双摇杆机构演化
常用机构四连杆机构
设计
已知活动铰点B、C中心位置，求固定铰链A、D 中心位置。
B1
C1
B2
A●
●D
C2
四杆机构 AB1C1D 为所求.
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实现连杆给定的三个位置
C1 C2
B1 B2
B3 C3
D
A
四杆机构 AB1C1D 为所求.
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2.具有急回特性的机构
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按给定的 K 值,设计曲柄摇杆机构
4 D
lCD
3 D
e
B
1
2
C3
A 4
对心式曲柄滑块机构
B
2
C3
e0 1
A 4
偏置式曲柄滑块机构
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e ——偏心距 e =0 为曲柄滑块机构 e≠0 为偏置曲柄滑块
运动特点： 曲柄的回转运动变换为滑块的往复直线运动（如空压机）
或将滑块的往复直线运动变换为回转运动（如内燃机）。
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• 传动角为零=0(连杆与从动件共线),机构顶死
C
C
C2
2
1
3
B
B
vF
B1 =00
1
A
B2
4
=00
A
B2
D
=00
B
=00
C１
C
C
1
F
2
v
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克服死点的措施
• 利用构件惯性力
• 实例:家用缝纫机
• 采用多套机构错位排列
• 实例:蒸汽机车车轮联动机构
• 蒸汽机车两侧利用错位排列的两套曲柄滑块机构使车
1） 给定 K、y、LCD
铰链四杆机构各类变形情况
/jxsj/wang_luo_ke_cheng/2/2.1.htm
2012-8-14
2.1 铰链四杆机构的基本类型及运动特性
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二、四杆机构的运动特性
1.转动副为整转副的条件 机构中具有整转副的构件是关键构件，因为只有这种构件才有可能用电机等连续转动的装置来驱动。 若具有整转副的构件是与机架铰接的连架杆，则该构件即为曲柄。 以图示的铰链四杆机构为例，说明转动副为整转副的条件：
b. 反平行四边形机构 两曲柄长度相同，而连杆与机架不平行的铰链四杆机构，称为反平行四边形机构。如图示。
/jxsj/wang_luo_ke_cheng/2/2.1.htm
2012-8-14
2.1 铰链四杆机构的基本类型及运动特性 应用实例： 汽车车门开闭机构：
搅拌器机构： /jxsj/wang_luo_ke_cheng/2/2.1.htm 2012-8-14
2.1 铰链四杆机构的基本类型及运动特性
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（2）双曲柄机构 在铰链四杆机构中，若两连架杆均为曲柄，称为双曲柄机构。
通常情况下，当主动曲柄连续等速转动时，从动曲柄一般不等速转动。 应用实例： 惯性筛机构：
动件的往复摆角均为 。由图可以看出，曲柄相应的两个转角φ1和φ2为：
式中，θ为摇杆位于两极限位置时曲柄两位置所夹的锐角，称为极位夹角。 急回特性：摇杆回程平均速度大于工件行程的平均速度。 表示急回特性的程度用行程速比系数K表示，则
K
如已知K，即可求得极位夹角θ，即
m 2 t1 1 180 m1 t 2 2 180
2.1 铰链四杆机构的基本类型及运动特性
页码，10/13
除以上分析方法外，机构成为双摇杆机构时，LAB 的取值范围亦可用以下方法得到：对于以上给定的 杆长，若能构成一个铰链四杆机构，则它只有三种类型：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。故分 析出机构为曲柄摇杆机构、双曲柄机构时LAB 的取值范围后，在0～220mm之内的其余值即为双摇杆机构时 LAB 的取值范围。 例2： 图示的插床用转动导杆机构（导杆AC 可作整周转动），已知LAB =50mm， LAD =40mm，行程速度变 化系数K=2。求曲柄BC的长度LBC 及插刀P的行程s。
