机械设计基础课件 第五章 平面连杆机构
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机械设计基础课件23平面连杆机构
04
平面连杆机构的运动特性
急回特性
急回特性定义
急回特性的影响因素
当机构从动件在行程的起始和终止位 置时的速度为零，而在行程的中点时 速度达到最大值的特性。
机构的急回特性受多种因素影响，如 曲柄长度、连杆长度、曲柄转速等。
急回特性的应用
在生产中，为了提高生产效率，常利 用机构的急回特性，缩短空回行程的 时间，从而增加工作行程的时间。
摇杆通常具有一个较短的杆身，一端通过转动副与机架相连，另一端则通过转动副与其他连杆相连。摇杆可以绕 机架作一定角度的摆动，是实现摆动运动或间歇运动的关键构件之一。在平面连杆机构中，摇杆通常用于实现特 定角度的摆动或间歇运动。
曲柄摇杆
总结词
曲柄摇杆是平面连杆机构中的一种组合构件，结合了曲柄和摇杆的特点，能够绕机架作整周旋转和一 定角度的摆动。
详细描述
曲柄通常具有一个较长的杆身，一端通过转动副与机架相连，另一端则通过转动 副与其他连杆相连。曲柄可以绕机架作整周旋转，是实现运动传递和转化的关键 构件之一。在平面连杆机构中，曲柄通常用于实现往复运动或摆动运动。
摇杆
总结词
摇杆是平面连杆机构中的另一种基本构件，通常能够绕机架作一定角度的摆动。
详细描述
详细描述
曲柄摇杆通常具有一个较长的杆身，一端通过转动副与机架相连，另一端则通过转动副与其他连杆相 连。曲柄摇杆既可以绕机架作整周旋转，也可以作一定角度的摆动，是实现复杂运动形式的关键构件 之一。在平面连杆机构中，曲柄摇杆通常用于实现复杂的往复摆动或间歇运动。
双曲柄
总结词
双曲柄是平面连杆机构中的一种特殊构 件，由两个曲柄组合而成，能够实现特 定的运动规律。
当曲柄与连杆两次共线时，摇杆恰好摆动到极限位置，回复 运动时，摇杆以更大的摆角通过“死点”位置。
平面连杆机构
1.2 铰链四杆机构的类型及曲柄存在的 条件
图1.1 铰链四杆机构
图1.2 曲柄摇杆机构
图1.3 牛头刨床横向进刀机构
图1.4 缝纫机踏板机构 1.曲柄；2.连杆；3.踏板；4.支架
1.2 铰链四杆机构的类型及曲柄存在的 条件
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，如图1.5所示。在图
1.2 铰链四杆机构的类型及曲柄存在的 条件
1.2.1 铰链四杆机构的类型
平面连杆机构的类型很多，但最基本的是铰链四杆机构。铰链四杆机构由四 个构件用铰链连接而成，如图1.1所示。在此机构中固定不动的构件AD称为机 架，与机架相连的构件AB和CD称为连架杆，与机架相对的构件BC称为在某一角度（小于 360°）内摆动，称为摇杆。
图1.14 曲柄滑块机构
1.3 铰链四杆机构的演化
1.3.2 导杆机构
曲柄滑块机构各构件间具有不同的相对运动，因而当取不同的构件作机架时 ，机构呈现出不同的运动特点。 1.转动导杆机构和摆动导杆机构
在图1.15（a）所示的曲柄滑块机构中，当取杆1为机架时，则机构演化成 图1.15（b）所示的导杆机构。其中与滑块组成移动副的长杆4称为导杆。若杆 长l1l2，杆2整周回转时，杆4往复摆动，称此机构为摆动导杆机构。
在图1.12（a）所示的铰链四杆机构中，设各杆的长度分别为a、b、c、d。 先假定构件1为曲柄，则在其回转过程中杆1和杆4一定可实现拉直共线和重叠 共线两个特殊位置（摇杆处于左右极限位置），即构成△BCD[图1.12（b）、 （c）]。根据三角形任意两边之和必大于第三边的定理可得:
图1.12 铰链四杆机构的运动过程
铰链四杆机构根据其连架杆是否为曲柄，可以分为三种类型，即曲柄摇杆 机构、双曲柄机构和双摇杆机构。
机械设计基础-平面连杆机构
