讲平面连杆机构选择与使用

机械基础常德职业技术学院概述铰链四杆机构的基本形式及其演化铰链四杆机构基本类型的判别铰链平面四杆机构的演化四杆机构的基本特性

第七章平面连杆机构任务:分析汽车玻璃窗雨刷中的机构任务实施方法项目驱动法:1、这是些什么机构？2、有什么特点？工程中是如何利用它们以实现所需的运动？任务实施方法任务目标素质目标能力目标知识目标1、了解铰链四杆机构的类型和应用；2、掌握四杆机构的判别条件及曲柄存在的条件；3、掌握四杆机构的传动特性。素质目标能力目标知识目标1、具有判断四杆机构类型的能力；2、能画出压力角、传动角及极位夹角。任务目标素质目标能力目标知识目标

培养自主学习能力、分析问题能力、交流沟通能力及热爱本专业、严谨细致的工作态度任务目标曲柄存在的条件平面四杆机构的基本特性教学重点教学难点平面四杆机构的演化

课程回顾:师傅们:让我们先温习一下前面讲过的内容吧运动副低副高副转动副移动副低副和高副的特点运动副——使两构件直接接触而又产生一定相对运动的联接。构件机架原动件从动件

课程导入:牛头刨床

课程导入:1、这是些什么机构？2、有什么特点？工程中是如何利用它们以实现所需的运动？

平面连杆机构是由一些刚性构件用转动副或移动副相互连接而成的，在同一平面或相互平行平面内运动的机构。平面连杆机构能够实现某些较为复杂的平面运动，最常用的是具有四个杆件的低副机构，称为四杆机构。机械基础平面连杆机构一、概述

最常用的平面连杆机构是具有四个构件的低副机构，称为四杆机构

四个构件都以转动副相连的平面连杆机构，称为平面铰链四杆机构。机械基础目录平面连杆机构由认识到思考现在你能回答四杆机构的结构和运动方面有什么特点吗？对照动画，赶快动脑筋啊！概念：若干刚性构件通过低副联接而成的机构，称为连杆机构。低副机构空间连杆机构平面连杆机构一、概述一、概述平面连杆机构具有运动可逆性。平面连杆机构主要优点：

1）低副压力小，磨损小；制造简单，制造精度较高。

2）受载荷大，便于润滑

3）实现转动、摆动和移动等基本运动形式转换

4）实现给定的运动规律或实现给定的运动轨迹。ADCB平面连杆机构主要缺点：

1）运动链长，累计误差大，效率降低

2）不易精确实现复杂运动规律

3)存在连杆，惯性力不好平衡，不适合于高速机械。一、概述平面连杆命名：

以所含的构件数命名,如四杆机构，五杆机构等.常把五杆或五杆以上的平面连杆机构称为多杆机构.ADCB一、概述4123

六杆机构

四杆机构ABCD

四杆机构DEF四杆机构应用非常广泛，且是多杆机构的基础着重讨论一、概述平面连杆机构的基本型式是铰链四杆机构其余四杆机构均是由铰链四杆机构演化而成的二杆三杆,不可动。铰链四杆机构一、概述

一、概述平面四杆机构滑块四杆机构铰链四杆机构曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构二、平面四杆机构的基本型式平面四杆机构类型的判别铰链四杆机构的演化平面机构的运动设计平面四杆机构的基本特性平面四杆机构的基本型式结构特点：四个运动副均为转动副组成：机架、连杆、连架杆机架：固定不动的构件——AD连架杆：直接与机架相连的构件——AB、CD连杆：不与机架相连的构件—BC曲柄：能作整周转动的连架杆摇杆：不能作整周转动的连架杆1B2C31B2C34AD连杆连架杆连架杆机架1234ABCD曲柄摇杆(摆杆)(周转副)(摆转副)二铰链四杆机构的基本类型双摇杆机构二铰链四杆机构的基本类型铰链四杆机构曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构双曲柄机构当曲柄AB为原动件作匀速回转时，曲柄CD跟随作周期性的匀速圆周回转，当曲柄从位置AB1转过φ1角到位置AB2时，从动件CD转过180°，当曲柄从位置AB2转过φ2角到位置AB1时，从动件CD转过180°，因为φ1>φ2，即t1>t2,从动曲柄的角速度不是常数，而是作变角速度回转。

一为摇杆

一为曲柄

连架杆

㈠、曲柄摇杆机构：1.特点：

二铰链四杆机构的基本类型2.应用举例

转动

摇动一般曲柄主动，也可摇杆主动，曲柄从动。运动特点：牛头刨床横向进给机构、卫星天线、飞剪缝纫机脚踏板机构、自行车、走步机、送料机构二铰链四杆机构的基本类型曲柄摇杆机构应用实例曲柄摇杆机构应用实例卫星接收装置二铰链四杆机构的基本类型曲柄摇杆机构应用实例缝纫机二铰链四杆机构的基本类型曲柄摇杆机构应用实例缝纫机