铰链四杆机构的三种基本形式特点
铰链四杆机构的三种基本形式特点
铰链四杆机构的三种基本形式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。
所有运动
副均为转动副的四杆机构称为铰链四杆机构，它是平面四杆机构的基本形式，其他四杆机
构都可以看成是在它的基础上演化而来的。
1、曲柄摇杆机构的条件：连架杆之一为最短杆。
2、双曲柄机构的条件：机架为最长杆。
3、双摇杆机构的条件：连杆为最短杆。
铰链四杆机构中，按照连架杆与否可以搞整周旋转，可以将其分成三种基本形式，即
为曲柄摇杆机构，双曲柄机构和双摇杆机构。
所有运动副均为转动副的四杆机构称为铰链四杆机构，它是平面四杆机构的基本形式，其他四杆机构都可以看成是在它的基础上演化而来的。
选取其中一个构件做为机架之後，轻易与机架链接的构件称作连架杆，不轻易与机架
相连接的构件称作连杆，能搞整周调头的构件被称作曲柄，就可以在某一角度范围内往复
转动的构件称作摇杆。
如果以旋转副相连接的两个构件可以搞整周相对旋转，则称作整转副，反之称作摆转副。
机械原理第七版西北工业大学课后习题答(8-11章)整本是的重点
第8章课后习题参考答案8-l 铰链四杆机构中，转动副成为周转副的条件是什么?在下图所示四杆机构ABCD 中哪些运动副为周转副?当其杆AB 与AD 重合时，该机构在运动上有何特点?并用作图法求出杆3上E 点的连杆曲线。
答：转动副成为周转副的条件是：（1）最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆长度之和；（2）机构中最短杆上的两个转动副均为周转副。
图示ABCD 四杆机构中C 、D 为周转副。
当其杆AB 与AD 重合时，杆BE 与CD 也重合因此机构处于死点位置。
8-2曲柄摇杆机构中，当以曲柄为原动件时，机构是否一定存在急回运动，且一定无死点?为什么? 答：机构不一定存在急回运动，但一定无死点，因为：（1）当极位夹角等于零时，就不存在急回运动如图所示，（2）原动件能做连续回转运动，所以一定无死点。
8-3 四杆机构中的极位和死点有何异同?8-4图a 为偏心轮式容积泵；图b 为由四个四杆机构组成的转动翼板式容积泵。
试绘出两种泵的机构运动简图，并说明它们为何种四杆机构，为什么?解 机构运动简图如右图所示，ABCD 是双曲柄机构。
因为主动圆盘AB 绕固定轴A 作整周转动，而各翼板CD 绕固定轴D 转动，所以A 、D 为周转副，杆AB 、CD 都是曲柄。
8-5试画出图示两种机构的机构运动简图，并说明它们各为何种机构。
图a 曲柄摇杆机构图b 为导杆机构。
8-6如图所示，设己知四杆机构各构件的长度为240a mm =，600b =mm ,400,500c mm d mm ==。
试问:1)当取杆4为机架时，是否有曲柄存在?2)若各杆长度不变，能否以选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构?如何获得?3)若a 、b ﹑c 三杆的长度不变，取杆4为机架，要获得曲柄摇杆机构,d 的取值范围为何值? :解 (1)因a+b=240+600=840≤900=400+500=c+d 且最短杆 1为连架轩．故当取杆4为机架时，有曲柄存在。
平面四杆机构的基本类型及应用-精品文档
图3－16b
图3－19
图3－20
• 若选用曲柄滑块机构中滑块3作机架（图316c），即演化成移动导杆机构（或称定块 机构）。 • 它应用于手摇卿筒（图3—21）和双作用式 水泵等机械中。
图3—21
图3-16c
（3）变化双移动副机构的机架
• 在图3-15和图3-22a所示的具有两个移动副的四杆机 构中，是选择滑块4作为机架的，称之为正弦机构， 这种机构在印刷机械、纺织机械、机床中均得到广 泛地应用，例如机床变速箱操纵机构、缝纫机中针 杆机构（图3—22d）；
铰链四杆机构可分为以下三种类型
1、曲柄摇杆机构
• 铰链四杆机构的两连架杆中一个能作整 周转动，另一个只能作往复摆动的机构。
2、双曲柄机构
