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【2019年整理】第4章平面连杆机构

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《平面连杆机构》课件

《平面连杆机构》课件
尺寸优化
减小机构的整体尺寸，使其更 加紧凑。
重量优化
降低机构的重量，以实现轻量 化设计。
成本优化
通过优化设计降低制造成本。
优化方法
数学建模
建立平面连杆机构的数学模型，以便进行数 值分析。
优化算法
采用遗传算法、粒子群算法等智能优化算法 对机构进行优化。
有限元分析
利用有限元方法对机构进行应力、应变和振 动分析。
实例二：搅拌机
总结词
搅拌机利用平面连杆机构实现搅拌叶片的周期性摆动，促进物料在容器内均匀混 合。
详细描述
搅拌机中的四连杆机构将原动件的运动传递到搅拌叶片，使叶片在容器内做周期 性的摆动，通过调整连杆的长度和角度，可以改变搅拌叶片的摆动幅度和频率， 以满足不同的搅拌需求。
实例三：飞机起落架
总结词
飞机起落架中的收放机构采用了平面连杆机构，通过连杆的 传动实现起落架的收放功能。
。
设计步骤
概念设计
根据需求，构思连杆机构的大 致结构。
仿真与优化
利用计算机仿真技术对设计进 行验证和优化。
需求分析
明确机构需要实现的功能，分 析输入和输出参数。
详细设计
对连杆机构进行详细的尺寸和 运动学分析，确定各部件的精 确尺寸。
制造与测试
制造出样机，进行实际测试， 根据测试结果进行必要的修改 。
实验验证
通过实验验证优化结果的可行性和有效性。
优化实例
曲柄摇杆机构优化
通过调整曲柄长度和摇杆摆角，实现 机构的优化设计。
双曲柄机构优化
通过改变双曲柄的相对长度和转动顺 序，提高机构的运动性能。
平面四杆机构优化
通过调整四根杆的长度和连接方式， 实现机构的轻量化和高性能。

《平面连杆机构 》课件

《平面连杆机构 》课件

平面连杆机构的设计考虑因素
直线运动与曲线 运动的转换
设计中需要考虑连杆的长 度、角度和转动轴位移。
运动轨迹的控制
设计中需要考虑连杆的链 接方式、角度和长度。
噪音与振动控制
需要优化连杆的结构和材 料以减少噪音和振动。
结论和总结
平面连杆机构是一种重要的运动装置，它在各个领域都有广泛的应用。了解平面连杆机构的类型 和工作原理，可以为设计和创新提供重要的参考。
《平面连杆机构》PPT课 件
平面连杆机构的定义
平面连杆机构由刚性连杆连接的平面运动装置组成。它们在工程领域、机械 领域以及其他领域中广泛应用。
平面连杆机构的类型
二级及三级机构
由几个连杆组成的层级 结构，实现复杂的运动。
常见的平面连杆机构
如曲柄摇杆机构、滑块 机构和曲柄滑块机构等。
其他特殊形式的平 面连杆机构
如同心圆机构、牛顿摇 杆机构和双可转连杆机 构等。
平面连杆机构的工作原理
平面连杆机构利用连杆的运动实现物体的平面运动，例如旋转、直线运动和复杂的轨迹运动。
平面连杆机构的应用
1 工程领域
2 机械领域
用于机械装置、工业 生产线和运等。
3 其他领域
用于模拟器、游戏开 发和动画制作等。