平面连杆机构的运动分析
运动分析是设计平面连杆机构中的重要步骤，通过分析各部件的运动规律和 约束关系，可以确定机构的性能和工作范围。
实例与案例分析
案例一
设计一个机械手臂，使其能够在不同位置和角度进 行精确定位。
案例二
设计一个车门开闭机构，使其能够平稳地打开和关 闭。
机械设计基础-平面连杆机构
这个幻灯片将介绍平面连杆机构的基本知识，包括组成、作用、种类、设计 要点、运动分析以及实例与案例分析。
平面连杆机构简介
平面连杆机构是一种常见而重要的机械传动机构，它由连杆、铰链和机构连接件组成，用于将旋转运动转化为 直线运动或相反。
平面连杆机构的组成
连杆
起支撑作用，将旋转运动转化为直线运动。
由滑块和曲杆组成，常用于发动 机的活塞连杆传动。
四连杆机构
由四个连杆组成，常见于机械手 臂和门的开闭机构。
平面伸缩杆机构
通过类似电车接触网的结构实现 伸缩变形。
平面连杆机构的设计要点
1
连杆比例设计
确定连杆的比例关系以实现所需的运动。
铰链选型
2
选择合适的铰链类型和尺寸以满足设计
要求。
3
机构连接方式
选择适当的机构连接件和连接方式以保 证机构的稳定性。
铰链
连接连杆和机构连接件，使其能够相对运动。
机构连接件
固定在机构上，用于连接铰链和机构化为直线运动或相反。
2 传递力量
通过连杆将动力从一个地方传递到另一个地方。
3 控制位置
通过调整连杆的长度和角度来控制机构的位置。
平面连杆机构的种类
滑块曲杆机构
机械设计基础——平面连杆机构
B
A
C
B
曲柄滑块机构
A B
导杆机构
C
AB > AC
A
转动导杆机构
C A
AB < AC C B
摆动导杆机构
A
C
曲柄摇块机构
B
A
定块机构 (移动导杆机构) C
B
（1）导杆机构
演化过程：曲柄滑块机构
曲柄改为机架
导杆机构。
转动导杆机构的应用
简易刨床
摆动导杆机构的应用
牛头刨床机构
（2）曲柄摇块机构
M 相距 h F
。
（3）不含力偶的三力杆件：三个力汇交于一点。
（4）确定摩擦总反力 FRik 方位： 判断 F 指向 Rik
确定
ki转向
使 F 与摩擦圆相切， Rik
并
ki与转向相反
例. 已知：驱动力F，f, φ=arctanf, 各销钉半径r,
当量摩擦系数f0, ρ=r f0, 求：Mq
Fr
Fr
Fr 作用在契块上的力
Fr f 驱动力：F 2 Ff f Fr fV Fr sin sin
f fV 楔形槽面当量摩擦系数 sin
fV f
2 . 转动副中的摩擦力
已知：M、ω21 、Fr . 摩擦力矩：
21
M f FR 21 Fr
（2）当螺母沿轴向与Fa方向相同移动时
支持力（阻力）
' M tan( ) ' d ' M do tan
' Md 支持阻力力矩 ' M do 理想支持阻力矩
Fd'
机械设计基础平面机构的结构分析PPT课件
第12页/共39页
平面机构的运动简图
3. 移动副 两构件组成移动副，其导路必须与相对移动方向一致。
第13页/共39页
平面机构的运动简图
4. 平面高副 两构件组成平面高副时，其运动简图中应画出两构件接触处的曲线轮廓，
对于凸轮、滚子，习惯划出其全部轮廓；对于齿轮，常用点划线划出其节 圆。
第14页/共39页
其余为约束。
◆计算中只计入一个转动副。
第36页/共39页
平面机构的自由度与实例分析
虚约束常见情况及处理 4.两构件两点间未组成运动副前距离保持不变，两点间用另一构件
连接时，将产生虚约束。
◆计算中应将产生虚约束的构件及运动副一起除去不计。
第37页/共39页
平面机构的自由度与实例分析
虚约束常见情况及处理 5.机构中对运动不起独立作用的对称部分，将产生虚约束。
第2页/共39页
运动副
运动副可分为平面运动副和空间运动副两大类
（一）平面运动副