铰链四杆机构的两连架杆均能作整周转 动的机构。
• 在双曲柄机构中，若相对两杆平行相 等，称为平行双曲柄机构（图3－9）。 这种机构的特点是其两曲柄能以相同 的角速度同时转动，而连杆作平行移 动。图3－10a所示机车车轮联动机构 和图3－10b所示的摄影平台升降机构 均为其应用实例。
图3-15
图3—22
• 若选取构件1为机架（图3－22b）， 则演化成双转块机构，它常应用 作两距离很小的平行轴的联轴器， 图3-22e所示的十字滑块联轴节为 其应用实例；
图3－22b
图3-22e
• 当选取构件3为机架（图3－22c）时， 演化成双滑块机构，常应用它作椭圆 仪（图3—22f）。
图3－22
图 3－11
3、双摇杆机构
双摇杆机构:铰链四杆机构中的两连架杆均不能作 整周转动的机构。
如 图 3 － 12 所 示 鹤 式 起 重 机 的 双 摇 杆 机 构 ABCD，它可使悬挂重物作近似水平直线移动， 避免不必要的升降而消耗能量。在双摇杆机构 中，若两摇杆的长度相等称等腰梯形机构，如 图3—13中的汽车前轮转向机构。
曲柄摇杆机构和双摇杆机构的瞬心线解析法研究
DOI: 10.11991/yykj.202004009曲柄摇杆机构和双摇杆机构的瞬心线解析法研究刘庆1，李春明1,2，刘晓1，曹惠11. 中国石油大学(华东) 中国石油大学胜利学院，山东 东营，2570612. 中国石油大学(华东) 机电工程学院，山东 青岛，266580摘 要：针对平面四杆(体)机构的瞬心线与重载滚滑副机构构体接触面轮廓设计的关系，为了进行瞬心线的解析法研究，进行了以下研究。
1)基于直线方程、矩阵运算和坐标变换导出了平面四体机构瞬心的计算式，即瞬心线方程。
2)分析了无穷远瞬心和歧运动位。
3)以曲柄摇杆机构为例绘制了瞬心线。
4)根据双摇杆机构主动摇杆的摆动范围及运动的连续性，绘制了5种情况的瞬心线，没有绘出在歧运动位有可能出现的另一段。
瞬心线图线验证了所推导的瞬心线方程。
该研究可为滚滑副机构的接触廓线设计提供参考依据。
关键词：机构运动学；瞬心线；平面四体机构；歧运动位；坐标变换；解析法；滚滑副；一约束副；二约束副中图分类号：O311; TH113.2+2; TH112.1 文献标志码：A 文章编号：1009−671X(2021)01−0093−05Analytic method for instantaneous velocity center line of a crank-rockerand birocker mechanismLIU Qing 1, LI Chun-ming 1,2, LIU Xiao 1, CAO Hui 11. Shengli College in China University of Petroleum, China University of Petroleum (East China), Dongying 257061, China2. Faculty of Mechanical and Electronic Engineering, China University of Petroleum (East China), Qingdao 266580, ChinaAbstract : For the relation between the instantaneous velocity center line of a planar four-bar (quabody) mechanism and the contact surface profile design of a heavy-duty rolling and sliding pair mechanism, in order to study the analytic method of the instantaneous velocity line, the following contents are studied. 1) Based on the line equation, matrix operation and coordinate transformation, the calculation formula of instantaneous velocity center of planar quabody mechanism, namely instantaneous velocity center line equation, is derived. 