平面连杆机构

平面连杆机构

一．平面连杆机构1.机构分类1.1铰链四杆机构（1）曲柄摇杆机构机构中能作整周回转的连架杆1为曲柄，仅能在小于0360的某一角度内摆动的连架杆为摇杆。

若摇杆为原动件，曲柄为从动件，则当机构和处于曲柄于连杆两共线位置（DCAB11）时，机构处于死点位置。

CABD22利用连杆2和连架杆3成一线形成机构死点来锁紧工件5.曲柄AB通过连杆BC驱动摇杆CD运动。

固定在摇杆上的雷达天线可以随摇杆以一定的角度摆动。

牛头刨床的横向自动进给机构。

齿轮1驱动齿轮2及其固联的曲柄转动，通过连杆3使摇杆4往复摆动，并通过棘轮5带动送进丝杠6作单向间歇运动。

（2）双曲柄机构两连架杆2和4均能作整周回转。

最小传动角出现在主动曲柄与机架共线的两位置。

平行双曲柄机构，由于机构组成平行四边形，又称平行四边形机构。

当主动曲柄作等角速度转动时，从动曲柄也以相同角速度沿同一方向转动，连杆作平动。

当从动曲柄与机架共线时，其运动不确定，处于不稳定状态。

（3）双摇杆机构两个连架杆2和4只能在某一角度范围内摆动。

主动摇杆摆动时，另一摇杆随之摆动。

当机构处于双摇杆机构的两个极限位置时，由于此时连杆和摇杆共线，传动角为0，处于死点位置，可能出现“顶死”现象，且该位置的运动不确定。

ABCD组成的双摇杆机构的运动可以使起重机悬吊在E处的物体平移运动。

1.2单移动副四杆机构（1）曲柄滑块机构偏置曲柄滑块机构。

当0e时为对心曲柄滑块机构，有两死点位置，出现在曲柄与连杆共线时的位置上。

搓丝机的对心曲柄滑块机构。

通过上牙板的往复运动和静止的下牙板加工出工件螺纹。

（2）曲柄摇块机构汽车车厢自动翻转卸料摇杆机构。

（3）转动导杆机构牛头刨床摆动导杆机构。

（4）移动导杆机构手动抽水机机构。

1.3双移动副四杆机构（1）双滑块机构椭圆仪（2）正弦机构压缩机（3）双转块机构十字滑块联轴器（4）正切机构电开关触头机构1.4全移动副锲块机构使一个方向的移动变为另一个方向的移动，当斜面的倾角较小时，它可以达到微动增力的效果，反行程时会发生自锁现象，它主要实现补偿性调整，增力，定位等要求1.5应用图例插床，由曲柄和摇杆机构和滑块机构组成。

平面连杆机构教学课件

平面连杆机构教学课件

二级平面连杆机构
二级平面连杆机构包括曲柄滑块机构等，以及 它们的运动学分析。
三级平面连杆机构
三级平面连杆机构适用于冲压机、冲床和锻压 机等机械，拥有较为复杂的运动学规律。
四级平面连杆机
四级平面连杆机构适用于各种工业生产中，如 机械装配、物料搬运、等等。
平面连杆机构的合成和综合分析
1 平面连杆机构的合成
稳定性的前提下寻找最佳设计。
3
运动曲线分析
分析平面连杆机构的运动轨迹及其变 化规律，为控制机构作图、仿真分析 提供基础和保证。
平面连杆机构的动力学分析与工作空间 分析
动力学分析
动力学分析即对平面连杆机构的运动和力学特性 进行分析，包括机构加用于确定机械臂或手的可达范围， 进而确定其适用范围并对其进行应用设计。
平面连杆机构的运动模拟实例和应用 案例分析
运动模拟实例
机构仿真可以模拟机构的运动和特性，方便学者学习和掌握各种连杆机构的运动规律和性能 特点。
应用案例分析
应用案例分析是指将平面连杆机构应用于实际装配过程中，分析运动规律和参数变化，验证 其在实践中的可行性。
平面连杆机构的未来发展方向
1 智能平面连杆机构 2 新型传动机构
按照杆件数目和传动方式可分为4级，每个级别的杆件排列和传动方式都有不同，适用于不 同场景。
平面连杆机构的应用
平面连杆机构广泛应用于各种机械传动系统中，如汽车发动机、内燃机和局部机器人等。
平面连杆机构的运动学分析
平面连杆机构的运动分析
连杆机构的运动分析主要是通过绘制运动学图， 根据杆件之间的运动联系来说明机构的运动规 律。
平面连杆机构教学课件 PPT
欢迎来到平面连杆机构的教学课件。本课程将深入浅出地介绍平面连杆机构 的基础知识和应用，包括运动学、动力学、力学、杆长比等方面的内容。