缝纫机踏板机构：摇杆主动曲柄摇杆机构应用实例二铰链四杆机构的基本类型

曲柄摇杆机构应用实例二铰链四杆机构的基本类型曲柄摇杆机构应用实例二铰链四杆机构的基本类型搅拌机曲柄摇杆机构应用实例二铰链四杆机构的基本类型该机构是一曲柄摇杆机构的应用实例，利用连杆上E点的轨迹来进行搅拌。跑步机曲柄摇杆机构应用实例二铰链四杆机构的基本类型曲柄摇杆机构应用实例自动送料机构二铰链四杆机构的基本类型二铰链四杆机构的基本类型压力机曲柄摇杆机构应用实例剪板机二铰链四杆机构的基本类型曲柄摇杆机构应用实例二铰链四杆机构的基本类型曲柄摇杆机构应用实例曲柄摇杆机构应用实例搅拌器机械基础平面连杆机构由认识到思考现在你能举出几个曲柄摇杆机构的应用实例吗？曲柄怎样运动？摇杆又怎样运动？二铰链四杆机构的基本类型结构特点：两连架杆均为曲柄运动特点:转动

转动主动曲柄匀速转动ω1=C.

从动曲柄变速转动ω2=f(t)

将等速转动转化为等速同向、不等速同向、不等速反向等.应用：惯性筛等㈡、双曲柄机构惯性筛双曲柄机构应用实例二铰链四杆机构的基本类型从动曲柄3与主动曲柄1的长度不同，故当主动曲柄1匀速回转一周时，从动曲柄3作变速回转一周，机构利用这一特点使筛子作加速往复运动，提高了工作性能。

插床机构双曲柄机构应用实例二铰链四杆机构的基本类型主动曲柄—等速回转从动构件—变速回转滑快往复运动：工作行程向下慢速；

退刀行程向上快速。正平行双曲柄机构：对边平行且相等。特点：两曲柄角速度相等且转向相同，连杆平动。二铰链四杆机构的基本类型特殊双曲柄机构双曲柄机构应用实例二铰链四杆机构的基本类型摄影台升降机构双曲柄机构应用实例二铰链四杆机构的基本类型二铰链四杆机构的基本类型耕地料斗DCAB耕地料斗DCAB天平播种机料斗机构二铰链四杆机构的基本类型双曲柄机构应用实例二铰链四杆机构的基本类型特殊双曲柄机构反向双曲柄机构:对边平行且相等。特点：两曲柄转向相反，角速度不等车门反平行四边形机构双曲柄机构应用实例二铰链四杆机构的基本类型机械基础平面连杆机构由认识到思考现在你能举出几个双曲柄机构的应用实例吗？不等长双曲柄机构运动特点是怎样的？平行双曲柄机构运动特点是怎样的？反向双曲柄机构运动特点是怎样的？双摇杆机构㈢.双摇杆机构二铰链四杆机构的基本类型结构特点：两连架杆都是摇杆运动特点:摆动

摆动应用：港口起重机、飞机起落架、车辆的前轮转向机构㈢.双摇杆机构结构特点：两连架杆都是摇杆运动特点:摆动

摆动应用：港口起重机、飞机起落架、车辆的前轮转向机构二铰链四杆机构的基本类型二铰链四杆机构的基本类型双摇杆机构应用实例选择连杆上合适的点，轨迹为近似的水平直线港口起重机双摇杆机构应用实例飞机起落架机构双摇杆机构应用实例二铰链四杆机构的基本类型长沙交通学院专用应用举例：铸造翻箱机构、风扇摇头机构B’C’ABDC风扇座蜗轮蜗杆电机电机ABDC风扇座蜗轮蜗杆电机ABDC风扇座蜗轮蜗杆ABDC二铰链四杆机构的基本类型铸造翻箱机构双摇杆机构应用实例快捷夹具机械基础平面连杆机构双摇杆机构应用实例炉门启闭装置机械基础平面连杆机构二铰链四杆机构的基本类型特例：等腰梯形机构－汽车转向机构二铰链四杆机构的基本类型特例：等腰梯形机构－汽车转向机构双摇杆机构应用实例鹤式起重机机械基础平面连杆机构由认识到思考双摇杆机构运动特点是怎样的？现在你能举出几个双摇杆机构的应用实例吗？一、填空题3、根据两连架杆运动形式的不同，铰链四杆机构可分为

_______、_______和双摇杆三种基本形式。1、构件间用四个_______副相连的平面四杆机构，称为______

。2、在铰链四杆机构中，作______的连架杆叫曲柄，作______的连架杆叫摇杆;与机架相连的杆称为______

，而不与机架相连的杆称为______

。二、判断题1、在平面连杆机构中，连杆与曲柄是同时存在的，即有连杆就有曲柄。（）×思考题2、在曲柄长度不相等的双曲柄机构中，主动曲柄作等速回转时，从动曲柄作变速回转。（）√×4、双摇杆机构一定存在整转副。（）×思考题3，运动副是联接，联接也是运动