按两构件接触情况，常分为低副、高副两大类。 1.低副 两构件以面接触而形成的运动副。 (1) 转动副：只允许两构件作相对转动，又称作铰链。（圆柱面接触）
a)固定铰链
第3页/共39页
运动副
b)活动铰链
第4页/共39页
运动副
螺旋副
第8页/共39页
球面副
运动副
二、运动链与机构
运动链：构件通过运动副连接所构成的相对可动的系统。 根据运动链是否封闭可以分为两大类： 闭式运动链 ——如图中的a、b 开式运动链——如图中的c、d 在各种机械中一般都采用闭链。
图3.4运动副
第9页/共39页
运动副
机构：将运动链中的一个构件固定作为机架，这样运动链
平面机构的运动简图
3. 移动副 两构件组成移动副，其导路必须与相对移动方向一致。
第13页/共39页
平面机构的运动简图
4. 平面高副 两构件组成平面高副时，其运动简图中应画出两构件接触处的曲线轮廓，
对于凸轮、滚子，习惯划出其全部轮廓；对于齿轮，常用点划线划出其节 圆。
第14页/共39页
其余为约束。
◆计算中只计入一个转动副。
第36页/共39页
平面机构的自由度与实例分析
虚约束常见情况及处理 4.两构件两点间未组成运动副前距离保持不变，两点间用另一构件
连接时，将产生虚约束。
◆计算中应将产生虚约束的构件及运动副一起除去不计。
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平面机构的自由度与实例分析
虚约束常见情况及处理 5.机构中对运动不起独立作用的对称部分，将产生虚约束。
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运动副
运动副可分为平面运动副和空间运动副两大类
（一）平面运动副
按两构件接触情况，常分为低副、高副两大类。 1.低副 两构件以面接触而形成的运动副。 (1) 转动副：只允许两构件作相对转动，又称作铰链。（圆柱面接触）
a)固定铰链
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运动副
b)活动铰链
第4页/共39页
运动副
螺旋副
第8页/共39页
球面副
运动副
二、运动链与机构
运动链：构件通过运动副连接所构成的相对可动的系统。 根据运动链是否封闭可以分为两大类： 闭式运动链 ——如图中的a、b 开式运动链——如图中的c、d 在各种机械中一般都采用闭链。
图3.4运动副
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运动副
机构：将运动链中的一个构件固定作为机架，这样运动链
机械设计基础第五版平面连杆机构ppt课件
(1)低副中存在间隙，精度低
(2)不容易实现精确复杂的运动规律
2、分类:
平面连杆机构 空间连杆机构
平面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。
装配过程
动画
动画
2.1平面连杆机构的基本类型及其应用
一、铰链四杆机构 ❖ 结构特点：四个运动副均为转动副 ❖ 组成：机架、连杆、连架杆
e
2、导杆机构
(1)、演化过程 曲柄滑块机构中，当将曲柄改为机架时，就演化成导
杆机构。
(2)、类型
转动导杆机构 L1<L2 L1 ：机架长度
摆动导杆机构 L1>L2
L2 ：曲柄长度
➢应用实例
简易刨床
牛头刨床机构
3、摇块机构与定块机构
曲柄滑块机构
B
BB 11 11
B B
1112
2B B
2
B 1A 11
l1≤ l2 l1≤ l3 l1≤ l4 AB为最短杆
存在一个曲柄的条件： 1.最长杆与最短杆的长度之和≤其他两杆长度之和--
称为杆长条件。 2.曲柄为最短杆。 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。
则由△ＣB１D可得：三角形任意两边之和大于第三边
