第二章 平面连杆机构

第2章平面连杆机构2.1平面连杆机构的特点和应用连杆机构是由若干刚性构件用低副连接组成的机构，又称为低副机构。

在连杆机构中，若各运动构件均在相互平行的平面内运动，称为平面连杆机构；若各运动构件不都在相互平行的平面内运动，则称为空间连杆机构。

平面连杆机构被广泛应用在各类机械中，之所以广泛应用，是因为它有较显著的优点：（1）平面连杆机构中的运动副都是低副，其构件间为面接触，传动时压强较小，便于润滑，因而磨损较轻，可承受较大载荷。

（2）平面连杆机构中的运动副中的构件几何形状简单（圆柱面或平面），易于加工。

且构件间的接触是靠本身的几何约束来保持的，所以构件工作可靠。

（3）平面连杆机构中的连杆曲线丰富，改变各构件的相对长度，便可使从动件满足不同运动规律的要求。

另外可实现远距离传动。

平面连杆机构也存在一定的局限性，其主要缺点如下：（1）根据从动件所需要的运动规律或轨迹设计连杆机构比较复杂，精度不高。

（2）运动时产生的惯性力难以平衡，不适用于高速的场合。

（3）机构中具有较多的构件和运动副，则运动副的间隙和各构件的尺寸误差使机构存在累积误差，影响机构的运动精度，机械效率降低。

所以不能用于高速精密的场合。

平面连杆机构具有上述特点，所以广泛应用于机床、动力机械、工程机械等各种机械和仪表中。

如鹤式起重机传动机构（图2-1），摇头风扇传动机构（图2-2）以及缝纫机、颚式破碎机、拖拉机等机器设备中的传动、操纵机构等都采用连杆机构。

图2-1鹤式起重机图2-2 摇头风扇传动机构2.2平面连杆机构的类型及其演化2.2.1 平面四杆机构的基本形式全部用转动副组成的平面四杆机构称为铰链四杆机构，如图2-3所示。

机构的固定件4称为机架；与机架相联接的杆1和杆3称为连架杆；不与机架直接联接的杆2称为连杆。

能作整周转动的连架杆，称为曲柄。

仅能在某一角度摆动的连架杆，称为摇杆。

按照连架杆的运动形式，将铰链四杆机构分为三种基本型式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。

第二章平面连杆机构§6-1 铰链四杆机构一、平面连杆机构：1、定义：由若干刚性构件用低副连接而成的平面机构。

（1）刚性构件：运动中不变形的构件；一般为杆状，为四根；也称为平面四杆机构。

（2）低副：转动副、移动副。

①纯转动副的为铰链四杆机构（最基本的四杆机构）；②导杆机构：含转动副、移动副③判定平面机构的依据（不含高副）；（3）平面机构：构件的运动在同一平面或相互平行的平面内。

2、特点：①低副承载大，易制易修、易润滑、磨损小；②可实现匀速转与转、摆、移等多种形式的运动转换；③连杆上不同点的运动轨迹不同，可实现所需的运动轨迹；④低副间隙难消除，不能精确实现从动件所需的复杂运动规律；3、铰链四杆机构构件名称：（1（2）连杆：不与机架直接相连的杆；（3）连架杆：①曲柄：能作整周转动；②摇杆：仅在某一角度内摆动；二、铰链四杆机构的类型、判定及应用（按连架杆的性质分）1、曲柄摇杆机构：①一连架杆为曲构（常作主动件，匀速转动）；另一连架杆为摇杆；②最基本的形式（通过机架、运动副、构件相对尺寸的变化可演化、转化得到其它形式的机构）③组成条件：L max+L min≤L’+L”以最短杆的邻杆为机架；即时曲构为最短杆。

④运动特点（原理）⑤曲杆存在条件：连架杆能作整圈转动，各杆长度应满足的一定条件。

a.曲柄摇杆机构ABCD。

AB作整圈转动；b.作曲构与连杆两共线位(b+a，b-a)得△AC1D, △AC2D；c.在△AC1D中：b-a+c>d→a+b<b+cb-a+d>c→a+c<b+d在△AC2D中：c+d>b+a考虑极限重合情况（平行双曲柄）a+d≤b+c 两两相加a≤b→a+c≤b+d ============→a≤ca+b≤c=d a≤d即a为最短杆，且与最长杆长度之和小于其余两杆长度和。

概括L min+l max≤L’+L”=======→连架杆与机架中边有一最短杆⑥应用：横向进给机构（齿轮曲柄）→连杆→摇杆（棘轮机构）→螺旋机构剪刀机、搅拌机、破碎机雷达俯仰角机构缝纫机踏板机构----摇杆主动电风扇摇头机构注：①长度条件和机架条件都成立，才有曲柄存在，否则为双摇杆机构；②有无曲柄存在的关键是有无能作整圈转动的构件。

第2章平面连杆机构教案（精选5篇）第一篇：第2章平面连杆机构教案第2章平面连杆机构平面连杆机构——由若干个构件通过平面低副(转动副和移动副)联接而构成的平面机构，也叫平面低副机构平面连杆机构具有承载能力大、结构简单、制造方便等优点，用它可以实现多种运动规律和运动轨迹，但只能近似地实现所要求的运动。

最简单的平面连杆机构由四个构件组成，简称平面四杆机构。

是组成多杆机构的基础只介绍四杆机构§2-1 平面四杆机构的基本类型及其应用一，铰链四杆机构铰链四杆机构——全部由回转副组成的平面四杆机构，它是平面四杆机构最基本的形态。

如图2-1a所示，铰链四杆机构由机架4、连架杆(与机架相连的 1、3两杆)和连杆(与机架不相联的中间杆2)组成。

如图所示曲柄——能绕机架上的转动副作整周回转的连架杆。

摇杆——只能在某一角度范围(小于360°)内摆动的连架杆。

铰链四杆机构按照连架杆是曲柄还是摇杆分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构三种基本型式。

1、曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构——两连架杆中一个是曲柄，一个是摇杆的铰链四杆机构。

当曲柄为原动件时，可将曲柄的连续转动，转变为摇杆的往复摆动。

应用：雷达调整机构2、双曲柄机构两连架杆均为曲柄的铰链四杆机构称为双曲柄机构。

当原动曲柄连续转动时，从动曲柄也作连续转动如图所示在双曲柄机构中，若其相对两杆相互平行如右图所示，则成为或平行四边形机构(平行双曲柄机构)。

如图所示当平行四边形机构的四个铰链中心处于同一条直线上时，将出现运动不确定状态，一般采用相同机构错位排列的方法，来消除这种运动不确定状态。

如图所示应用：在机车车轮联动机构中，则是利用第三个平行曲柄来消除平行四边形机构在这种死点位置的运动不确定性。

3、双摇杆机构两连架杆均为摇杆的铰链四杆机构称为双摇杆机构应用：飞机起落架通过用移动副取代转动副、变更杆件长度、变更机架和扩大转动副等途径，可以得到铰链四杆机构的其他演化型式二，含一个移动副的四杆机构 1，曲柄滑块机构通过将摇杆改变为滑块，摇杆长度增至无穷大，可得到曲柄滑块机构，如图所示对心曲柄滑块机构与偏置曲柄滑块机构曲柄滑块机构应用于活塞式内燃机2、导杆机构在图所示曲柄滑块机构中，若改取杆1为固定构件，即得导杆机构。