（）5、在曲柄摇杆机构中，如曲柄作等速回转，摇杆作变速摆动。（）√6、在铰链四杆机构中，若两个连架杆均为曲柄时，该机构称为双曲柄机构。（）√7、利用双曲柄机构可使惯性筛作往复运动。（）√8、汽车和轮式拖拉机常用等长双摇杆机构来操纵前轮的转向。（）√√9、曲柄和摇杆都是连架杆。（）10、铰链四杆机构中能作整周转动的构件称为曲柄。（）√思考题11，曲柄摇杆机构中，曲柄一定是主动件。

（）×12，在铰链四杆机构中，曲柄一定是最短杆。

（）×A.最长B.最短C.大于摇杆的长度D.大于连杆的长度1、曲柄摇杆机构中曲柄的长度（）A.机架B.曲柄C.摇杆D.连杆2、铰链四杆机构中，固定不动的是()。BA三、单项选择题

A.曲柄摇杆机构

B.双曲柄机构

C.双摇杆机构D.曲柄滑块机构3、缝纫机踏板机构是（）。A思考题4、铰链四杆机构中各构件用（）相连。A.移动副B.转动副C.螺旋副D.高副B5、铰链四杆机构中，不与机架相连的构件称为（）A.曲柄B.连杆C.连架杆D.摇杆6、曲柄摇杆机构（）A.不能用于连续工作的摆动装置B.连杆作整周回转，摇杆作往复摆动C.只能将连续转动变成往复摆动D.可将往复摆动变成连续转动7、双摇杆机构是指两连架杆能作（）

A.整周转动B.往复摆动C.固定不动D.不确定BDB

A.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构

C.双摇杆机构D.曲柄滑块机构8、惯性筛是（）。思考题B9、曲柄摇杆机构中，能作整圈运动的连架杆称为()。A.曲柄B.连杆C.机架D.摇杆A10、能够把整周转动变成往复摆动的铰链四杆机构是()机构。A.双曲柄B.双摇杆C.曲柄C11、汽车转向架中，ABCD为等腰梯形，它属于()。A.双摇杆B.双曲柄C.曲柄摇杆A平面四杆机构类型的判别平面四杆机构的基本型式铰链四杆机构的演化平面四杆机构的基本特性平面机构的运动设计三、平面四杆机构的类型判别平面四杆机构曲柄存在的条件平面四杆机构的判别

课程导入:

课程导入:问题提出：1、四杆机构中曲柄存在的条件?2、四杆机构中如何判断它们的类型?三铰链四杆机构基本类型的判别㈠、曲柄存在的条件：

在铰链四杆机构中，能作整周回转的连架杆称为曲柄。而曲柄是否存在。则取决于机构中各杆的长度关系，即要使连架杆能作整周转动而成为曲柄，各杆长度必须满足一定的条件，这就是所谓的曲柄存在的条件。(一）、曲柄存在的条件

可将铰链四杆机构曲柄存在的条件概括为：（1）连架杆与机架中必有一个是最短杆；（2）最短杆与最长杆长度之和必小于或等于其余两杆长度之和。机械基础平面连杆机构

称为杆长条件。㈡、铰链四杆机构的基本类型判别：2.若机构满足杆长之和条件，则(1)以最短杆的邻边为机架时为曲柄摇杆机构(2)以最短杆为机架时为双曲柄机构(3)以最短杆的对边为机架时为双摇杆机构1.若机构不满足杆长之和条件则只能成为双摇杆机构三铰链四杆机构基本类型的判别例5-3在图中已知lBC=100mm,lCD=70mm,lAD=50mm,AD为固定件。（1）如果该机构能成为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求lAB的值；（2）如果该机构能成为双曲柄机构，求lAB

；（3）如果该机构能成为双摇杆机构，求lAB

。

三铰链四杆机构基本类型的判别解：（1）如果能成为曲柄摇杆机构，lAB≤20mm

（2）如果能成为双曲柄机构，则应满足“最长杆与最短杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和，且杆AD为最短杆”。则

a.若BC为最长杆，

80mm≤lAB≤100mm

b.若AB为最长杆，100mm≤lAB≤120mm

综合：80mm≤lAB≤120mm

(3)a.AB为最短杆，BC为最长杆

20mm<lAB<50mm

b.AD为最短杆，BC为最长杆，则

50mm≤lAB<80mm

三铰链四杆机构基本类型的判别

c当lAB>100时，AB为最长杆，AD为最短lAB>120mm

另外，AB增大时，还应考虑到，BC与CD成伸直共线时，需构成三角形的边长关系，即

lAB<(lBC+lCD)+lADlAB<220mm

则120mm<lAB<220mm

综合以上情况，可得lAB的取值范围为：

20mm<lAB<80mm120mm<lAB<220mm三铰链四杆机构基本类型的判别5-4：设已知四杆机构中各构件的长度为：a=150，b=500，c=300，d=400（单位mm）。试问：1）当构件d为机架时，是否存在曲柄？如果存在，则哪一构件为曲柄？2）如选取别的构件为机架，则分别得到什么类型的机构？1）以d为机架时：a+b=650mm<c+d=700mm，满足杆长条件→存在曲柄，以d为机架时→构件a为曲柄；2）以a为机架时→

