平面连杆机构类型和应用讲解顺序

教案纸新课讲述第一节平面连杆机构的基本类型及应用四、滑块机构除了上述三种铰链四杆机构外，在工程实际中还广泛应用着其他形式的四杆机构，其中的绝大多数都可以看作是由铰链四杆机构演化而来的。

1. 曲柄滑块机构图5-9a 所示为一曲柄摇杆机构。

摇杆上的C 点的轨迹是以D 为圆心，以CD 为半径的圆弧mn 。

若将摇杆CD 的长度增加至无穷大，转动副 D 将移至无穷远处，则转动副 C 的轨迹mn 将变成一直线。

构件3 与4 之间的转动副D 将转化成移动副，该机构演化为曲柄滑块机构（图5-9b）。

在该图中，滑块上的转动副中心 C 的移动轨迹mn 不通过曲柄的回转中心A ，该机构称为偏置曲柄滑块机构。

曲柄回转中心 A 到mn 的垂直距离称为偏距，以e 表示。

当e =O ，即直线mn 通过曲柄的回转中心 A 时，该机构称为对心曲柄滑块机构（图5-9c），简称曲柄滑块机构。

它广泛地应用于活塞式内燃机、空气压缩机以及冲床等机械设备中。

2. 转动导杆机构和摆动导杆机构若将图5-10a 中的构件1取为机架，如图5-10b 和5-10c 所示，当 a <b 时构件2 和 4 分别绕固定轴B 和A 作整周转动。

该机构称为转动导杆机构。

图5-11a 所示的插床主体机构中的机构ABC 就是转动导杆机构。

当a >b 时，导杆 4 只能绕转动副 A 相对于机架1作往复摆动，故该机构称为摆动导杆机构。

图5-11b 所示的牛头刨床主体机构中的机构ABC 即是摆动导杆机教案纸新课讲述构的应用实例。

3. 曲柄摇块机构和移动导杆机构若将图5-10a 中的构件2 取为机架，如图5-10d所示，则滑块3 只能是绕固定轴 C 作往复摆动的摇块，故该机构称为曲柄摇块机构。

图5-12 所示的汽车自动卸料机构就是曲柄摇块机构。

若将图5-10a 中的3 作为机架，如图5-10e 所示，则导杆只能在固定滑块 3 中往复移动，故该机构称为移动导杆机构。

平面连杆机构的基本类型及演化一．平面连杆机构的基本类型和应用平面连杆机构按照杆件树木的多少可以分为四杆机构、六杆机构和多干机构。

1.曲柄摇杆机构2.双曲柄机构（双曲柄机构中还有平行四边形机构和反平行四边形机构）3.双摇杆机构二．平面四边形机构的演化及应用1.曲柄滑块机构2.偏心轮机构3.摇块机构和定块机构4.导杆机构5.双滑块机构（其中双滑块机构包括正弦机构、双转块机构、双滑块机构）平面机构的工作特性一、平面四杆机构有曲柄的条件在平面四杆机构中，有的连架杆能作正周转动而成为曲轴，而有的连架杆只能在一定的角度范围内摆动而成为摇杆。

由以上根据三角形的边长关系可以得到曲柄、连杆、摇杆、机架中曲柄a是最短的。

而另外的三个构件b,c,d中总有一个是最长的，故，由此可得最短杆和最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和。

综上分析可得以下几点。

1、当a<d时铰链四杆机构有曲柄的条件（1）曲柄为最短杆（2）最短杆和最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和。

2、当a>d时，铰链四杆机构有曲柄的条件（1）机架为最短杆。

（2）最短杆和最长杆的长度之和小于或等于其余两杆之和。

3、铰链四杆机构有曲柄的条件（1）连架杆和最短杆必有一杆为最短杆。

（2）最短杆和最长杆的长度之和小于或等于其余两杆之和。

4、根据铰链四杆机构有曲柄的条件，得出以下推论。

（1）若铰链四杆机构中的最短杆和最长杆的长度之和大于其余两杆长度之和，则无论去任何杆作为机架，都无曲柄存在，机构为双摇杆机构。

（2）若铰链四杆机构的最长杆和最短杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和，则有以下三种类型:○1若连杆是最短杆，则得双摇杆机构。

○2若两连架杆之一是最短杆，则该连架杆为曲轴，另一连架杆为摇杆，则得曲轴摇杆机构。

○3若机架为最短杆，则与机架相邻的两连架杆均为曲柄，得双曲柄机构。

平面连杆机构的基本形式概述平面连杆机构是一种常见的机械结构，用来将转动运动转化为直线运动或者反之。

它由连杆、关节和固定支承组成，广泛应用于机械工程、汽车工业等领域。

本文将介绍平面连杆机构的基本形式、运动学分析和应用。

一、平面连杆机构的定义平面连杆机构是指所有连杆在同一平面内运动的机构，它由刚性连杆和用于连接连杆的关节构成。

常见的平面连杆机构包括曲柄滑块机构、摇杆机构和平行四边形机构等。

1. 曲柄滑块机构曲柄滑块机构是由一个固定的曲轴（曲柄）和一个滑块组成的机构。

滑块沿着直线轨迹运动，可以实现转动运动到直线运动的转换。

它常用于内燃机等系统中的往复运动。

2. 摇杆机构摇杆机构由一个固定支点和两个连杆组成，其中一个连杆通过关节与摇杆连接，另一个连杆通过关节与摇杆相连。

摇杆机构可以实现转动运动到转动运动的转换，广泛应用于机械工程中的传动装置。

3. 平行四边形机构平行四边形机构由四个连杆组成，其中两个连杆平行，另外两个连杆也平行且等长。

平行四边形机构可以实现转动运动到转动运动的转换，常用于机械工程中的转向装置和变速装置。

二、平面连杆机构的运动学分析平面连杆机构的运动学分析是研究连杆与连杆之间的运动关系，其核心是解决位置、速度和加速度问题。

1. 位置分析位置分析是研究连杆在运动过程中的几何关系。

一般通过建立坐标系和运动方程来描述连杆的位置。

对于曲柄滑块机构，滑块位置可以通过曲柄的转动角度和连杆长度来确定；对于摇杆机构，可以通过摇杆的转动角度和连杆长度来确定；对于平行四边形机构，可以通过两个平行连杆的转动角度和连杆长度来确定。

2. 速度分析速度分析是研究连杆在运动过程中的速度关系。

一般通过求解连杆的速度向量和运动学方程来描述连杆的速度。

对于曲柄滑块机构，滑块的速度可以通过曲柄的角速度和连杆长度来确定；对于摇杆机构，可以通过摇杆的角速度和连杆长度来确定；对于平行四边形机构，可以通过两个平行连杆的角速度和连杆长度来确定。