2) The instantaneous velocity center at infinity and the kinematics bifurcation position are analyzed. 3) The instantaneous velocity center line is drawn with crank rocker mechanism as an example. 4) According to the swing range and motion continuity of the active rocker of the double rocker mechanism, the instantaneous velocity center lines of five cases are drawn, and the other section that may appear at the other side of kinematics bifurcation position is not drawn. The equation of instantaneous velocity center line is verified by the diagram of instantaneous velocity center line. The research can provide the reference for the contact profile design of rolling and sliding pair mechanism.Keywords: mechanism kinematics; instantaneous velocity center line; planar quabody mechanism; kinematics bifurcation position; coordinate transformation; analytic method; rolling and sliding pair; monoconstraint pair;biconstraint pair曲柄摇杆机构是最简单、最普遍的平面四杆(体)机构，任何复杂的机构都可视为该机构经过演化或组合而形成的[1−3]。
平面四杆机构的基本类型及应用
图3-15
图3—22
• 若选取构件1为机架（图3－22b）， 则演化成双转块机构，它常应用 作两距离很小的平行轴的联轴器， 图3-22e所示的十字滑块联轴节为 其应用实例；
图3－22b
图3-22e
• 当选取构件3为机架（图3－22c）时， 演化成双滑块机构，常应用它作椭圆 仪（图3—22f）。
图3－22
图3－9
图3－10
• 在图3－11a所示双曲柄机构中，虽然其对应边长度 也相等，但BC杆与AD杆并不平行，两曲柄AB和 CD转动方向也相反，故称其为反平行四边形机构。 • 图 3－11b所示的车门开闭机构即为其应用实例， 它是利用反平行四边形机构运动时，两曲柄转向相 反的特性，达到两扇车门同时敞开或关闭的目的。
• 一、平面四杆机构的基本类型及应用
• 全部运动副为转动副的四杆机构称为铰链四杆机构， • 它是平面四杆机构的最基本型式（如图3-4a所示）
图3-4a
a—曲柄： 与机架相联并且作整周转动的构件； b—连杆：不与机架相联作平面运动的构件； c—摇杆：与机架相联并且作往复摆动的构件； d—机架： a、c—连架杆。
图 3－11
3、双摇杆机构
双摇杆机构:铰链四杆机构中的两连架杆均不能作 整周转动的机构。
如 图 3 － 12 所 示 鹤 式 起 重 机 的 双 摇 杆 机 构 ABCD，它可使悬挂重物作近似水平直线移动， 避免不必要的升降而消耗能量。在双摇杆机构 中，若两摇杆的长度相等称等腰梯形机构，如 图3—13中的汽车前轮转向机构。
转动导杆机构
摆动导杆机构
• 它可用于回转式油泵、牛头刨床及插床 等机器中。图3－17所示小型刨床和图3— 18 中的牛头刨床，分别是转动导杆机构 和摆动导杆机构的应用实例。