双曲柄机构；以b为机架时→曲柄摇杆机构以c为机架时→双摇杆机构例1：铰链四杆机构，LBC=500，LCD=350，LAD=300，AD为机架。问：

（1）若为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求LAB的最大值；（2）若为双曲柄机构，求LAB的最小值；（3）若为双摇杆机构，求LAB的取值范围。(1)曲柄摇杆机构：AB为曲柄，LAB=Lmin满足杆长条件LAB+LBC≦LCD+LAD(2)双曲柄机构：AD杆为最短，LAD=Lmin

，满足杆长条件①Lmax=LBC，LAB<LBC，

LAD+LBC≦LAB+LCD②Lmax=LAB，LAB>LBCLAD+LAB≦LBC+LCDLABmax=150mm450≦LAB<500500

<

LAB≦550LABmin=450mm1.根据图中注明的尺寸，判断各铰链四杆机构的类型。课堂作业3、平面连杆机构中，若各杆长度分别为a=30,b=50,d=90；当以a机架时，则该四杆机构为_______

。4.平面四杆机构中，若各杆长度分别为a=40、b=60、c=60、

d=70。当以a为机架，则此四杆机构为_______

。（2）当取d杆为机架时，则为___________。5、一平面铰链四杆机构的各杆长度分别为a=350,b=600,c=200,d=700；（1）当取c杆为机架时，它为何种具体类型？___________；2、铰链四杆机构的杆长为a=60mm，b=200mm，c=100mm，d=90mm。若以杆Ｃ为机架，则此四杆机构为双摇杆机构。课堂作业曲柄摇杆机构双曲柄机构惯性筛缝纫机脚踏板机构

机构运动简图：

三铰链四杆机构基本类型的判别港口起重机双摇杆机构汽车前轮转向装置

三铰链四杆机构基本类型的判别由认识到思考

曲柄存在的条件下，分别有什么样的附加条件可以得到曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构呢？曲柄存在的条件有些什么？小结铰链四杆机构类型的判别

曲柄存在的条件

1、连架杆与机架中必有一个是最短杆；

2、满足杆长和条件

最短杆邻边为机架

满足杆长和条件

曲柄摇杆机构

最短杆为机架

双曲柄机构

最短杆对边为机架

双摇杆机构

不满足杆长和条件

双摇杆机构

思考题一、填空题1、四铰链机构，当不满足杆长和的条件时，均为_______机构。2、对于具有两个整转副的铰链四杆机构，若取机构的_______为机架，则可获得双曲柄机构。3、在_______机构中，如果将_______杆对面的杆作为机架时，则与此相连的两杆均为摇杆，即是双摇杆机构。二、判断题1、对于双摇杆机构，最短构件与最长构件长度之和一定大于其余两构件长度之和。（）×2、平面连杆机构各构件的运动轨迹一定在同一平面或相互平行的平面内。（）√3、铰链四杆机构中的最短杆就是曲柄。（）×4、在铰链四杆机构中，只要以最短杆为机架，就能得到双曲柄机构。（）×思考题二、判断题5、在铰链四杆机构中，只要最短杆与最长杆长度之和大于其他杆长度之和，就必定有曲柄存在。（）×6、根据曲柄存在的条件已判定铰接四杆机构中存在曲柄，则此机构是不会成为双摇杆机构的。（）×7、根据铰链四杆机构各杆的长度，即可判断其类型。（）×8、双曲柄机构中用原机架相对的构件作为机架后，一定为双摇杆机构。（）√9、双摇杆机构中用原机架相对的构件作为机架后，一定为双曲柄机构。（）√10、一个铰链四杆机构，通过机架变换，一定可以得到曲柄摇杆机构、双曲柄机构以及双摇杆机构。（）√11、在铰链四杆机构中，若满足杆长和条件，且最短杆为连架杆时，则机构中只有一个曲柄。（）√12、曲柄和摇杆都是连架杆。（）思考题√13、四杆机构也能实现间歇运动。（）√三、单项选择题C．最短杆的相对杆D．任何一杆1、铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其余两杆长度之和，则为了获得曲柄摇杆机构，其机架应取（）、A．最短杆B．最短杆的相邻杆BA、曲柄摇杆机构B、双曲柄机构C、双摇杆机构2、已知某铰链四杆机构，lBC=50mm，lCD=35mm，lAB=30mm，lAD=40mm,且以AD为机架，该机构的类型为（）。C思考题A＜110mmB110mm≤d≤190mmC≥190mm3、在双曲柄机构中，已知三杆长度为a=80mm,b=150mm,c=120mm,则d杆长度为_______。B三、单项选择题4、对于双摇杆机构，最短构件与最长构件长度之和（）大于其它两构件长度之和。A.一定B.不一定C.一定不B5、在有曲柄存在的条件下，若取最短边的邻边为机架，则形成（）

