常用机构四连杆机构

第二章常用机构学习目标1.了解和掌握铰链四杆机构的组成、基本类型及其特点和应用2.了解和掌握凸轮机构的组成、特点、分类、应用及其从动件常用运动规律3.了解棘轮机构和槽轮机构的组成、分类、特点和应用无论是在生活中，还是在生产中，种各样的机构都在为人们的生活和作服务。

例如，门窗、天平秤、铲机、火车一、运动副使两构件直接接触而又能产生一定相对运动的连接，称为运动副。

在工程上，人们把运动副按其运动范围分为空间运动副和平面运动副两大类。

在一般机器中，经常遇到的是平面运动副。

平面运动副根据组成运动副的两构件的接触形式不同，可分为低副和高副。

1.低副低副是指两构件之间作面接触的运动副（图2—1），包括转动副、移动副和螺旋副。

图 2—1高副 2.高副是指两构件之间作点或线接触的运动副（图 2—2）二、平面连杆机构平面连杆机构的各构件是用销轴、滑道（低副）等方式连接起来的，各构件间的相对运动均在同一平面或互相平行的平面内。

最简单的平面连杆机构是由4个杆件组成的，简称平面四杆机构，其结构简单，易于制造，工作可靠，因此应用非常广泛。

图2—3所示2 图 2—口港重物连摇构中的双为机铲土了保证铲斗平行移动，防止泥土流出，采用了平面连杆机构3—图 2—§21 铰链四杆机构所示；在日常生—63铰链（即转动副）的形式很多，机械设备中铰链的一般形式如图 2活中，门和家具上用的合叶（图—）也是铰链联接的具体应用。

44图 2—铰链四杆机构在生活、生产和工作中广泛用于动力的传递或者改变运动的形式，例如）的运动等都是利用铰链四杆—62公共汽车车门的开闭（图2—5）、汽车前窗刮雨器（图机构来完成工作任务的。