机械设计基础第四章连杆机构

机械设计基础第四章连杆机构

课件
48
例
y
6
K E
5
F
I级杆
RRP杆组
C
H

I级杆
3
2
RRR杆组
A1B
x
O
4
D
(1)用I级杆数学模型计算B点的运动
(2)用RRR杆组数学模型计算C点的运动
(3)用I级杆数学模型计算E点的运动
(4)用RRP杆组数学模型计算F点的运动
2019/9/14
课件
49
4-5 平面连杆机构的力分析机械效率
rA
B
i
已知：A (xA ,yA )l,i,li,δ , i
数学模型
位置：
xB yB

xA li yA li
cosi sini
dxB
速度： dt

xB

xA -ili sini
dyB dt

yB

yA ili cosi
O
2019/9/14
x
加速度：
d2xB dt2

t1
t1
1 1
180 1

3

t2
t2
2 1

180 - 1
K

180 180

180 K1
K1
2019/9/14
课件
31
四、机构的死点位置
1. 死点位置 所谓死点位置就是指从动件的传动角等于零或者压力角等于90∘时 机构所处的位置。
xB
xA-i2li
c osi
-ili
s
ini
d2yB d课t2件
yB
yA-i2li

机械基础第4章

机械基础第4章
杆机构的一种演化形式。
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4.1 平面四杆机构
• 2.导杆机构 • 导杆机构可以看成是通过改变曲柄滑动机构中固定件的位置演化而来
的。当曲柄滑块机构选取不同构件作为机架时，会得到不同的导杆机 构类型，见表4-4。
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4.2 凸轮机构
• 4.2.1 凸轮机构的类型及特点
• 如图4-18所示，凸轮机构是由凸轮、从动件和机架组成的高副机构。 其中，凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，主动件凸轮通常作等 速转动或移动，凸轮机构是通过高副接触使从动件移动得到所预期的 运动规律。
第4章 常用机构
• 4.1 平面四杆机构 • 4.2 凸轮机构 • 4.3 间歇机构
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4.1 平面四杆机构
• 4.1.1 平面机构概述
• 在同一平面或相互平行平面内运动的机构称为平面连杆机构。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组成，并在 同一平面或相互平行平面内运动的机构。平面连杆机构的构件形状多 种多样，不一定为杆状，但从运动原理看，均可用等效的杆状构件替 代。
运动特点来工作的。
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4.3 间歇机构
• 4.3.3 不完全齿轮机构
• 不完全齿轮机构是由普通渐开线齿轮演变而成的一种间歇运动机构。 如图4-30所示，将主动轮的轮齿切去一部分，当主动轮连续转动时， 从动轮作间歇转动；从动轮停歇时，主动轮外凸圆弧和从动轮内凹圆 弧相配，将从动轮锁住，使之停止在预定位置上，以保证下次啮合。
4.3 间歇机构
• 4.3.2 槽轮机构
• 1.槽轮机构的组成和工作原理 • 图4-27所示为单圆销外啮合槽轮机构，它由带圆柱销的拨盘、具有径
向槽的槽轮和支撑它们的机架组成。在槽轮机构中，由主动拨盘利用 圆柱销带动从动槽轮转动，完成间歇转动。主动销轮顺时针作等速连 续转动，当圆销未进入径向槽时，槽轮因内凹的锁止弧被销轮外凸的 锁止弧锁住而静止；圆销进入径向槽时，两弧脱开，槽轮在圆销的驱 动下转动；当圆销再次脱离径向槽时，槽轮另一圆弧又被锁住，从而 实现了槽轮的单向间歇运动。

