铰链四杆机构的基本性质

1、构件2（连架杆1）构件3（连架杆2）构件1（机架）构件4（连杆）铰链四杆机构的各构件的名称分别是什么铰链四杆机构的各构件的名称分别是什么？铰链四杆机构的有哪些基本类型？铰链四杆机构的有哪些基本类型？与机架相连并且作整周转动的构件是不与机架相连作平面运动的构件是与机架相连并且作往复摆动的构件是固定不动的构件是与机架相连的构件是铰链四杆机构铰链四杆机构铰链四杆机构铰链四杆机构01掌握铰链四杆机构基本形式的判别条掌握铰链四杆机构基本形式的判别条件。件。02熟练判定铰链四杆机构的类型。熟练判定铰链四杆机构的类型。03了解铰链四杆机构的基本运动特性。了解铰链四杆机构的基本运动特性。设设a ad d ,

2、,连架杆若能整周回转，必有两次与机架共线连架杆若能整周回转，必有两次与机架共线b(d-a)+c将以上三式两两相加得：将以上三式两两相加得： ab, ac, ad 若设若设a ad d ，同理有：，同理有： da, db, dca ab bd dc cCBADC”则由则由BCD可得：可得：三角形任意两边之和大于第三边三角形任意两边之和大于第三边则由则由B”C”D可得：可得：a+db+cc(d-a)+ b即即: a+bd+c即即: a+cd+b 最长杆与最短杆最长杆与最短杆的长度之和的长度之和其其他两杆长度之和他两杆长度之和cbd-aB” 2.2.连架杆或机架之一为最短杆。连架杆或机架之一为最短杆

3、。1.1.最短杆与最长杆的长度之和最短杆与最长杆的长度之和其他两杆长度之和其他两杆长度之和此时，铰链此时，铰链A为周转副。为周转副。若取若取BC为机架，则结论相同，可知铰链为机架，则结论相同，可知铰链B也是周转副。也是周转副。ABCDabcd 称为称为。 铰链四杆机构三种基本类型的判别方法铰链四杆机构三种基本类型的判别方法 当满足杆长条件时，说明存在周转副，当选择不当满足杆长条件时，说明存在周转副，当选择不同的构件作为机架时，可得不同的机构。同的构件作为机架时，可得不同的机构。l 1 1、曲柄摇杆机构的条件：、曲柄摇杆机构的条件：为最短杆为最短杆 l 2 2、双曲柄机构的条件：、双曲柄机构的条

4、件：为最短杆为最短杆 l 3 3、双摇杆机构的条件：、双摇杆机构的条件：为最短杆为最短杆 当最长杆与最短杆长度之和其余两杆长度之和时，无论取哪一杆件为机架，机构均为双摇杆机构。 取取最短杆最短杆作机架作机架 取取最短杆的邻杆最短杆的邻杆作机架作机架 取取最短杆的对面杆最短杆的对面杆作机架作机架 1 1、若最短杆与最长杆的长度之和小于或、若最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆长度之和，则可能有以下三等于其他两杆长度之和，则可能有以下三种情况：种情况：2 2、若最短杆与最长杆的长度之和、若最短杆与最长杆的长度之和其其他两杆长度之和，不论以哪一杆为机架，他两杆长度之和，不论以哪一杆为机架，均为

5、均为。 5.5. 图示铰链四杆机构，各杆尺寸分别是：图示铰链四杆机构，各杆尺寸分别是：ABAB=45mm=45mm，BCBC=90mm=90mm，CDCD=70mm=70mm，ADAD=100mm=100mm。若取。若取ABAB为机架，试确定该机构中是否有曲柄为机架，试确定该机构中是否有曲柄存在？分别以哪杆为机架可以形成三种不同形式的机构？存在？分别以哪杆为机架可以形成三种不同形式的机构？ 解：解： 由所给条件知：最短杆为AB=45mm、最长杆为 AD=100mm AB + AD BC + CD即 45 + 100 90 + 70该机构满足曲柄存在的杆长条件又 最短杆AB同时作为机架该机构中有

6、曲柄存在 曲柄与连杆共线时，摇杆在C1D、C2D两极限位置ABCDB1C1ADC2B2，此两处曲柄对应两位置所夹的锐角，用表示。 ABCD当曲柄以当曲柄以逆时针转过逆时针转过180180+ +时，摇杆从时，摇杆从C1D位置摆到位置摆到C2D。所花时间为所花时间为t1 ，平均速度为平均速度为V1，那么有：那么有：/ )180(1t1211tCCV )180/(21CC图示曲柄摇杆机构中图示曲柄摇杆机构中B1C1ADC2B2180180 当曲柄以当曲柄以继续转过继续转过180180- -时，摇杆从时，摇杆从C2D，置摆到置摆到C1D，180180-B1C1ADC2B2180180所花时间为所花时间

7、为t2 , ,平均速度为平均速度为V2 , ,那么有：那么有： 12VVK 180180/ )180(2t因曲柄转角不同，故摇杆来回因曲柄转角不同，故摇杆来回摆动的时间不一样，平均速度摆动的时间不一样，平均速度也不等。也不等。并且：并且：t t1 1 t t2 2 V V2 2 V V1 1摇杆的这种特性称为摇杆的这种特性称为急回运动急回运动。用以下比值表示急回程度：用以下比值表示急回程度：21tt称称K为为。2212tCCV )180/(21CC122121tCCtCC只要只要0 ,就有就有K K1 说明：说明：（1）机构有极位夹角，就有急回特性；）机构有极位夹角，就有急回特性；（2）越大，

8、越大，K值越大，急回性就越显著；值越大，急回性就越显著；（3）=0、K=1时，无急回特性。时，无急回特性。 急回特性的作用：急回特性的作用：可以缩短非生产时间，提高生产率。可以缩短非生产时间，提高生产率。 摇杆处于左极限位置C1D时,连杆与从动件(曲柄)的共线位置C1A B1。 摇杆处于右极限位置C2D时,连杆与从动件(曲柄)的共线位置C2B2A。称此位置为：称此位置为：曲柄摇杆机构中，若以摇杆曲柄摇杆机构中，若以摇杆为原动件，当连杆与从动件为原动件，当连杆与从动件（曲柄）两次发生共线时，（曲柄）两次发生共线时，此时机构的传动角此时机构的传动角=0=0，压，压力角力角=90=900 0，即连杆

9、对从动，即连杆对从动曲柄的作用力恰好通过其回曲柄的作用力恰好通过其回转中心转中心A A，不能推动曲柄转动。，不能推动曲柄转动。 1、摇杆为原动、摇杆为原动件，有件，有死点死点位置；位置；2、曲柄为原动、曲柄为原动件，件，死点位死点位置。置。（因连杆与从动（因连杆与从动杆不会共线）杆不会共线） 连杆与从动件共线。连杆与从动件共线。 工程上利用死工程上利用死点进行工作。点进行工作。 如快速夹具、如快速夹具、飞机起落架等飞机起落架等。弊弊机构有死点，机构有死点，从动件将出现从动件将出现卡死或运动方卡死或运动方向不确定现象，向不确定现象，对机构传动不对机构传动不利利。利用系统的惯性；利用系统的惯性；（例子）（例子）利用特殊机构。利用特殊机构。（P90P90图）图） 对于连续回转的机对于连续回转的机器，通常利用从动器，通常利用从动件的惯性（必要时件的惯性（必要时附加飞轮以加大惯附加飞轮以加大惯性），使机构闯过性），使机构