公共汽车车门上安装了铰链四杆机构，通过杆件的联动，使两侧车门实现同时开启、同时关闭的运动。

5 图2—当有雨水或雾气聚集在汽车前挡玻璃上挡住驾驶员的视线时，开启汽车前窗刮雨器，雨刮在电动机的带动下就会左右摆动刮去雨水或雾气。

雨刮为什么能将电动机的旋转运动转变为来回的摆动？这也是铰链四杆机构的作用。

机械设计常用机构一、引言机械设计是一门综合性很强的学科，它涉及到很多方面的知识，其中机构设计是一个非常重要的部分。

机构是由两个或两个以上的零件连接而成，用于传递力和运动。

在机械设计中，常用机构包括平面机构、空间机构、连杆机构等等。

本文将对常用的几种机构进行介绍。

二、平面机构平面机构是指所有零件均在同一平面内运动的机构。

根据其结构和运动特点，平面机构可以分为以下几种类型。

1.四连杆机构四连杆机构是最简单的平面运动副之一，由4个刚性连杆组成。

它有很多应用场合，如摇臂钳床、活塞式发动机等。

2.曲柄滑块副曲柄滑块副是由曲柄轴和滑块组成的副件。

它可以将旋转运动转换为直线运动，并且具有较大的力矩传递能力。

常见应用于发电厂、水泵等设备上。

3.齿轮传动齿轮传动是利用齿轮之间相互啮合的原理，将动力从一处传递到另一处。

它具有传递力矩大、精度高等优点，常用于汽车、机床等设备上。

三、空间机构空间机构是指零件在三维空间内运动的机构。

根据其结构和运动特点，空间机构可以分为以下几种类型。

1.球面副球面副是由两个球体组成的零件，其中一个球体固定不动，另一个球体则可以在其表面上自由滑动。

它常用于汽车悬挂系统、航天器等领域。

2.万向节万向节是将两个轴相连接的一种机构，它可以使两个轴在不同方向上转动，并且具有较大的角度范围。

它常用于汽车转向系统、飞行器等领域。

3.蜗杆副蜗杆副是由蜗杆和蜗轮组成的一种机构。

它可以将旋转运动转换为直线运动，并且具有较大的力矩传递能力。

常用于起重设备、钢铁冶金设备等领域。

四、连杆机构连杆机构是由两个或多个连杆连接而成的机构，它可以将旋转运动转换为直线运动。

根据其结构和运动特点，连杆机构可以分为以下几种类型。

1.曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构是由曲柄、摇杆和连杆组成的一种机构。

它可以将旋转运动转换为直线运动，并且具有较大的力矩传递能力。

常用于发电厂、水泵等设备上。

2.双曲面副双曲面副是由两个双曲面组成的零件，其中一个双曲面固定不动，另一个双曲面则可以在其表面上自由滑动。

传统机械结构及应用传统机械结构是指在工程和制造领域中广泛应用的基础机械结构，它们既可以单独应用，也可以组合在一起形成更复杂的机械系统。

这些结构通常由各种传动机构、骨架支撑和工作部件组成，用于实现特定的功能和任务。

下面将重点介绍一些常见的传统机械结构及其应用。

1. 四连杆机构四连杆机构是由四个杆件连接而成，其中两个杆件固定不动，另外两个杆件可以运动。

这种机构具有较好的工作稳定性和精度，常见的应用包括内燃机活塞连杆机构、机床推进机构等。

2. 齿轮传动齿轮传动是利用齿轮间的啮合与滚动来传递力和运动的一种机械传动方式。

它具有传动效率高、传动比稳定等特点，广泛应用于各种机械设备中，如汽车传动系统、工程机械的减速箱等。

3. 曲柄连杆机构曲柄连杆机构是由曲柄、连杆和活塞等组成的机械结构，常用于内燃机、柴油机等燃烧式发动机中。

曲柄连杆机构通过曲柄的转动将往复直线运动转化为旋转运动，实现活塞的工作，从而驱动其他部件的运动。

4. 皮带传动皮带传动是利用皮带与轮盘之间的摩擦来传递动力和运动的一种传动方式。

它具有结构简单、噪音小、传动平稳等特点，常用于机械设备的传动系统中，如发电机组、水泥生产线等。

5. 铰链机构铰链机构是由多个相连的铰链组成的机构，它具有良好的灵活性和可调性，常用于各种复杂的运动机构中，如机械手臂、门窗开关装置等。

6. 定位机构定位机构是一种用于实现精确位置控制的机械结构，它通过各种滑块、销轴、螺旋副等元件，使工件能够按照设计要求精确地定位和移动。

定位机构广泛应用于制造、装配等领域，如数控机床、自动化生产线等。

7. 传动链条传动链条是利用链条与链轮之间的啮合来传递力和运动的一种机械传动方式。

它具有结构简单、传动效率高等优点，常用于摩托车、自行车等交通工具，以及工程机械的传动系统中。

8. 螺杆传动螺杆传动是通过螺杆与螺母之间的啮合来实现转矩传递和运动的一种传动机构。