机械原理_平面连杆机构4

机械原理_平面连杆机构4

杆曲线方程。
铰链四杆机构连杆上的一点最多只能精确 地通过规定轨迹上选定的９个点。解析法设 计轨迹生成机构时，需用数值方法联立求解 ９个非线性方程，计算量大，但设计结果较 精确。
参阅：
“机械原理”（邹慧君等主编）中“§3-6轨迹机 构的设计” “机械原理（第六版）”（孙桓等主编）中“§84平面四杆机构的设计” “机械原理教程”（申永胜主编）中“2.5.5轨迹生 成机构的设计” “机械设计——机器和机构设计”（诺顿著）中 “第5章 连杆机构综合的解析法”。
连杆曲线图谱，便于设计者查阅。
J.A. Hrones和G.L. Nelson (H & N)的四杆机
构连杆曲线图谱包括约7000条连杆曲
线。
书中摘取的一页
4、轨迹生成机构的设计——实验法 简介 例4-15
连杆轨迹输出——轨迹生成机构的
设计简介（自学P103-104）
4-6 平面多杆机构 (linkages of more than four bars)简介
工程设计中，常采用简便、实用的图解
法或实验法（如借助连杆曲线图谱）设计轨
迹生成机构。 图解法参阅“机械原理（第六版）”（孙桓 等主编）中“3.3按预定的轨迹设计四杆机构”。
3、连杆曲线图谱(the atlas of fourbar coupler curves)
为方便轨迹生成机构的设计和分析， 研究人员将不同相对尺寸的四杆机构、连 杆上不同点的连杆曲线编撰汇集，生成
第4章 平面连杆 机构
第4章 平面连杆机构
4-1 平面连杆机构的特点和应用 4-2 平面连杆机构的类型和演化 4-3 平面连杆机构运动特性分析 4-4 平面连杆机构传力特性分析 4-5 平面连杆机构运动设计 4-6 平面多杆机构简介

机械工程基础平面连杆机构

机械工程基础平面连杆机构

第4章 平面连杆机构
图 4 - 7 惯性筛
第4章 平面连杆机构
B
2
1
A
4
C 3
D
图 4 - 8 平行四边形机构
第4章 平面连杆机构
图 4 - 9 机车车轮联动机构
第4章 平面连杆机构
机车车轮平行四边形机构使各车轮与主动轮具有相 同的速度, 其内含有一个虚约束, 以防止在曲柄与机架共 线时运动不确定。 如图4 - 10所示, 当共线时, B点转到B2 点, 而C点位置可能转到C2或C′2位置, 运动不确定。
第4章 平面连杆机构
4.1 概 述
4.1.1 根本概念 构件之间只有低副连接的机构称为平面连杆机构。
最常见的平面连杆机构是平面四杆机构。 由四个构件 通过低副连接而成的平面连杆机构称为平面四杆机构。 所有低副均为转动副的平面四杆机构称为铰链四杆机 构, 它是平面四杆机构中最根本的形式, 其他形式的四 杆机构都是在它的根底上演化而成的。 连杆机构中的 构件称为杆。
第4章 平面连杆机构
1
A
B
2
3 C
2 B1
3
A
C
(a)
(b )
图 4 - 19 摇块机构 (a) 运动简图; (b) 自卸卡车翻斗机构
第4章 平面连杆机构
5. 定块机构 (1) 转化: 当曲柄滑块机构中取滑块为机架时, 即可 转化为定块机构, 如图4 - 20(a)所示。 (2) 应用： 图4 - 20(b)所示的手动压水机是定块机 构的应用实例。
第4章 平面连杆机构
在双曲柄机构中, 假设相对的两杆长度分别相等, 那么称为平行双曲柄机构。 当两曲柄转向相同时, 它们 的角速度时时相等, 连杆也始终与机架平行, 四根杆形 成一平行四边形, 故又称平行四边形机构, 如图4 - 8所 示。 图4 - 9所示的机车车轮联动机构就是平行四边形 机构的应用实例。