l1+ l4 ≤ l2 + l3
则由△ＣB２D可得： l2≤(l4 – l1)+ l3 → l1+ l2 ≤ l3 + l4
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
(2)不容易实现精确复杂的运动规律
2、分类:
平面连杆机构 空间连杆机构
平面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。
装配过程
动画
动画
2.1平面连杆机构的基本类型及其应用
一、铰链四杆机构 ❖ 结构特点：四个运动副均为转动副 ❖ 组成：机架、连杆、连架杆
e
2、导杆机构
(1)、演化过程 曲柄滑块机构中，当将曲柄改为机架时，就演化成导
杆机构。
(2)、类型
转动导杆机构 L1<L2 L1 ：机架长度
摆动导杆机构 L1>L2
L2 ：曲柄长度
➢应用实例
简易刨床
牛头刨床机构
3、摇块机构与定块机构
曲柄滑块机构
B
BB 11 11
B B
1112
2B B
2
B 1A 11
l1≤ l2 l1≤ l3 l1≤ l4 AB为最短杆
存在一个曲柄的条件： 1.最长杆与最短杆的长度之和≤其他两杆长度之和--
称为杆长条件。 2.曲柄为最短杆。 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。
则由△ＣB１D可得：三角形任意两边之和大于第三边
l1+ l4 ≤ l2 + l3
则由△ＣB２D可得： l2≤(l4 – l1)+ l3 → l1+ l2 ≤ l3 + l4
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
机械设计基础课件-2-3平面连杆机构
4
洛阳高专用
1
AB D C2
3
C
23
B 1
4D A
6E
惯性筛机构
旋转式叶片泵
A 1B
4 D
2
C3
可整理ppt
5
洛阳高专用
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
洛阳高专用
AB = CD BC = AD
A BB
若∠B2C2D>90°, 则 γ2＝180°-∠B2C2D
γmin＝[∠B1C1D, 180°-∠B2C2D]min
机构的传动角一般在运动链 最终一个从动件上度量。
C2γ2 bγ1 c C1
B2 A a
D
B1 d
车门
αF γ
v
可整理ppt
12
洛阳高专用
3.机构的死点位置
摇杆为主动件，且连杆 与曲柄两次共线时，有：
§2－3 平面连杆机构
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：由一些刚性构件用平面低副连接而成的机构。
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
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。
γ＝0
F γ＝0
此时机构不能运动. F 称此位置为： “死点” γ＝0
避免措施： 两组机构错开排列，如火车轮机构;
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曲柄摇杆机构：一个整周转动，一个来回摆动（雨刷） 双曲柄机构：两个连架杆均可以整周转动（火车轮） 双摇杆机构：两个连架杆均 不能整周回转（起重机）
曲柄存在的条件： （1）机架和连架杆中必有一最短杆 （2）最短杆+最长杆≤其余两杆之和
周转副：与最短杆相连的两个转动副可以整周转动 摆动副：其他转动副不可以整周转动
例一：已知，按给定的k值设计四杆机构（这道题就是一个示例，k具体的数值也没给， 杆长什么的随便画就行）
（1）取A点位置，A为圆心