它具有自锁特性和传动比可调性，常用于各种需要大力矩传递的设备，如升降机、起重机等。

四连杆机构原理
四连杆机构是一种常见的机械结构，由四个连杆组成，其中两个为主动连杆，两个为从动连杆。

四连杆机构的原理和应用十分广泛，下面将对其原理进行详细介绍。

首先，四连杆机构的结构特点是由四个连杆组成的闭合链条，其中两个连杆被固定，另外两个连杆能够相对运动。

这种结构使得四连杆机构具有较为灵活的运动特性，可以用于各种机械装置中。

其次，四连杆机构的运动原理是通过主动连杆的运动来驱动从动连杆的运动。

主动连杆通过外部力或驱动装置进行运动，从而带动从动连杆做相应的运动。

这种结构使得四连杆机构能够实现复杂的运动轨迹和运动规律，可以用于各种需要复杂运动的机械装置中。

四连杆机构的运动规律可以通过运动分析和动力学分析来进行研究。

通过对各个连杆的长度、角度和速度等参数进行分析，可以得到四连杆机构的运动规律和特性。

这对于设计和优化四连杆机构具有重要意义，可以使得机构的运动更加稳定和高效。

在实际应用中，四连杆机构被广泛应用于各种机械装置中，如发动机、机械手臂、输送装置等。

其灵活的运动特性和复杂的运动规律使得四连杆机构能够满足各种复杂的工程需求，成为机械设计中常用的重要元件之一。

总之，四连杆机构是一种常见的机械结构，具有灵活的运动特性和复杂的运动规律。

通过对其结构和运动原理的深入研究，可以更好地应用于各种机械装置中，为工程设计和制造提供重要的支持和帮助。

四连杆机构原理受力四连杆机构是一种常用的机械传动装置，由四个连杆组成，可以实现复杂的运动轨迹。

在四连杆机构中，各个连杆之间的受力关系是非常重要的，它直接影响到机构的运动特性和稳定性。

我们来看一下四连杆机构中各个连杆的受力情况。

四连杆机构由一个固定连杆、两个活动连杆和一个驱动连杆组成。

固定连杆连接固定点和驱动点，活动连杆连接驱动点和工作点，驱动连杆连接工作点和固定点。

在四连杆机构中，驱动连杆是通过驱动点的力来产生运动的，而活动连杆则转化这个运动，并将其传递给工作点。

在四连杆机构中，各个连杆之间的受力关系是相互影响的。

首先，固定连杆在连接点处受到驱动点的力，这个力可以分解为水平方向和垂直方向的分力。

水平方向的分力使固定连杆产生水平方向的拉力，垂直方向的分力使固定连杆产生垂直向上的压力。

这些受力使得固定连杆保持稳定，并且不会发生位移。

接下来，活动连杆在连接点处同样受到驱动点的力。

这个力可以分解为水平方向和垂直方向的分力。

水平方向的分力使活动连杆产生水平方向的拉力，垂直方向的分力使活动连杆产生垂直向上的压力。

这些受力使得活动连杆具有一定的刚度，并且可以传递驱动点的力给工作点。

驱动连杆在连接点处同样受到驱动点的力。

这个力可以分解为水平方向和垂直方向的分力。

水平方向的分力使驱动连杆产生水平方向的拉力，垂直方向的分力使驱动连杆产生垂直向上的压力。

这些受力使得驱动连杆能够将驱动点的力传递给工作点，并且实现机构的运动。

四连杆机构中各个连杆之间的受力关系是非常重要的。

固定连杆、活动连杆和驱动连杆都承受着来自驱动点的力，这些力使得连杆产生拉力和压力，并且保持机构的稳定性和运动特性。

在实际应用中，我们需要根据具体情况来选择合适的连杆长度和连接方式，以确保机构的可靠性和性能。

四连杆机构中各个连杆之间的受力关系是非常重要的。

了解这些受力关系可以帮助我们更好地设计和应用四连杆机构，实现所需的运动轨迹和功能。

同时，我们还需要注意机构的稳定性和可靠性，确保机构在工作过程中不会出现失效和故障。

四连杆机构原理
四连杆机构是一种由四根连杆组成的机械结构，常见于各种机械设备和机器人中。

它的原理是通过四根连杆的连接和运动，实现了不同连杆之间的相对运动，并能够产生复杂的运动轨迹。

四连杆机构通常由两个铰接（或滑动）支点和两个固定支点组成。

其中两个固定支点被称为定点，而铰接（或滑动）支点被称为动点。

四连杆机构中的连杆的长度和连接方式可以根据具体需求进行设计和调整。

在四连杆机构中，最常见的运动方式是平面运动，即连杆运动仅存在于一个平面内。

每个连杆都有一个自由度，通过在仿真软件或实际装置中调整定点和动点的位置，可以实现四连杆的不同运动模式。

四连杆机构的原理可以通过连杆之间的连结关系来理解。

当两根连杆通过铰接点连接在一起时，它们可以围绕这个铰接点旋转或移动。