2019年机械原理考点归纳与典型题(含考研真题)详解

2019年机械原理考点归纳与典型题(含考研真题)详解
4．机器
机器是根据某种使用要求而设计的执行机械运动的装置，是一种可用来变换或传递能量、物料与信息的机 构的组合。
5．机械
机械是机器和机构的统称。 二、概念区别
1．零件和构件
零件是制造单元，构件是运动单元。一个构件可以是一个零件，也可以由多个零件组成。
2．机构和机器
机器与机构都是由一系列的运动单元体所组成的，且各运动单元体之间都具有确定的相对运动，但是机器 可以转换机械能或完成有用的机械功，而机构则不具备此特征。机器是机构组成的，一部机器至少包含一种机 构。
第 1章 平 面 机 构 的 结 构 分 析
1.1 考点归纳
一、基本知识
1．运动副
运动副一般是指两构件直接接触形成的可动联接。
（1）特征
① 构成运动副的两构件具有一定的接触形式； ② 两构件能产生一定形式的相对运动。
（2）分类
① 按接触的特性分
a．低副：面接触的运动副； b．高副：点接触或线接触的运动副。
（4）表达形式
各种运动副的表达形式均已规定，画简图时应严格按照规定画法作图。
（5）运动副元素
构件之间参与接触而构成运动副的点、线、面称为运动副元素。
2．运动链 （1）定义
两个以上构件以运动副联接而成的相对可动的系统称为运动链。
（2）分类
① 开链 组成运动链的构件未构成首末封闭的系统，称为开链。 ② 闭链 组成运动链的各构件构成了首末封闭的系统，称为闭链。
第12章 机械运动方案的拟定 12.1 考点归纳 12.2 典型题（含考研真题）详解
第 0章 绪 论
0.1 考点归纳
一、基本概念
1．零件
零件是构成机器或部件的最小单元，又称制造单元。
2．构件

四连杆机构

四连杆机构
2
n t 代表 aB3 , b3b3 代表 aB 所以 aB a pb3 ，由p′指向 pb3 3
3
（3）求a3将 b3b3 移至B点，得
t aB3 a3 ，方向为逆时针。 lBC
由于构件2、构件3组成移动 副，所以
2 3
。
4.3 平面机构的力分析
r B3 B2 的合成，其中哥氏加
k 哥氏加速度 aB3 B2 和相对加速度a
k a B3B2 22 v B3B2，方向由相对速度 vB3 B2 速度的大小
的指向顺着牵连角速度 2 转过90°而得，即
a
大小
n B3
a
？
t B3
aB2
a
3 2
l
方向 B C ⊥BC A B
2 3 BC
ห้องสมุดไป่ตู้
两个构件组成非平面移动副时，根据平衡条件得 在z方向
F 2Ff 2 fFN 21
在xy平面内 Fr 2FN 21 sin
Ff fFr / 2 sin F fFr / sin f v Fr
2.转动副中的摩擦力 图示为转动副中摩擦力的情况。轴颈1与轴承2组成转 动副，Ff为作用在轴颈上的径向载荷。 轴颈在力矩M的作用下 相对轴承以角速度 12 传动
n aEC
t aEC
2 a pc 2 lEC ？ ？ p b E→B ⊥EB p c E C ⊥EC
？
，方向E→B，长度 be 如图c所示，过b′点作 be // EB
t 过e″点作 aEB 的方向线 ee ；过c′点作
n aEB
ce 代表 a
2.计及摩擦力时的静力分析（不考虑惯性力） 构件力平衡的特点为：

平面连杆机构

平面连杆机构
１．曲柄摇杆机构
2、双曲柄机构
3、双摇杆机构
第二节 平面四杆机构的基本特性
一、铰链四杆机构有曲柄的条件 二、压力角与传动角 三、急回运动和行程速比系数
四、死点
一、铰链四杆机构有曲柄的条件
1、最短杆长度＋最长杆长度≤其余两杆长度之和； 2、连架杆与机架杆中必有一杆为最短杆。
其中第一个条件称为杆长条件。
四、死点
1、死点
曲柄摇杆机构 以摇杆CD为主动件，则当连杆与从动件曲柄共 线时， 主动件CD通过连杆作用于从动件AB上的力恰好通过其回转中心， 出现了不能使构件AB转动的“顶死”现 象，机构的这种位置称为“死点”
2、克服死点的方法
1）利用安装飞轮加大惯性的方法，借惯性作用使机构闯过死 点。
2）采用将两组以上的同样机构组合使用，而使各组机构的死 点位置相互错开排列的方法。
平面四杆机构：最简单的平
面连杆机构是由四个杆件组成的， 简称平面四杆机构。
铰链四杆机构：由四个构件通
过转动铰链联结而成的机构，称为 铰链四杆机构。
机械设计基础
6.1.1 运动副
湖北三峡学院
所谓运动副是使两构件Байду номын сангаас接接触而又能产生一定相对运动的联接。 根据运动副中两构件的接触形式不同，运动副又可分为低副和高副。 1．低副 低副是指两构件之间作面接触的运动副。按两构件的相对运动情况，可分为：
2．高副 高副是指两构件之间作点或线接触的运动副。
高
低
副
副
机械制造系《机械设计基础》课题组
应用：
平面连杆机构广泛应用于各种机械和仪表中
颚式碎矿机
二．铰链四杆机构的组成
机架杆
连杆
连架杆： 曲柄：相对机架可360转 连架杆曲柄 动的连架杆；