(完整版)平面四杆机构的基本类型及其演化
第三讲课题：§3-1 平面四杆机构的基本类型及其演化教学目的：理解平面四杆机构的各种类型及其应用。
教学重点: 铰链四杆机构类型及其演化，理解曲柄存在条件。
教学难点：导杆机构教学方法：课堂演示、多媒体教学互动：每个知识点后提问或讨论。
教学安排：§3-1 平面四杆机构的基本类型及其演化复习旧课：机构组成，运动副，运动简图等。
平面连杆机构是常用的低副机构，其中以由四个构件组成的四杆机构应用最广泛，而且是组成多杆机构的基础。
因此本章着重讨论四杆机构的基本类型、性质及常用设计方法。
一、四杆机构的类型1．曲柄摇杆机构两连架杆一为曲柄，一为摇杆。
功能：将等速转动转换为变速摆动或将摆动转换为连续转动。
应用：雷达天线机构、缝纫机踏板机构。
2．双曲柄机构两连架杆都为曲柄功能：将等速转动转换为等速同向、不等速同向、不等速反向转动。
应用：惯性筛机构若两曲柄的长度相等，连杆与机架的长度也相等，则该机构称为平行双曲柄机构。
如铲斗机构还有反平行四边形机构，例：公共汽车车门启闭机构3．双摇杆机构两连架杆都为摇杆功能：一种摆动转换为另一种摆动。
应用：鹤式起重机、飞机起落架二、铰链四杆机构的曲柄存在条件证明：结论：铰链四杆机构存在一个曲柄的条件是：1．最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和2．曲柄为最短杆。
铰链四杆机构存在曲柄的条件是：1．最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和2．机架或连架杆为最短杆。
三、四杆机构类型判别否Lmax+Lmin< L' +L"是不可能有曲柄可能有曲柄最短杆对边最短杆最短杆邻边双摇杆机构曲柄摇杆机构双曲柄机构四、铰链四杆机构的演化1．曲柄滑块机构2．偏心轮机构3．导杆机构①摆动导杆机构（牛头刨床）②转动导杆机构③移动导杆机构4．摇块机构小结：本次课主要熟悉四杆机构的各种类型，了解它们的应用作业：预习下次课内容。
高中通用技术各种联动机构动图
外接圆柱摩擦轮
主从动件转向相反，传动比：i=n1/n2=r2/r1，图中n1、r1及 r2可输入，从而得出 不同尺寸的摩擦轮传动。
内接圆柱摩擦轮
主从动件转向相同，传动比：i=n1/n2=r2/r1，图中n1、r1及 r2可输入， 从而得出不同尺寸的摩擦轮传动。
齿轮传动
齿轮传动是现代各类机械传动中应用最广泛的一种传动，与其他机械传动相比， 齿轮传动的主要优点是：传递功率大、速度范围广、效率高、结构紧凑，工作可 靠、寿命长、且能保证恒定的瞬时传动比。其主要缺点是制造和安装精度要求高、 成本高，而且不宜用于中心距较大的传动。
飞轮
该机构为一对心曲柄滑块机构的应用形式，滑块为 主动件，由于飞轮的惯性，使机构冲过了两个死点 位置。
偏心轮
该机构本质上是曲柄滑块机构，偏心轮的回转中心A到 它的几何中心B之间的距离叫偏心距，即曲柄长度。这 种机构常用于冲床、剪床及润滑油泵中。
滚子对心移动从动件盘形凸轮机构
机构中凸轮匀速旋转，带动从动件往复移动，滚子接触,摩擦阻力小， 不易摩擦，承载能力较大，但运动规律有局限性，滚子轴处有间隙， 不宜高速。
千斤顶
该机构是一种传力螺旋，以传力为主，用较小的驱动力矩可以产生很大的 轴向载荷，螺母固定不动，螺杆转动并移动，一般速度较低，通常要求自 锁。
蜗杆传动机构
蜗杆传动用于传递空间垂直交错两轴间的运动和动力；传动比大、平 稳性好；一定条件下可以自锁。因此，广泛用于各种设备的传动系统 中。
链传动
链传动靠链轮和链之间的啮合传递运动，而链轮之间有挠性 链条，兼有啮合传动和挠性传动的特点。因此，可在不宜采 用带传动和齿轮传动的场合考虑采用链传动。
带张紧轮的三角带传动
三角带工作一段时间后会因为塑性伸长而松弛，致使张紧力降低，张紧轮 可以保证足够的张紧力。张紧轮应放在松边内侧靠大带轮处，以免小带轮 包角减小过多，影响传动能力。
第二章 常见典型机构
5）适用的圆周速度和功率范围广。
你或许拥有一块手表，或是拥 有一个闹钟，当打开机械式的 手表或闹钟的后盖时，就能看 到齿轮是怎样进行啮合传动的。
二、齿轮机构
下午3时3分
（1）按轴的相对位置分类
按轮齿方向