A.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构

C.双摇杆机构D.曲柄滑块机构A思考题A.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构C.双摇杆机构D.曲柄滑块机构B6、铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于等于其余两杆长度之和时，取最短杆为机架时，构成（）。7、铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于等于其余两杆长度之和时，取最短杆为连架杆时，构成（）。AA.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构

C.双摇杆机构D.曲柄滑块机构A.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构C.双摇杆机构D.曲柄滑块机构8、铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于等于其余两杆长度之和时，取最短杆为连杆时，构成（）。C思考题A.曲柄摇杆机构B.双曲柄机构C.双摇杆机构D.曲柄滑块机构9、铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，则构成（）。C

10.图示铰链四杆机构是（）。Ａ.曲柄摇杆机构；Ｂ.双曲柄机构；Ｃ.双摇杆机构。11、杆长不等的铰链四杆机构，若以最短杆为机架，则是()。A.双曲柄机构B.双摇杆机构C.双曲柄或双摇杆机构CB平面四杆机构的演化平面四杆机构类型的判别平面四杆机构的基本特性平面机构的运动设计平面四杆机构的基本型式四、铰链四杆机构的演化曲柄滑块机构定块机构摇块机构导杆机构偏心轮机构

牛头刨床

课程导入:内燃机工作原理

课程导入:1、刨床的滑枕运动机构及内燃机的活塞运动机构是什么机构？机械基础平面连杆机构由认识到思考1、四杆机构是如何演化为曲柄滑块机构的?2、滑块四杆机构又有哪些类型?它们各自的特点及应用???它们是摆动导杆机构和曲柄滑块机构，都是由四杆机构演化而来的。这部分是难点哟，快认真看书和听老师的讲课吧!四、铰链四杆机构的演化㈠、曲柄滑块机构改变构件的形状和运动尺寸，使转动副变成移动副1).分类：四、铰链四杆机构的演化e——

称为偏距e≠0，偏置曲柄滑块机构e=0，对心曲柄滑块机构㈠、曲柄滑块机构四、铰链四杆机构的演化AeB2C2慢行程

1

2

1B1C1C1、C2：曲柄与连杆两次共线时，滑块移动的两个极限位置。两个极限位置之间的距离，称为机构的行程H。主动件：曲柄或滑块H2）行程H:四、铰链四杆机构的演化2）行程H:设AB=L1,滑块C的行程为：H=2L1（对心）。（偏置：H≈2L1

）3）应用：实现转动与往复移动之间的转换,广泛应用于内燃机、空气压缩机、冲床和自动送料机构AB杆为曲柄的条件:L1+ē≤L2,四、铰链四杆机构的演化曲柄滑块机构应用实例简易冲床机械基础平面连杆机构曲柄滑块机构应用实例单缸四冲程内燃机机械基础平面连杆机构曲柄滑块机构应用实例该机构由曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构组成，其中CD杆是两机构的共用件，该机构的特点是原动件在用力不太大的情况下，可产生很大的压力，实现增力作用，常用于行程要求不大而压力要求很大的冲压、剪切等机械中。飞轮该机构为一对心曲柄滑块机构的应用形式，滑块为主动件，由于飞轮的惯性，使机构冲过了两个死点位置。双滑块机构该机构由曲柄滑块机构和摇杆滑块机构组成，曲柄绕A点匀速整周旋转，带动两滑块往复移动。双滑块机构

1B24AC3对心式曲柄滑块机构

变2,3构件形状r

1B4A32C

正弦机构

sinegenerator/scotchyokess=lABsin

2C33C2r

1B4A应用四、铰链四杆机构的演化双滑块机构四、铰链四杆机构的演化(二).曲柄滑快机构演化—偏心轮机构四、铰链四杆机构的演化改变运动副的尺寸特点：⑴结构简单⑵强度、刚度高⑶传递的动力较大曲柄滑块机构的行程HH=2e,e减小，H减小。偏心轮机构演化过程(e——偏心距，e=L1):四、铰链四杆机构的演化偏心轮机构增大了运动副的尺寸，提高了强度和刚度四、铰链四杆机构的演化