(完整版)平面连杆机构

(完整版)平面连杆机构

机械基础一轮复习资料（平面连杆机构）【复习要求】1. 了解铰链四杆机构的三种基本类型、特点及应用;2. 掌握三种基本形式的判别条件；3. 了解四杆机构的演化形式及应用；4. 了解“死点”位置产生的原因、克服方法及应用;5. 了解急回运动特性及其应用。

【知识网络】【知识精讲】一、平面连杆机构由一些刚性构件用转动副和移动副相互联接而组成的在同一平面或相互平行的平面内运动的机构。

注当平面四杆机构中的运动副都是转动副时称为铰链器杆机构。

三、铰链四杆机构三种基本形式的组成条件（见表）四、铰链四杆机构的演化和应用（见表）注：四杆机构的演化形式都可以看作是改变四杆机构某些构件的形状、相对长度或选择不同构件作为机架而获得的。

五、铰链四杆机构的特性1. “死点”位置（以曲柄摇杆机构为例）（1）“死点”位置的产生：摇杆为主动件曲柄为从动件时，当摇杆处于两极限位置时，连杆与曲柄出现两次共线，此时曲柄上所受的力通过曲柄转动的中心，转动力矩为零，从动件不动，机构停顿。

（2）机构在“死点”位置时，将出现从动件转向不确定或卡死不动。

（3）克服“死点”位置的措施：利用自重、加飞轮、增设辅助机构或机构错列。

（4）“死点”位置出现的利与弊：对传动机构来说，“死点”位置的出现是不利的，应设法予以避免，而工程中某些工作要求（如连杆式夹具的夹紧）就是利用“死点”位置来实现的。

2. 急回运动特性（1）定义：机构空回行程的平均速度大于工作行程平均速度的性质。

（2）意义：利用急回运动特性可缩短空回行程时间，提高生产效率。

（3）行程速比系数（K）和极位夹角（9）行程速比系数是从动件空回行程平均速度与从动件工作行程平均速度的比值，其大小反应急回特性；极位夹角是主动曲柄与连杆两次共线位置时的夹角。