直齿圆柱齿轮传动 斜齿圆柱齿轮传动 人字齿齿轮传动
齿 轮
两轴平行
按啮合情况
外啮合齿轮传动 齿轮齿条传动
第二章 常见典型机构
教 师：徐丽君 办公室：学9301-3
• 1.平面连杆机构 • 2.齿轮机构 • 3.凸轮机构 • 4.棘轮机构 • 5.轮槽机构 • 6.典型机构动画演示
一、平面连杆机构
平面连杆机构定义：
所有构件均作平行于某一平面的运动，且构件之间只有低副连接。
1、铰链四杆机构的组成
机 架——固定不动构件 连架杆——与机架以运动副相连的杆 曲 柄——能做整周转动 摇 杆——摆动一定角度 连 杆——不直接与机架相连的杆
皮革抛光机
（1）曲柄摇杆机构（crank-rocker)
双面刀刃灌木修剪机构
（2）双曲柄机构（double-crank)
• 何为双曲柄机构？ • 两个连架杆都是曲柄的机构。如下动画
（2）双曲柄机构（double-crank)
惯性筛机构
C
23
B 1
4D A
6E
（2）双曲柄机构（double-crank)
2
1
3
4
2
1
3
4
2
1
3
4
(b)不满足格拉肖夫判别式，以任何杆为机架，为双摇杆机构
4.平面机构的自由度
一个作平面运动的自由构件具有三个自由度，即沿X轴、Y轴的移动以及在 XOY平面内的转动。
双摇杆机构
曲柄滑块机构
2. 偏心轮机构:曲柄滑块
机构中，是曲柄AB的尺寸较小时，由 于结构的需要常将曲柄改作成一个几 何中心不与其回转中心相重合的圆盘。 此圆盘称为偏心轮，其回转中心与几 何中心间的距离称为偏心距（它等于 曲柄长），这种机构则称为偏心轮机 构，它与曲柄滑块机构的运动特性完 全相同，它在单冲压片机中得到了应
机器的传动系统和工作执行系统统称为机械运动系统。 传动系统的目的是为了改变运动方向和运动条件；工作 执行系统的目的是完成生产所需的工艺动作。
（三）机械控制系统
在制药机械中，控制系统所采用的控制方法很多，有机 械控制、电气控制、液压控制、气动控制及综合控制。 其中以电气控制应用最为广泛，在我国制药企业推行的 GMP认证中，制药设备必须向自动化、智能化的方向 发展。 机器和机构总称为机械。在各种不同类型的机械中经常 使用的机构，称为常用机构，如连杆机构、凸轮机构等。 在各种机械中使用的零件有：专用零件（如离心泵的叶 轮、活塞等）和通用零件（如螺钉、螺栓、轴、齿轮、 轴承等）。 本章主要学习常用机构、机械传动和常用机械零件
双曲柄机构
安瓿灌封机中的送瓶机构
3. 双摇杆机构：
若四杆机构的两连架杆均为 摇杆，则此四杆机构称为双摇杆 机构。当两摇杆的长度不等时， 能将主动摇杆的一种摆动变为从 动摇杆的另一种摆动。
双摇杆机构
（二）平面四杆机构的演化
1. 曲柄滑块机构：它是由曲柄
AB、连杆BC、滑块C和不动的导 槽（机架）D所组成。曲柄可绕轴 A转动，滑块可在导槽中作直线往 复运动，故本机构称为曲柄滑块 机构。它广泛的应用于往复泵， 活塞式压缩机等机械中。
新知识
连杆机构是一种广泛应用的机构，它是用连杆把机构中的 原动件和从动件相联，通过连杆的联接而使机构的各构件 构成了一个连动装置，因而将这种机构称为连杆机构。
8章课后作业
【题 8-8】 】
图示铰链四杆机构中，各杆长度 图示铰链四杆机构中，各杆长度l1=28mm， l2=52mm， l3=50mm， ， ， ， l4=72mm，试求：（ ）当取杆 为机架时，该机构的极位夹角θ 、杆3的 ：（1） 为机架时， ，试求：（ 当取杆4为机架时 的 和行程速度变化系数K;（ ）当取杆1为机 最大摆角ϕ 、最小传动角 γ min 和行程速度变化系数 （2）当取杆 为机 架时，将演化成何种类型的机构？为什么？并说明这时 、 两个转动副 架时，将演化成何种类型的机构？为什么？并说明这时C、D两个转动副 是周转副还是摆转副；（ ）当取杆3为机架时 又将演化成何种机构？ 为机架时， 是周转副还是摆转副；（3）当取杆 为机架时，又将演化成何种机构？ ；（ 这时A、 两个转动副是否仍为周转副 两个转动副是否仍为周转副？ 这时 、B两个转动副是否仍为周转副？
【题 8-23】 】
为折叠共线， 解：当摇杆的另一极限位置位于DC2′时，则AC2′为折叠共线， AC1 当摇杆的另一极限位置位于 时 为折叠共线 为拉直共线
