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铰链四杆机构的三种基本形式特点
铰链四杆机构的三种基本形式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。
所有运动
副均为转动副的四杆机构称为铰链四杆机构，它是平面四杆机构的基本形式，其他四杆机
构都可以看成是在它的基础上演化而来的。
1、曲柄摇杆机构的条件：连架杆之一为最短杆。
2、双曲柄机构的条件：机架为最长杆。
3、双摇杆机构的条件：连杆为最短杆。
铰链四杆机构中，按照连架杆与否可以搞整周旋转，可以将其分成三种基本形式，即
为曲柄摇杆机构，双曲柄机构和双摇杆机构。
所有运动副均为转动副的四杆机构称为铰链四杆机构，它是平面四杆机构的基本形式，其他四杆机构都可以看成是在它的基础上演化而来的。
选取其中一个构件做为机架之後，轻易与机架链接的构件称作连架杆，不轻易与机架
相连接的构件称作连杆，能搞整周调头的构件被称作曲柄，就可以在某一角度范围内往复
转动的构件称作摇杆。
如果以旋转副相连接的两个构件可以搞整周相对旋转，则称作整转副，反之称作摆转副。
第8章课后习题参考答案8-l 铰链四杆机构中，转动副成为周转副的条件是什么?在下图所示四杆机构ABCD 中哪些运动副为周转副?当其杆AB 与AD 重合时，该机构在运动上有何特点?并用作图法求出杆3上E 点的连杆曲线。
答：转动副成为周转副的条件是：（1）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；（2）机构中最短杆上的两个转动副均为周转副。
图示ABCD 四杆机构中C 、D 为周转副。
当其杆AB 与AD 重合时，杆BE 与CD 也重合因此机构处于死点位置。
8-2曲柄摇杆机构中，当以曲柄为原动件时，机构是否一定存在急回运动，且一定无死点?为什么? 答：机构不一定存在急回运动，但一定无死点，因为：（1）当极位夹角等于零时，就不存在急回运动如图所示，（2）原动件能做连续回转运动，所以一定无死点。
8-3 四杆机构中的极位和死点有何异同?8-4图a 为偏心轮式容积泵；图b 为由四个四杆机构组成的转动翼板式容积泵。
试绘出两种泵的机构运动简图，并说明它们为何种四杆机构，为什么?解 机构运动简图如右图所示，ABCD 是双曲柄机构。
因为主动圆盘AB 绕固定轴A 作整周转动，而各翼板CD 绕固定轴D 转动，所以A 、D 为周转副，杆AB 、CD 都是曲柄。
8-5试画出图示两种机构的机构运动简图，并说明它们各为何种机构。
图a 曲柄摇杆机构图b 为导杆机构。
8-6如图所示，设己知四杆机构各构件的长度为240a mm =，600b =mm ,400,500c mm d mm ==。
试问:1)当取杆4为机架时，是否有曲柄存在?2)若各杆长度不变，能否以选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构?如何获得?3)若a 、b ﹑c 三杆的长度不变，取杆4为机架，要获得曲柄摇杆机构,d 的取值范围为何值? :解 (1)因a+b=240+600=840≤900=400+500=c+d 且最短杆 1为连架轩．故当取杆4为机架时，有曲柄存在。
DOI: 10.11991/yykj.202004009曲柄摇杆机构和双摇杆机构的瞬心线解析法研究刘庆1，李春明1,2，刘晓1，曹惠11. 中国石油大学(华东) 中国石油大学胜利学院，山东 东营，2570612. 中国石油大学(华东) 机电工程学院，山东 青岛，266580摘 要：针对平面四杆(体)机构的瞬心线与重载滚滑副机构构体接触面轮廓设计的关系，为了进行瞬心线的解析法研究，进行了以下研究。
1)基于直线方程、矩阵运算和坐标变换导出了平面四体机构瞬心的计算式，即瞬心线方程。
2)分析了无穷远瞬心和歧运动位。
3)以曲柄摇杆机构为例绘制了瞬心线。
4)根据双摇杆机构主动摇杆的摆动范围及运动的连续性，绘制了5种情况的瞬心线，没有绘出在歧运动位有可能出现的另一段。
瞬心线图线验证了所推导的瞬心线方程。
该研究可为滚滑副机构的接触廓线设计提供参考依据。
关键词：机构运动学；瞬心线；平面四体机构；歧运动位；坐标变换；解析法；滚滑副；一约束副；二约束副中图分类号：O311; TH113.2+2; TH112.1 文献标志码：A 文章编号：1009−671X(2021)01−0093−05Analytic method for instantaneous velocity center line of a crank-rockerand birocker mechanismLIU Qing 1, LI Chun-ming 1,2, LIU Xiao 1, CAO Hui 11. Shengli College in China University of Petroleum, China University of Petroleum (East China), Dongying 257061, China2. Faculty of Mechanical and Electronic Engineering, China University of Petroleum (East China), Qingdao 266580, ChinaAbstract : For the relation between the instantaneous velocity center line of a planar four-bar (quabody) mechanism and the contact surface profile design of a heavy-duty rolling and sliding pair mechanism, in order to study the analytic method of the instantaneous velocity line, the following contents are studied. 