K=（180° +9）/（180 °-9）或9=180°（K -1）/（K+1）注K > 1或9>0°时机构具有急回特性；摆角（小是指摇杆两极限位置的夹角。

机械基础-平面连杆机构

机械基础-平面连杆机构

化工机械
如搅拌机、反应器等， 利用平面连杆机构实现
物料的混合和反应。
02
平面连杆机构的基本类型
曲柄摇杆机构
总结词
曲柄摇杆机构是平面连杆机构中最基本的一种形式，它由一个曲柄和一个摇杆 组成，曲柄通过转动将动力传递给摇杆，使摇杆进行摆动或转动。
详细描述
曲柄摇杆机构广泛应用于各种机械装置中，如缝纫机、搅拌机、车窗升降器等。 曲柄通常作为主动件，通过转动将动力传递给摇杆，使摇杆进行摆动或转动， 从而实现特定的运动形式。
机械基础-平面连杆机构
• 引言 • 平面连杆机构的基本类型 • 平面连杆机构的运动特性 • 平面连杆机构的传力特性 • 平面连杆机构的设计 • 平面连杆机构的实例分析
01
引言
平面连杆机构简介
01
平面连杆机构是由若干个刚性构 件通过低副（铰链或滑块）连接 而成的机构，构件在互相平行的 平面内运动。
机构的承载能力分析
总结词
机构的承载能力分析是评估 平面连杆机构在承受载荷时
的承载能力和稳定性。
详细描述
通过承载能力分析，可以确 定机构在各种工况下的最大 承载能力，为机构的安全使
用和优化设计提供保障。
总结词
在进行承载能力分析时，需要综合考虑机 构中各个构件的强度、刚度和稳定性等因 素。
详细描述
通过对这些因素的评估和分析，可以确定 机构在各种工况下的承载能力和稳定性， 为机构的安全使用和优化设计提供依据。
压力角和传动角
总结词
压力角是指在平面连杆机构中，主动件与从动件之间所形成的夹角。传动角是指连杆与曲柄之间所形成的夹角。
详细描述
压力角的大小直接影响到机构的传动能力和效率。较小的压力角可以减小作用在从动件上的力，提高传动效率。 而传动角的大小则与机构的传动性能和曲柄的形状有关。在设计平面连杆机构时，需要综合考虑压力角和传动角 的影响，以获得最佳的传动效果。
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曲柄摇杆机构 对心曲柄滑块机构
曲柄滑块机构
↓∞ 偏心曲柄滑块机构
s =l sin φ
φ
→∞
l
双滑块机构
正弦机构
(2)改变运动副的尺寸
(3)选不同的构件为机架
偏心轮机构
B
1
2 3
A
4C
曲柄滑块机构
B
1
2 3
A
4C
摆动导杆机构
导杆机构 转动导杆机构
应用实例:
6E
C
3
2
B 41
A 5
D
小型刨床
D
3
B2
C
C2
4 C1
1
A
牛头刨床
(3)选不同的构件为机架
B
1
2 3
A
4C
曲柄滑块机构
B
1
2 3
A
4C
摇块机构
B
1
2 3
A
4C
导杆机构
C3
4
2
B
A 1
应用实例
44
4AAAAAφ
111 11
CC 3334
22 B
自卸卡车举升机构
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
2 1
3 4
正弦机构
2
1 4
4.1平面四杆机构的特点及应用
应用实例： 内燃机、鹤式吊、火车轮、急回冲床、牛头刨床、 翻箱机、椭圆仪、机械手爪、开窗、车门、折叠伞、 折叠床、牙膏筒拔管机、单车等。 定义：由低副（转动、移动）连接组成的平面机构。 特征：有一作平面运动的构件，称为连杆。
特点： ①采用低副。面接触、承载大、便于润滑、不易磨损
§4.2平面四杆机构的基本型式及其演化
4.2.1 平面四杆机构的基本型式:
基本型式－铰链四杆机构，其它四杆机构都是由它
演变得到的。 名词解释：
连杆
曲柄—作整周定轴回转的构件； 曲柄
连杆—作平面运动的构件；
摇杆—作定轴摆动的构件；
连架杆—与机架相联的构件；
周转副—能作360 相对回转的运动副；
摇杆
摆转副—只能作有限角度摆动的运动副。
显然：t1 >t2 V2 > V1
180°-θ
摇杆的这种特性称为急回运动。用以下比值表示急回程度
K V2 C1C2 t2 t1 180 V1 C1C2 t1 t2 180
所以可通过分析机构中是否存在θ 以及θ的大小来判断机构是否有急 回运动或运动的程度。
称K为行程速比系数。只要 θ ≠ 0 ， 就有 K>1
3
椭圆仪机构
4.3 平面连杆机构的基本特性
4.3.1 整转副的条件
