2019最新第八章平面连杆机构及其设计物理

切向分力:
法向分力:
FFco sFsin FFcos
n
▲切向分力F ′越大,机构的传力
性能越好,法向分力 F″越大,机
构的传力性能越差
B
结论：
A
为保证机构的传力
F″
t
C γα F
F′ t
F ″ T′
D
F′
性能，压力角α不能
过大，传动角γ不能过小。
设计时要求:γmin≥50°
γmin出现的位置：
当 最小或最大时，都有可能出现
§8－2平面四杆机构的类型和应用
一. 平面四杆机构的基本形式 铰链四杆机构
双曲柄机构
曲柄摇杆机构
双摇杆机构
各铰部链名四称杆及机运构动形式 机是构架平的面基固四本定杆形的机式构件 连架杆 直接与机架相连接的杆件
连杆
B
铰曲链柄曲四柄能杆摇整机杆周构机转的构动三的种构基件本形式连为架：杆
A
摇杆 只双能曲做柄非机整构周摆动的连架杆
A
4
B
A1
2 3 C 导杆机构,动画
4
转动导杆机构 摆动导杆机构
曲柄滑块机构演化实例
B 1
A
2 3
4
C
曲柄摇块机构〔连杆作机架
B 1 A
4
2
C 3
DC
B A
自卸卡车举升机构
移动导杆机构
B BBB 11 1
222
A AA A
3333 CCC 444
B 1
A
2 3
4
C
曲柄滑块机构
B 1
A
手摇唧筒
2 3
F’ E’
C’
D’
G’

2 3
B
1
2 3
A
4C
曲柄滑块机构
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
(3)选不同的构件为机架
B
1
2 3
B
1
2 3
A
4C
曲柄滑块机构
B
1
2 3
A
4C
A
4C
摇块机构
A1 B
A
44A
1 B
42
2
导杆机构 这种通过选择不同构件 C 3
步进运输机 缝纫机踏板 仪器： 椭圆仪
①连杆机构为低副机构，运动副为面接触，压强小，承载能力 大，耐冲击；
② 运动副元素的几何形状多为平面或圆柱面，便于加工制造；
曲柄摇杆机构
双曲柄机构
双摇杆机构
③原动件输入的运动规律不变，改变构件的相对长度，使从动
连杆曲线 搅拌机
件具有不同的运动规律；
④不同的连杆曲线可以满足不同运动轨迹的设计要求。
•曲柄摇杆机构的应用： 雷达
缝纫机
动画 曲柄主动
摇杆主动
动画
曲柄摇杆机构的应用实例： 搅拌机构
碎石机
剪板机
动画
飞箭 动画
拉胶片机构
（2）双曲柄机构 特点：两个连架杆都是曲柄的铰链四杆机构。
C
2
B
3
1
A
4
D
双曲柄机构
特例：平行四边形机构 动画

49
50
判别各铰链四杆机构
51

例题：
在图示铰链四杆机构中，已知：LBC=50mm,lCD=35mm lAD=30mm,AD为机架。 1）若此机构为以AB为曲柄的曲柄摇杆机构，求：lAB
的最大值；15
2）若此机构为双曲柄机构，求lAB的最小值；45 3）若此机构为双摇杆机构，求：lAB的数值
15 lAB 45
• 周转副：
• 摆动副：
5
8-8.sw f
6
曲柄摇杆机构
7
曲柄摇杆机构（搅拌机）
8
曲柄摇杆机构
9
曲柄摇杆机构（冲床模型）
10
曲柄摇杆机构
11
双曲柄机构
12
双曲柄机构
13
双曲柄机构
14
双曲柄机构
15
三、双摇杆机构
16
2、平面四杆机构的演化型式
• 改变构件的形状及尺寸 • 改变运动副的尺寸 • 选用不同的构件为机架 • 运动副元素的拟换
C
55 lAB 115
B
A
D
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
按从动件的急回运动特性设计四杆机构
设已知行程速比系数K，摇杆长度Lc，机架长度LAD，摇杆摆角ψ， 试求曲柄摇杆机构的尺寸。
解： （1）求出极位夹角
17
1、改变构件的形状及尺寸
8-6.sw f
18
19
曲柄滑块机构

§ 8-5 多杆机构
1.多杆机构的功用 （1）取得有利的传动角
（2）获得较大的机械利益 （3）改变从动件的运动特性 （4）实现从动件带停歇的运动 （5）扩大机构从动件的行程 （6）使机构从动件的行程可调 （7）实现特定要求下平面导引 结论 由于导杆机构的尺度参数较多，因此它可以满足更为 复杂的或实现更加精确的运动规律要求和轨迹要求。但其设计也 较困难。
c f
A
D
b c f max b c f min c b f min
平面四杆机构的基本知识
假设:
b c fmax a d d>a b c f min d a c b f d a min
a d b c a b c d a c b d
' B'C' D
b2 c 2 (d a)2 arccos 2bc
2 2 2 b c ( d a ) or " 1800 arccos 2bc
平面四杆机构的基本知识
Fr C B
F Ft V C V B F C B
A
B
D
A
D
a e
A
b
B'
α
γ
a
C VC F
多杆机构
2.多杆机构的类型 （1）多杆机构的分类 1）按杆数分 五杆、六杆、八杆机构等； 2）按自由度分 单自由度、两自由度和三自由度多杆机构。 （2）六杆机构的分类 1）瓦特（Watt）型，有Ⅰ型、Ⅱ型两种。
a) 瓦特型
b) 斯蒂芬森型
a) 瓦特Ⅰ型
b) 瓦特Ⅱ型
多杆机构
2）斯蒂芬森（Stephenson）型，有Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型三种。