在曲柄滑块机构中，当曲柄较短时，往往用一个旋转中心与几何中心不重合的偏心轮代替曲柄。提示

偏心轮机构用于受力较大且滑块行程较小的剪床、冲床、颚式破碎机等机械中。机械基础平面连杆机构

颚式破碎机四、铰链四杆机构的演化曲柄滑块机构应用实例

牛头刨床四、铰链四杆机构的演化曲柄滑块机构应用实例由认识到思考曲柄滑块机构可以运用在什么地方？曲柄滑块机构中如果曲柄较短，可以演化为什么机构？曲柄滑块机构中的滑块是由什么演化而来的？四、铰链四杆机构的演化曲柄滑块机构中，当将滑块改为机架时，就演化成定块机构。

四、铰链四杆机构的演化(三)、定块机构(三)、定块机构抽水机筒314A2BC直动滑杆机构四、铰链四杆机构的演化选不同的构件为机架曲柄滑块机构中，当将连杆改为机架时，就演化成摇块机构。四、铰链四杆机构的演化

（四)、摇块机构

（四)、摇块机构翻斗车四、铰链四杆机构的演化四、铰链四杆机构的演化

（四)、摇块机构泵曲柄滑块机构中，当将曲柄改为机架时，就演化成导杆机构。

(五)、导杆机构：转动导杆机构摆动导杆机构L1<L2L1>L2L1L2：机架长度：曲柄长度(五)、导杆机构：1）转动导杆机构L1<L2时,构件2、4都作整圆周运动.称为曲柄转动导杆机构.

2）摆动导杆机构L1>L2时,构件2作整周运动,构件4作绕A点往复摆动,称为曲柄摆动导杆机构.

(五)、导杆机构：24134123取构件1为机架四、铰链四杆机构的演化当构件2和构件4均能作整周转动，小型刨床就是应用实例四、铰链四杆机构的演化导杆机构应用实例四、铰链四杆机构的演化牛头刨主机构

当杆2的长度小于机架长度时，导秆4只能作来回摆动，又称为摆动导秆机构，牛头刨中的主运动机构是他的应用实例四、铰链四杆机构的演化利用摆动导杆机构的急回特性使插刀快速退回，以提高工作效率。导杆机构应用实例插床导杆机构

这种通过选择不同构件作为机架以获得不同机构的方法称为：四、铰链四杆机构的演化机构的倒置长沙交通学院专用椭圆仪机构例：选择双滑块机构中的不同构件作为机架可得不同的机构1234正弦机构3214正弦机构该机构是具有2个移动副的四杆机构，因从动件的位移与原动曲柄的转角的正弦成正比而得名，常用于缝纫机下针机构和其他计算装置中。椭圆规动杆联接两回转副，固定导杆联接两移动副，导杆呈十字形，动杆上各点轨迹为长短径不同的椭圆。14AD23３作机架双摇杆机构34A1B24A1B24A1B24A1B24A1B24A1B24A1B24A1B24A1B24A1B24A1B24A1B24A1B24A1B２4A1B24A1B24A1B24A1B24A1B２4A1B24A1B24A1B24A1B24A1B24A1B24A1B24A1B24A1B24A1B24A1B32正弦机构3作机架双滑块机构曲柄摇杆机构4AD1234AD1231作机架双曲柄机构4AD23２作机架曲柄摇杆机构思考题一、填空题三、选择题1、曲柄滑块机构是由_______机构演化而来的，其滑块的移动距离H等于_______长度的两倍。2、单缸内燃机属于_______机构，它以_______为主动件。1、在曲柄滑块机构中，如果取曲柄为机架，则变成（）机构。A、导杆B、摇块C、定块A二、判断题1、内燃机的曲轴连杆机构是应用曲柄滑块机构原理。（）√2、偏心轮机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。()√3、曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。()√思考题3、在摆动导杆机构中，若曲柄为原动件且作等速转动，则从动导杆作（）运动。A、往复变速摆动B、往复等速摆动A2、在曲柄滑块机构中，如果取滑块为机架，则变成（）机构。A、导杆B、摇块C、定块C4、在曲柄滑块机构中，如果取连杆为机架，则变成（）机构。A、导杆B、摇块C、定块B5、已知对心曲柄滑块机构的曲柄长LAB＝200mm,则该机构的行程H为（）。A、H＝200mmB、H=400mmC、200mm＜H＜400mmB小结滑块四杆机构

曲柄滑块机构

偏心轮机构

定块机构

摇块机构

导杆机构

转动导杆机构

摆动导杆机构

双曲柄机构曲柄滑块机构摆动导杆机构曲柄摇杆机构双摇杆机构需要掌握的机构五、平面四杆机构的特性平面四杆机构的特性平面四杆机构的基本型式平面四杆机构的演化平面四杆机构类型的判别平面机构的运动设计压力角和传动角死点位置急回特性和行程速比系数1.极位㈠、四杆机构的运动特性五、平面四杆机构的基本特性最大摆角ψ:摇杆往复摆过的最大角主动件：曲柄从动件：摇杆极位：从动件的两个极限位置极位夹角θ：从动件处于两个极位时，曲柄两位置之间的夹角五、平面四杆机构的基本特性最大摆角ψ:摇杆往复摆过的最大角主动件：曲柄从动件：摇杆极位：从动件的两个极限位置极位夹角θ：从动件处于两个极位时，曲柄两位置之间的夹角五、平面四杆机构的基本特性2.急回特性及行程速度变化系数