∠DC2 ' A = 180° − ∠DC2 ' C2 = 180° − ∠DC2 A = 180° − 16.73° = 163.27°
∠ADC2 ' = 180° − ∠DAC2 − ∠DC2 ' A = 180° − 12.47° − 163.27 = 4.26°
【题 8-23】 】
如图所示，现欲设计一铰链四杆机构，设已知摇杆 的长度 如图所示，现欲设计一铰链四杆机构，设已知摇杆CD的长度 lCD=75mm，行程速度变化系数 的长度l ，行程速度变化系数K=1.5，机架 的长度 CD=100mm，摇杆 ，机架AD的长度 ， 的一个极限位置与机架间的夹角ϕ =45°。试求曲柄的长度 AB和连杆的 ° 试求曲柄的长度l 长度l 有两组解）。 长度 BC （有两组解）。
第二章-曲柄摇杆机构、四杆机构设计
1 为保证机构的传力性能良好，
应使最小传动角γmin≥ 。 一般许用值 =40°～50°。
重载大功率时取大值。
曲柄摇杆机构中， 最小传动角γmin 总是发 生于曲柄与机架共线 和重叠共线的两位置 之一，如图所示。 (具 体证明见P30页)
急回运动特性可用行程速度变化系数（也称 行程速比系数）K 表示。
v2
C1C2/t2
t1
1
180°＋θ
K＝──＝────＝──＝──＝───── （2-1）
v1
C1C2/t1
t2
2
180°－θ
θ ──摇杆处于两极限
位置时，对应的曲
柄所夹的锐角，称
为极位夹角。
K 值越大，急回 特性愈明显。一般机 械中，1≤K≤2。
l1＋l4≤l2＋l3
（2-4）
l1＋l3≤l2＋l4
（2-5）
l1＋l2≤l4＋l3
（2-6）
l1 ≤ l2 l1 ≤ l4 即杆１最短。 l1 ≤ l3
由此可得铰链四杆机构有整转副的条件是：
(1) 整转副是由最短杆与其邻边组成的;
(1) 整转副是由最短杆与其邻边组成的; (2) 最短杆与最长杆长度之和，应小于或等于 其余两杆长度之和。
二、导杆机构
导杆机构是改变曲柄滑块机构中的固定构 件而演化来的。如图a 所示的曲柄滑块机构， 若改取杆1为固定构件， 即得图b 所示导杆机构。 杆4 称为导杆。滑块３ 相对导杆滑动并一起绕 Ａ点转动。通常取杆２ 为原动件。
导杆机构的的特点：
传动角始终等 于90°。具有很好 的传力性能，故常 用于牛头刨床、插 床和回转式油泵之 中。验法源自作图法直观，解析法精确，实验法简便。
平面四杆机构的演化形式
平面四杆机构的演化形式
平面四杆机构是机械工程领域中常见的一类机构，其原理是通过四个杆件的相互连接和运动，实现不同形式的运动转换。
这种机构的演化形式可以追溯到19世纪初期，当时的机构设计主要集中在研究
四杆机构的运动性质和曲线生成能力。
随着科技的进步和工业需求的不断增加，平面四杆机构的应用范围也不断扩大，从最初的纺织机械和自行车变速器，到现在的汽车发动机、摇臂式喷油器等高科技领域。
同时，机构设计的理论也不断发展，从最初的基础理论研究到现在的仿真设计和优化设计。
目前，平面四杆机构的演化形式已经可以分为多种类型，包括双摇杆机构、双曲线机构、斜四杆机构、双直线机构等。
每种机构都有其独特的特点和应用领域，但都遵循着相同的运动规律和原理。
总的来说，平面四杆机构的演化形式已经经历了一个漫长的历程，从最初的发明到现在的应用于各个领域的高科技机械中，都得到了广泛的应用和发展。
而随着科技的不断进步，相信平面四杆机构的演化形式还会不断发展和完善，为我们的生活带来更多的便利和惊喜。
- 1 -。
双摇杆机构
教学目标
1、平面连杆机构的类型 和演化 2、凸轮机构的类型 3、间歇运动机构的类型
第一节 概述
机器共同的属性①均是由构件组成的组合 体；②各构件间具有确定的相对运动；③ 能够将供给它的能量转变为机械能。满足 前两个属性的组合体称为机构，机构的作 用是传递运动和力，它是机器的主要组成 部分。一个或一个以上机构的组合体构成 机器，机器是执行机械运动的装置，用来 转换或传递能量从而完成规定的工作。机 器由原动机、机械运动系统和控制系统组 成。
第二节 机械常用机构
平面连杆机构 凸轮机构 间歇运动机构
一、平面连杆机构（The flat surface connects the pole
organization ）
（一）平面连杆机构的基本类型
