角（ ）：）：从动件受力作用点的速度方位线与力从动件受力作用点