原动件作匀速转动，从动件作往复运动的机构，从动件在返回行程中的平均速度大于工作行程的平均速度的特性，称为急回特性。五、平面四杆机构的基本特性急回特性分析：

1=C

1=1t1=1800+

2=1t2=1800-t1>t2,v2>v1行程速比系数K

1

jB2C2

1

2v2v1慢快急回特性的应用例：牛头刨工作要求B1C14ABCD231五、平面四杆机构的基本特性2.急回特性及行程速度变化系数上式表明，机构急回速度取决于极位夹角θ的大小。

θ越大，K值越大，机构的急回程度越明显，但机构的传动平稳性下降。因此在设计时，应根据工作要求，合理地选择K值，通常取K=1.2～2.0。极位夹角θ是设计四杆机构的重要参数之一，可按机构的极位作出其摆角(或行程)和极位夹角。五、平面四杆机构的基本特性由上式可知，K与θ有关，当θ＝0时，K＝1，说明该机构无急回特性；当θ＞0时，K＞l，则机构具有急回特性。

在某些机械中(如牛头刨床、插床或惯性筛等)，常利用机械的急回特性来缩短空回行程的时间，以提高生产率。提示

机械基础平面连杆机构五、平面四杆机构的基本特性连杆机构输出件具有急回特性的条件：1）原动件作等角速整周转动；2）输出件具有正、反行程的往复运动；3）极位夹角

0。五、平面四杆机构的基本特性还有哪些机构具有急回特性呢？

偏置曲柄滑块机构和摆动导杆机构也具有急回特性。值得注意的是摆动导杆机构中θ=ψ，如图所示。五、平面四杆机构的基本特性aBbACa)aBbACeb)aBbACec)d)aCABb

＝0a+bC2b-aC1

a+bC2b-aC1

C2C2

问题讨论：

下列机构有无急回特性，若有，标出极位夹角。由认识到思考急回特性可以利用吗？

哪些机构具有急回特性?急回特性是怎样产生的？

””C’B’C”B”ABCDabcd

压力角

:从动件受力点受力方向与速度方向所夹之锐角。传动角

:

＝900-五、平面四杆机构的基本特性（二)、四杆机构的传力特性1、压力角和传动角压力角和传动角在机构运动过程中是变化的。α—力的作用方向与该点速度方向的夹角α=α(t)C点受力Fc有效分量：Ft=Fccosαα小，传力性能好α——

是判定机构动力性能的一个指标1)压力角α(是对从动件而言）CABDBCDC）α五、平面四杆机构的基本特性传动角γ——连杆与摇

杆所夹的锐角

γ=γ(t)γ大，传力性能好γ的许用值：γmin≥40°通常情况

γmin≥50°传递较大动力时2).传动角γ五、平面四杆机构的基本特性

＝900-①曲柄摇杆机构3).γmin的位置铰链四杆机构在曲柄与机架共线的两位置出现最小传动角。五、平面四杆机构的基本特性对于曲柄滑块机构，当主动件为曲柄时，最小传动角出现在曲柄与机架垂直的位置。对于摆动导杆机构由于在任何位置时主动曲柄通过滑块传给从动杆的力的方向，与从动杆上受力点的速度方向始终一致，所以传动角等于90度。五、平面四杆机构的基本特性②偏置曲柄滑块机构③偏置曲柄滑块机构

max

minaBbACeb)aBbACa)Ab

b

min

min

问题讨论：

标出下列机构在图示位置的压力角．传动及最小传动角min.

d)aCABb00;900.e)e)00;900.

在曲柄摇机构中，若摇杆为主动件，当摇杆处于两极限位置时，从动曲柄与连杆共线，主动摇杆通过连杆传给从动曲柄的作用力通过曲柄的转动中心，此时曲柄的压力角α=90°，传动角γ=0°,因此无法推动曲柄转动，机构的这个位置称为死点位置。

2、死点位置五、平面四杆机构的基本特性

危害:

从动件卡死或运动不确定

缝纫机踏板机构：摇杆主动五、平面四杆机构的基本特性飞机起落架五、平面四杆机构的基本特性对心式曲柄滑块机构的死点位置：AB2B1C1w1C2机构停在死点位置，不能起动。解决办法：运转时，靠惯性冲过死点。

死点对于转动机构是不利的，顺利通过死点的方法如下：1、利用惯性通过（依靠曲柄自身质量，或者附加飞轮）下方绿色大带轮即为飞轮机械基础平面连杆机构2、采用机构错排的方法避开死点。机械基础平面连杆机构GG’EFE’F’加虚约束的平行四边形机构(相同机构错位排列)夹具