1. 曲柄摇杆机构：若在四杆机构的两连架杆中， 一为曲柄，另一为摇杆，则此机构称为曲柄摇杆机 构。AB是曲柄，DC是摇杆，当曲柄与连杆重合在一 条直线上（即图示位置AB1C1及B2AC2）时，摇杆摆 动到了两个极限位置DC1及DC2。这种机构的运动特 性是能将主动曲柄的连续转动变为从动摇杆的往复 摆动。
曲柄摇杆机构
2. 双曲柄机构：
若四杆机构的两连架杆均为曲柄，则此四杆机构 称为双曲柄机构，ABCD即为双曲柄机构。
在双曲柄机构中，如两曲柄的长度相等，连杆与 机架的长度也相等且彼此平行，则称为平行四边 形机构，这种机构在机器中应用很广，安瓿灌封 机中的活动齿板与移动齿板，在该机构中，移动 齿板是连杆，两偏心轴是两个等长的曲柄。由于 平行四边形机构存在死点位置，当两曲柄到达死 点位置时，具有运动不确定现象，为了避免这种 现象，该机构采用了两个相同转速和转向的主动 件。当两曲柄作等速转动时，连杆作平移运动。
第四章机构的演化变异与创新设计
一、转动副的尺寸变化 偏心盘机构
铰链四杆机构ABCD的转动副尺寸扩大
转动副B的尺寸扩大包括A ,转动副C的尺寸扩大包括B 转动副D的尺寸扩大包括C
二、转动副的结构变化
滑动轴承
滚动轴承
三、移动副的尺寸变化
曲柄滑块机构ABC的变异
B处转动副尺寸扩大,C处转动副尺寸扩大。 滑块尺寸与形状变化（中空）
摆块机构ABC，块3作成杆状，杆状构件2作成 块状，得到图示摆动导杆机构。
二、轮状构件的演化与变异 齿轮、飞轮
三、盘状构件的演化与变异 凸轮、曲柄等
四、块状构件的演化与变异 滑块等
第五节 运动副的等效变换与创新设计
一、空间运动副与平面运动副的等效变换 二、高副与低副的等效变换 三、滑动摩擦副与滚动摩擦副的等效变换
6、创新实例分析
Z1、Z2、Z3为定轴轮系，固定齿轮Z1，得到一个行星轮系 固定齿轮Z3，又可得到一个行星轮系，这时可得到三种不 同的传动比。这是行星传动变速的基本原理。
第三节 运动副的演化、变异与创新设计
一、转动副的尺寸变化 二、转动副的结构变化 三、移动副的尺寸变化 四、移动副的结构变化 五、运动副性质的等效变换
2、机构变异方法：
（1）改变机构中运动副的尺寸 （2）改变机构中运动副的形状 （3）改变机构中运动副的性质
3、机构演化与的变异的差别 相同点：都是首先选定以某一基本机构为原始机
构。 不相同点：机构演化变换后可得到具有不同性
质的新机构；机构变异后得到的机构 类型不改变。
第二节 机架变换与创新设计 1、连杆机构的机架变换
(1)铰链四杆机构
C
C
C
B
B
B
A
DA
D
1.曲柄摇杆机构
平行四边形机构
带有辅助构件的平行四边形机构
一、平面连杆机构
对于两个曲柄转向相反的情况，即连杆与机架的长度相
等,两个曲柄长度相等所组成的转向相反的双曲柄机构称为 反平行四边形机构。
反平行四边形机构不具备
平行四边形机构前述两个运动
特征。 车门启闭机构就是反平行
反平行四边形机构
四边形机构的应用实例。
车门启闭机构
二、凸轮机构
连杆机构和凸轮机构对比：
平面连杆机构虽然应用广泛，但它只能近似地 实现给定的运动规律，且设计比较复杂。当从 动件须精确地按预定运动规律尤其是复杂运动 规律工作时，则常采用凸轮机构。
二、凸轮机构
分类
1. 按凸轮的形状分： 盘形、移动、圆柱
2. 按从动杆运动形式分: 移动（直动）、摆动
3. 按从动杆形状分： 尖顶、滚子、平底
第四章 常用机构
一、平面连杆机构
应用实例：
内燃机、鹤式吊、火车轮、牛头刨床、开窗户支撑、公共 汽车开关门、折叠伞、折叠床、 各种健身器材等。
定义：由低副（转动、移动）连接组成的平面机构。 优点：
1.采用低副。面接触、承载大、便于润滑、不易磨损。 2.构件接触面多为圆柱面或平面, 形状简单、易加工、容易获 得较高的制造精度。 3. 构件间接触自封闭, 不需外力保持构件间的接触。 4.改变杆的相对长度，从动件运动规律不同。 5.连杆曲线丰富。可满足不同要求。
安装辅助连杆； 几组机构错位安装。
B2 A
vB
B1
FB
脚
D
C2 踏板
C1 缝纫机主运动机构
一、平面连杆机构
一、平面连杆机构
一、平面连杆机构
一、平面连杆机构
一、平面连杆机构
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