AB长为半径画圆，过圆心做
两条射线夹角为θ，BC长度
C1
任取
C2（（23））找做CC21点C2垂直平分线
A
θ B2
B1
例二：已知k值和CD杆长度及极限位置
极位夹角
画角均是用量角器量
位置
（4）最后，必须，画出一个
完整的四杆机构
B1 同弧所对的圆周角是圆心角的一半
还有另一种画垂线的方法，书上有 我一般习惯于用例子的这个方法
例三：曲柄滑块机构，已知k值，滑块行程H，偏程e
C1
90°-θ
A
B2
90°-θ
（1）
（2）做C1C2=H
C2
（3）90°-θ，两条 射线，交于O，以O
为圆心画圆
e
（4）作偏程e，与圆 相交于A
O
B1
例四：已知k值，机架长度，设计导杆机构
A C
d θ/2
（1）过C做射线，∠ACB=θ/2 （2）过A做BC垂线
双曲柄机构→固定最短杆为机架→最短杆为原来的曲柄 ∴将原机构的曲柄转换为机架
例题：一个铰链四杆机构中，已知L1=48mm，L2=60mm，L4=40mm，且L4可以调节， 为使该机构成为曲柄摇杆机构，且当L4为机架时，L3应为（C）mm A.64 B.48 C.24 D.34 解析：曲柄摇杆机构（固定最短杆的邻边为机架）
C1
90°-θ
90°-θ
2θ O
θ B2 A
做法不用写，方便理解
（1）连接C1C2，作两条射线，
与C1C2夹角为90°-θ，OC为半
径画圆
C2
（2）在圆上任取一点A，连接 AC1，AC2, AC1=b-a,AC2=b+a
AC2-AC1=2a=2AB（AB 的长度的
确定）
（3）以A为圆心作圆，求出B的
铰链四杆机构的演化 固定最短杆为机架→双曲柄机构 固定最短杆相邻杆为机架→曲柄摇杆机构 固定最短杆对面杆为机架→双摇杆机构
例题：要将一个曲柄摇杆机构转化为双曲柄机构，可以用机架转换化法将（A） A.原机构的曲柄作为机架 B.原机构的连杆作为机架 C.原机构的连架杆作为机架 解析：曲柄摇杆机构→机架为最短杆邻边→最短杆为曲柄
第五章 平面连杆机构
连杆：不与机架相连构成运动副的构件 连架杆：与机架相连构成运动副的构件 连杆机构：具有连杆的机构
b
a
c
分类： 按杆件数目分类： 二杆机构（没有连杆） 四杆机构 多杆机构 按运动副分类： 铰链四杆机构 含一个移动副的四杆机构 含两个移动副的四杆机构（椭圆仪）
平面四杆机构的演化 整周转动的——曲柄 一定范围内转动的——摇杆
1
2
1
2
最小传动角（曲柄与机架共线处） ∠B1C1D﹤90°， ∠B1C1D为最小传动角 ∠B1C1D＞90°，（180°- ∠B1C1D ）和∠B2C2D取小值
最小传动角的数值要标出来，这个数值是拿量角器量出来的，可以有一定的误差
死点：摇杆成为主动件，在其极限位置，力通过回转中心，构件不能动 传动角γ=0°
曲柄存在的条件①机架/连架杆中必有一最短杆②最长杆+最短杆≤其余两杆之和 L4为机架，则L3为最短杆， 60+x≤40+48 x≤28mm
a=80，b=150，c=120，求d的取值范围，此机构为曲柄摇杆机构
分别讨论：
（1）d为最短杆 （2）d为中间杆 （3）d为最长杆
（1）d为最短杆→双曲柄机构，不符合题意 （2）d为中间杆 80≤d≤150 a min杆 b max杆
Θ=180° K-1 K+1
压力角和传动角
压力角 ：C点处力与速度所加锐角α（力沿着杆的方向，速度是圆的切线方向） （从动件上） 传动角：压力角的余角γ Ft=Fcosα=Fsinγ Fn=Fsinα=Fcosγ α↓→γ↑→传动能力↑ 传动角γmin≥40° 传动较大γmin≥50°
压力角和传动角
以A为圆心，（BC-AB）为半径画圆，交右边这个圆于C1（这是另一个极所夹 的锐角θ
工作行程转角φ1（图示为α1）
φ1﹥φ2
空回行程转角φ2 （图示为α2）
工作行程慢，空回行程快——急回特性
K：行程速比系数