1) Based on the line equation, matrix operation and coordinate transformation, the calculation formula of instantaneous velocity center of planar quabody mechanism, namely instantaneous velocity center line equation, is derived. 2) The instantaneous velocity center at infinity and the kinematics bifurcation position are analyzed. 3) The instantaneous velocity center line is drawn with crank rocker mechanism as an example. 4) According to the swing range and motion continuity of the active rocker of the double rocker mechanism, the instantaneous velocity center lines of five cases are drawn, and the other section that may appear at the other side of kinematics bifurcation position is not drawn. The equation of instantaneous velocity center line is verified by the diagram of instantaneous velocity center line. The research can provide the reference for the contact profile design of rolling and sliding pair mechanism.Keywords: mechanism kinematics; instantaneous velocity center line; planar quabody mechanism; kinematics bifurcation position; coordinate transformation; analytic method; rolling and sliding pair; monoconstraint pair;biconstraint pair曲柄摇杆机构是最简单、最普遍的平面四杆(体)机构，任何复杂的机构都可视为该机构经过演化或组合而形成的[1−3]。
第三讲课题：§3-1 平面四杆机构的基本类型及其演化教学目的：理解平面四杆机构的各种类型及其应用。
教学重点: 铰链四杆机构类型及其演化，理解曲柄存在条件。
教学难点：导杆机构教学方法：课堂演示、多媒体教学互动：每个知识点后提问或讨论。
教学安排：§3-1 平面四杆机构的基本类型及其演化复习旧课：机构组成，运动副，运动简图等。
平面连杆机构是常用的低副机构，其中以由四个构件组成的四杆机构应用最广泛，而且是组成多杆机构的基础。
因此本章着重讨论四杆机构的基本类型、性质及常用设计方法。
一、四杆机构的类型1．曲柄摇杆机构两连架杆一为曲柄，一为摇杆。
功能：将等速转动转换为变速摆动或将摆动转换为连续转动。
应用：雷达天线机构、缝纫机踏板机构。
2．双曲柄机构两连架杆都为曲柄功能：将等速转动转换为等速同向、不等速同向、不等速反向转动。
应用：惯性筛机构若两曲柄的长度相等，连杆与机架的长度也相等，则该机构称为平行双曲柄机构。
如铲斗机构还有反平行四边形机构，例：公共汽车车门启闭机构3．双摇杆机构两连架杆都为摇杆功能：一种摆动转换为另一种摆动。
应用：鹤式起重机、飞机起落架二、铰链四杆机构的曲柄存在条件证明：结论：铰链四杆机构存在一个曲柄的条件是：1．最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和2．曲柄为最短杆。
铰链四杆机构存在曲柄的条件是：1．最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和2．机架或连架杆为最短杆。
三、四杆机构类型判别否Lmax+Lmin< L' +L"是不可能有曲柄可能有曲柄最短杆对边最短杆最短杆邻边双摇杆机构曲柄摇杆机构双曲柄机构四、铰链四杆机构的演化1．曲柄滑块机构2．偏心轮机构3．导杆机构①摆动导杆机构（牛头刨床）②转动导杆机构③移动导杆机构4．摇块机构小结：本次课主要熟悉四杆机构的各种类型，了解它们的应用作业：预习下次课内容。