通过连接四根连杆，可以形成一个运动闭环，使得整个机构能够进行连杆之间的相对运动。

通过合理设计和调整连杆的长度和连接点的位置，可以实现四连杆机构的多种运动模式，例如直线运动、圆周运动和复杂的轨迹运动等。

这使得四连杆机构在各种机械设备和机器人中得到广泛应用，如车辆悬挂系统、工业机械装置和医疗设备等。

总之，四连杆机构由四根连杆组成，通过调整连杆的长度和连
接点的位置，实现了不同连杆之间的相对运动，产生各种复杂的运动轨迹，具有广泛的应用领域。

四杆机构运动分析四杆机构是一种常见的机械结构，由四根杆件组成，通过铰链连接。

四杆机构的运动分析是机械工程中重要的一环，可以帮助我们理解机构的运动特性和用途。

四杆机构有多种形式，如平行四连杆机构、交叉四连杆机构等。

在运动分析过程中，我们通常关注机构的连杆长度、铰链位置和运动轨迹等方面。

首先，我们可以通过连杆长度关系来确定机构的运动特性。

根据连杆长度的不同，四杆机构可以实现直线运动、旋转运动、摇杆运动等。

连杆长度决定了机构的运动范围和速度，可以通过运动学分析方法进行计算和模拟。

其次，铰链位置对机构运动有很大的影响。

铰链的位置决定了杆件之间的相对运动方式，如平行四连杆机构中的对外运动、交叉四连杆机构中的对内运动。

通过确定铰链位置，我们可以进一步分析机构的运动规律和应用。

另外，机构的运动轨迹也是运动分析的重点之一、运动轨迹描述了机构任意一点在运动过程中的位置变化。

通过分析运动轨迹，我们可以得出机构的最大行程、最大速度、加速度等参数，并且可以根据运动轨迹来优化机构的设计，满足特定的工程要求。

在进行四杆机构运动分析时，我们可以利用运动学分析方法，如广义坐标法、矢量法、逆运动学法等。

通过建立运动方程和约束方程，可以得出机构的运动规律和参数。

此外，计算机辅助设计软件和仿真系统也可以帮助我们进行四杆机构的运动分析。

通过输入机构的参数和初始条件，可以模拟机构的运动过程，观察各个杆件的位置、速度和加速度等变化情况。

四杆机构的运动分析对于机械设计和工程实践都具有重要的意义。

它可以帮助我们了解机构的运动特性，优化机构的设计，提高机械系统的性能和效率。

同时，运动分析也是机械工程师在机构设计和动力传动中常用的工具，通过运动分析可以得到有效的设计参数和工作条件。

四杆机构的运动分析是机械工程师必备的技术之一，也是机械工程教育中的重要内容。

四连杆机构原理1. 引言四连杆机构是一种常用的机械传动装置，由四个连杆构成，通过连接副将输入和输出转动运动传递给工作机构。

四连杆机构广泛应用于各种机械设备中，如发动机、汽车悬挂系统、摇臂式切割机等。

本文将详细解释四连杆机构的基本原理及其相关概念。

2. 基本概念在了解四连杆机构的原理之前，我们先来了解一些基本概念：•连杆：连接两个点的刚性杆件。

•转动副：两个连杆通过一个转动点连接而成的副。

•连接副：将两个转动副连接起来的装置。

•固定点：在运动过程中不发生位移和转动的点。

•输入连杆：与驱动源相连接的连杆。

•输出连杆：与工作机构相连接的连杆。

•运动学分析：研究物体位置、速度和加速度等运动特性的学科。

3. 四连杆机构结构四连杆机构由四个连杆和若干个转动副组成。

其中，一个连杆被固定在某个点上，称为固定连杆；另外一个连杆由输入源驱动，称为输入连杆；剩下的两个连杆连接在一起，并通过连接副与输入连杆和输出连杆相连接，称为连接连杆。

四连杆机构主要包括以下几个部分：•输入连杆：由输入源驱动，提供动力。

•输出连杆：与工作机构相连接，传递运动。

•连接连杆：将输入和输出连杆连接起来。

•转动副：连接各个连杆的转动点。

4. 四连杆机构的运动学分析四连杆机构的运动学分析是研究其位置、速度和加速度等运动特性的过程。

通过运动学分析可以确定机构的工作性能、优化设计以及预测机构的故障。

4.1 位置分析位置分析是研究机构各个部件在运动过程中的位置关系。

对于四连杆机构而言，我们需要确定各个转动副之间的相对位置关系。

在进行位置分析时，我们可以利用几何方法或向量方法。

其中，几何方法主要通过绘制示意图、利用三角函数等来求解；向量方法则利用向量运算来求解。

4.2 速度分析速度分析是研究机构各个部件在运动过程中的速度关系。

对于四连杆机构而言，我们需要确定各个转动副之间的相对速度关系。

在进行速度分析时，我们可以利用几何方法或向量方法。

其中，几何方法主要通过绘制示意图、利用三角函数等来求解；向量方法则利用向量运算来求解。