Θ：大小影响机构的急回特性
180°+ θ K=
180°- θ
a+b≤d+c 80+150≤d+120 d≥110
∴110≤d≤150 （3）d为最长杆 d≥150 a min杆 d max杆
a+d≤b+c 80+d≤120+120 d≤190 150≤d≤190 综上所述，110≤d≤190
曲柄滑块机构
曲柄存在的条件：a+e≤b e=0，a≤b
极限位置：曲柄和连杆拉直或重叠共线
极限位置与行程：极限位置间的距离H
对心和偏置曲柄滑块机构那个的行程比较大 C1C2﹥AC2 — AC1=2a （三角形两边之差小于第三边）
e偏程
曲柄滑块机构 行程速比系数K 对心曲柄滑块机构无急回特性K=1 最大压力角与最小压力角 最大压力角：垂直导路方向 最小压力角：连杆与导路重合 死点位置：以曲柄为主动件，无死点位置
当最短杆加最长杆大于另外两杆之和时，只能得到双摇杆机构
曲柄摇杆机构：将连续转动变成往复摆动 摇杆摆角：摇杆在极限位置的夹角
摇杆极限位置的做法（考试的时候不用写，直接画出来就行，我打出来是方便理解） （1）以A为圆心，AB为半径画圆；以D为圆心，CD 为半径画圆 （2）以A为圆心，（AB+BC）为半径画圆，交右边这个圆于C2（这是一个极限位置）
以滑块为主动件，其极限位置为死点位置
导杆机构 极限位置：曲柄与导杆垂直 单曲柄存在的条件 b﹤a 摆动导杆机构
行程速比系数K
sin θ 2
=sin
ψ 2
=
a b
极位夹角θ=摇杆摆角ψ 压力角α α=0 传动角γ γ=90° 传动最好 死点：以导杆为主动件，导杆位于极限位置是，机构处于死点位置
以下有很多道作图题，这章主要就是计算题（前面有一个求d取值范围的例题）和作图题
曲柄存在的条件： （1）机架和连架杆中必有一最短杆 （2）最短杆+最长杆≤其余两杆之和
周转副：与最短杆相连的两个转动副可以整周转动 摆动副：其他转动副不可以整周转动
例一：已知，按给定的k值设计四杆机构（这道题就是一个示例，k具体的数值也没给， 杆长什么的随便画就行）
（1）取A点位置，A为圆心
AB长为半径画圆，过圆心做
两条射线夹角为θ，BC长度
C1
任取
C2（（23））找做CC21点C2垂直平分线
A
θ B2
B1
例二：已知k值和CD杆长度及极限位置
极位夹角
画角均是用量角器量
位置
（4）最后，必须，画出一个
完整的四杆机构
B1 同弧所对的圆周角是圆心角的一半
还有另一种画垂线的方法，书上有 我一般习惯于用例子的这个方法
例三：曲柄滑块机构，已知k值，滑块行程H，偏程e
C1
90°-θ
A
B2
90°-θ
（1）
（2）做C1C2=H
C2
（3）90°-θ，两条 射线，交于O，以O
为圆心画圆
e
（4）作偏程e，与圆 相交于A
O
B1
例四：已知k值，机架长度，设计导杆机构
A C
d θ/2
（1）过C做射线，∠ACB=θ/2 （2）过A做BC垂线
双曲柄机构→固定最短杆为机架→最短杆为原来的曲柄 ∴将原机构的曲柄转换为机架
例题：一个铰链四杆机构中，已知L1=48mm，L2=60mm，L4=40mm，且L4可以调节， 为使该机构成为曲柄摇杆机构，且当L4为机架时，L3应为（C）mm A.64 B.48 C.24 D.34 解析：曲柄摇杆机构（固定最短杆的邻边为机架）
C1
90°-θ
90°-θ
2θ O
θ B2 A
做法不用写，方便理解
（1）连接C1C2，作两条射线，
与C1C2夹角为90°-θ，OC为半
径画圆
C2
（2）在圆上任取一点A，连接 AC1，AC2, AC1=b-a,AC2=b+a
AC2-AC1=2a=2AB（AB 的长度的
确定）
（3）以A为圆心作圆，求出B的
铰链四杆机构的演化 固定最短杆为机架→双曲柄机构 固定最短杆相邻杆为机架→曲柄摇杆机构 固定最短杆对面杆为机架→双摇杆机构