平面四杆机构具有整转副→可能存在曲柄。
杆1为曲柄，作整周回转，必有两次与机架共线
则由△B’C’D可得：三角形任意两边之和大于第三边 l1+ l4 ≤ l2 Biblioteka l3则由△B”C”D可得：
l2≤(l4 – l1)+ l3 → l1+ l2 ≤ l3 + l4
三种基本型式：
（1）曲柄摇杆机构
特征：曲柄＋摇杆
作用：将曲柄的整周回转转变为摇杆的往复摆动。 如雷达天线。
CC
2 33
3
B1 4 D
A
雷达天线俯仰机构 曲柄主动
（2）双曲柄机构 特征：两个曲柄
3
2
4
2
1
4
1 摇杆主动
缝纫机踏板机构
作用：将等速回转转变为等速或变速回转。
应用实例：如叶片泵、惯性筛等。
2.连架杆或机架之一为最短杆。
此时，铰链A为整转副。
若取BC为机架，则结论相同，可知铰链B也是整转副。
可知：当满足杆长条件时，其最短杆参与构成的转动
副都是整转副。
l2
C
B
A l1
l3
D
l4
当满足杆长条件时，说明存在整转副，当选择不同 的构件作为机架时，可得不同的机构。如：
曲柄摇杆、 双曲柄、 双摇杆机构。
形状简单、易加工、容易获得较高的制造精度。 ②改变杆的相对长度，从动件运动规律不同。
③连杆曲线丰富。可满足不同要求。
缺点： ①构件和运动副多，累积误差大、运动精度低、效率低。 ②产生动载荷（惯性力），不适合高速。 ③设计复杂，难以实现精确的轨迹。
分类:
平面连杆机构 空间连杆机构
常以构件数命名： 四杆机构、多杆机构。 本章重点内容是介绍四杆机构。
1
AB D C2
3
旋转式叶片泵
A 1B
4 D
2
C3
C
23
B 1
4D A
6E
惯性筛机构
特例：平行四边形机构 特征：两连架杆等长且平行，
连杆作平动
B B’
C C’
A
D
实例：火车轮 摄影平台 播种机料斗机构
天平
C
B
C
B
A
D
AB = CD BC = AD
A BB
D C
耕地
料斗
平行四边形机构在共线位置出现运 动不确定。采用两组机构错开排列。
最长杆与最短杆 的长度之和≤其 他两杆长度之和
l3≤(l4 – l1)+ l2 → l1+ l3 ≤ l2 + l4
将以上三式两两相加的：
l2
C’
l2l3
l1≤ l2, l1≤ l3, AB为最短杆
l1≤ l4 B’ l1
A l1 l4 l4- l1
C”
l3
D
曲柄存在的条件：
1. 最长杆与最短杆的长度之和应≤其他两杆长度之和 称为杆长条件。
第4章 平面连杆机构
4.1平面连杆机构的特点及应用
4.2平面四杆机构的基本型式及其演化
4.3平面四杆机构的基本特性
4.4 平面四杆机构的设计
本章概要：平面连杆机构是一种应用极为广泛的机构。 本章将扼要阐明平面连杆机构的特点，重点介绍平面四 杆机构的基本类型、演化形式以及基本特性，并详细介 绍平面四杆机构的设计方法。
4.3.2 急回运动
在曲柄摇杆机构中，当曲柄与连杆两次共线时，摇杆
位于两个极限位置，简称极位。
此两处曲柄之间的夹角θ 称为极位夹角。
C2
θ 180°＋θωB
C C1
曲柄摇杆机构 3D
A
B1
DD
B2
当曲柄以ω逆时针转过180°+θ时，摇杆从C1D位置 摆到C2D。 所花时间为t1 , 平均速度为V1,那么有：
且θ越大，K值越大，急回性质越明显。 设计新机械时，往往先给定K值，于是: 180 K 1
K 1
4.3.3 压力角和传动角 压力角：
从动件驱动力F与力作用点绝对速度之间所夹锐角。 切向分力: F’= Fcosα =Fsinγ
t1 (180 ) / V1 C1C2 t1 C1C2 /(180 )
当曲柄以ω继续转过180°-θ时，摇杆从C2D,置摆到
C1D，所花时间为t2 ,平均速度为V2 ,那么有：
t2 (180 ) /
C2
C1
V2 C1C2 t2
C1C2 /(180 )
A
B1
D
因曲柄转角不同，故摇杆来回摆动的时间不一 样，平均速度也不等。
B’
F’
C’
A’
E’
D’
G’
A
E
D
G
B
F
C
反平行四边形机构 --车门开闭机构
反向
（3）双摇杆机构 特征：两个摇杆 应用举例：铸造翻箱机构、风扇摇头机构
特例：等腰梯形机构－汽车转向机构
C’ B’
B
C
A
D
CC 电机
蜗轮 BBBA
D
A
AA D
EE
蜗蜗杆杆
C
B
风扇座
4.2.2 铰链四杆机构的演化
(1) 改变构件的形状和运动尺寸