飞机起落架思考题：1、曲柄摇杆机构是否一定具有急回特性？2、是否肯定有死点位置？1.曲柄为原动件，当机构有极位夹角时，就有急回特性；

=0、K=1时，无急回特性。2.存在死点位置的标志是：连杆与从动件共线。

摇杆为原动件，有2个死点位置；

曲柄为原动件，没有死点位置，因为此时连杆与从动杆不会共线。由认识到思考死点位置有害吗？如果要消除死点位置的影响有什么办法？死点位置可以利用吗？请举例。死点位置是怎样产生的？六、平面连杆机构的应用四杆连杆机构的应用平面四杆机构的基本型式平面四杆机构的演化平面四杆机构类型的判别平面四杆机构的基本特性实现有轨迹、位置或运动规律要求的运动1实现有轨迹、位置或运动规律要求的运动2实现从动件运动形式及运动特性的改变3实现较运距离的传动或操纵4调节、扩大从动件行程5获得较大的机械增益：输出力(矩)与输入力(矩)之比六、平面连杆机构的应用1实现有轨迹、位置或运动规律要求的运动圆轨迹复制机构AMF保龄球置瓶机扫瓶机构CDABM六、平面连杆机构的应用2实现从动件运动形式及运动特性的改变步进式工件传送机构运动形式改变实例六、平面连杆机构的应用3实现较运距离的传动或操纵应用实例：自行车手闸六、平面连杆机构的应用4调节、扩大从动件行程可变行程滑块机构特点：调节

可改变滑块D的行程汽车用空气泵机构特点：曲辆CD短，滑块行程大AB

CDABCDEF六、平面连杆机构的应用5获得较大的机械增益:输出力(矩)与输入力(矩)之比肘节机构特点：机械增益大剪切机构特点：机械增益大EABCD六、平面连杆机构的应用其它六、平面连杆机构的应用1、图示铰链四杆机构，已知：lBC=50mm，lCD=35mm，lAB=30mm，AD为机架，（1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求lAB的最大值：（2）若此机构为双曲柄机构，求lAB的范围；（3）若此机构为双摇杆机构，求lAB的范围。习题思考题一、填空题1、在曲柄摇杆机构中，摇杆位于两极限位置时，曲柄所夹的锐角称为_______θ，当θ_______时，机构无急回特性；当θ_______时，机构具有急回特性。2、曲柄摇杆机构只有当_______为主动件时，机构才会出现“死点”位置，曲柄滑块机构中，只有当以_______为主动件时，机构有“死点”位置。3、铰链四杆机构的“死点”位置将使机构在传动中出现_______或发生运动方向_______现象。4、机械设备通常利用机构中构件运动时自身的_______来通过“死点”位置。5、平面连杆机构当行程速比K

_______时，机构就具有急回特性。思考题6、曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件是，摇杆为____件，曲柄为_____件。7、平面连杆机构的死点是指______________位置连杆和从动件共线8、平面连杆机构的行程速比系数Ｋ=1.25是指工作与返回时间之比为____

，平均速比为_______。1：1.251.25二、判断题1、曲柄的极位夹角θ越大，机构的急回特性系数Ｋ也越大，机构的急回特性也越显著。 （）2、摆动导杆机构有急回特性。 （）3、在实际生产中，机构的“死点”位置对工作都是不利的，处处都要考虑克服。 （）√×√思考题二、判断题4、双摇杆机构一定存在整转副。（）5、曲柄摇杆机构的极位夹角一定大于零。（）

6、平面四杆机构的压力角大小不仅与机构中主、从动件的选取有关，而且还随构件尺寸及机构所处位置的不同而变化。（）

√××7、对于双摇杆机构，最短构件与最长构件长度之和一定大于其余两构件长度之和。（）×8、具有急回特性的四杆机构只有曲柄摇杆机构、偏置曲柄滑块机构和摆动导杆机构。（）√9、四杆机构处于死点位置时，机构的传动角一定为零。（）

√10、极位夹角θ愈大，机构的急回特性愈不明显。（）×思考题11、在曲柄摇杆机构中，摇杆的两极限位置的夹角称为极位夹角。（）12、曲柄摇杆机构肯定存在死点位置。（）××13、偏心轮机构肯定不存在死点位置。（）×14、传动机构出现“死点”和急回运动，对机构的工作是极为不利的。（）×15、曲柄摇杆机构中，当以摇杆为主运动件时具有急回特性（）×16、压力角越大对传动越有利。()

×17、在曲柄摇杆机构中，空回行程比工作行程的速度要慢。()×18、传动角越大，机构的传力性能越好。()

√19、压力角是从动件上受力方向与受力点速度方向所夹的锐角。（)√思考题19、曲柄为原动件的摆动导杆机构，一定具有急回特性。()√20、曲柄摇杆机构中，摇杆的极限位置