例题：要将一个曲柄摇杆机构转化为双曲柄机构，可以用机架转换化法将（A） A.原机构的曲柄作为机架 B.原机构的连杆作为机架 C.原机构的连架杆作为机架 解析：曲柄摇杆机构→机架为最短杆邻边→最短杆为曲柄
第五章 平面连杆机构
连杆：不与机架相连构成运动副的构件 连架杆：与机架相连构成运动副的构件 连杆机构：具有连杆的机构
b
a
c
分类： 按杆件数目分类： 二杆机构（没有连杆） 四杆机构 多杆机构 按运动副分类： 铰链四杆机构 含一个移动副的四杆机构 含两个移动副的四杆机构（椭圆仪）
平面四杆机构的演化 整周转动的——曲柄 一定范围内转动的——摇杆
1
2
1
2
最小传动角（曲柄与机架共线处） ∠B1C1D﹤90°， ∠B1C1D为最小传动角 ∠B1C1D＞90°，（180°- ∠B1C1D ）和∠B2C2D取小值
最小传动角的数值要标出来，这个数值是拿量角器量出来的，可以有一定的误差
死点：摇杆成为主动件，在其极限位置，力通过回转中心，构件不能动 传动角γ=0°
曲柄存在的条件①机架/连架杆中必有一最短杆②最长杆+最短杆≤其余两杆之和 L4为机架，则L3为最短杆， 60+x≤40+48 x≤28mm
a=80，b=150，c=120，求d的取值范围，此机构为曲柄摇杆机构
分别讨论：
（1）d为最短杆 （2）d为中间杆 （3）d为最长杆
（1）d为最短杆→双曲柄机构，不符合题意 （2）d为中间杆 80≤d≤150 a min杆 b max杆
Θ=180° K-1 K+1
压力角和传动角
压力角 ：C点处力与速度所加锐角α（力沿着杆的方向，速度是圆的切线方向） （从动件上） 传动角：压力角的余角γ Ft=Fcosα=Fsinγ Fn=Fsinα=Fcosγ α↓→γ↑→传动能力↑ 传动角γmin≥40° 传动较大γmin≥50°
压力角和传动角
以A为圆心，（BC-AB）为半径画圆，交右边这个圆于C1（这是另一个极所夹 的锐角θ
工作行程转角φ1（图示为α1）
φ1﹥φ2
空回行程转角φ2 （图示为α2）
工作行程慢，空回行程快——急回特性
K：行程速比系数
Θ：大小影响机构的急回特性
180°+ θ K=
180°- θ
a+b≤d+c 80+150≤d+120 d≥110
∴110≤d≤150 （3）d为最长杆 d≥150 a min杆 d max杆
a+d≤b+c 80+d≤120+120 d≤190 150≤d≤190 综上所述，110≤d≤190
曲柄滑块机构
曲柄存在的条件：a+e≤b e=0，a≤b
极限位置：曲柄和连杆拉直或重叠共线
极限位置与行程：极限位置间的距离H
对心和偏置曲柄滑块机构那个的行程比较大 C1C2﹥AC2 — AC1=2a （三角形两边之差小于第三边）
e偏程
曲柄滑块机构 行程速比系数K 对心曲柄滑块机构无急回特性K=1 最大压力角与最小压力角 最大压力角：垂直导路方向 最小压力角：连杆与导路重合 死点位置：以曲柄为主动件，无死点位置
当最短杆加最长杆大于另外两杆之和时，只能得到双摇杆机构
曲柄摇杆机构：将连续转动变成往复摆动 摇杆摆角：摇杆在极限位置的夹角
摇杆极限位置的做法（考试的时候不用写，直接画出来就行，我打出来是方便理解） （1）以A为圆心，AB为半径画圆；以D为圆心，CD 为半径画圆 （2）以A为圆心，（AB+BC）为半径画圆，交右边这个圆于C2（这是一个极限位置）
以滑块为主动件，其极限位置为死点位置
导杆机构 极限位置：曲柄与导杆垂直 单曲柄存在的条件 b﹤a 摆动导杆机构
行程速比系数K
sin θ 2
=sin
ψ 2
=
a b
极位夹角θ=摇杆摆角ψ 压力角α α=0 传动角γ γ=90° 传动最好 死点：以导杆为主动件，导杆位于极限位置是，机构处于死点位置
以下有很多道作图题，这章主要就是计算题（前面有一个求d取值范围的例题）和作图题