最新铰链四杆机构的应用实例精编
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举例说明铰链四杆机构的应用
举例说明铰链四杆机构的应用
铰链四杆机构是一种常见的机械结构，它由四个连杆和若干个铰链连接而成。
这种结构常用于机械设备和工业机器人等领域，下面以几个具体的例子来说明其应用。
1. 汽车车门
汽车车门通常采用铰链四杆机构来实现打开和关闭。
在车门的上、下、前、后四个角落分别安装一个铰链四杆机构，通过机构的运动，车门可以实现向内、向外打开和关闭的功能。
2. 工业机器人
工业机器人通常需要进行各种精细的运动控制，铰链四杆机构在这方面具有较高的精度和可靠性。
例如，在焊接机器人中，铰链四杆机构可以实现焊枪的精准控制，从而保证焊接的质量和效率。
3. 飞机起落架
飞机起落架也是一个重要的应用领域。
由于飞行过程中需要经历各种复杂的环境和振动，所以起落架的设计需要考虑到安全、结构合理和可靠性等因素。
铰链四
杆机构的结构简单，重量轻，可以满足这些要求。
总之，铰链四杆机构是一种结构简单、可靠性较高的机械结构，广泛应用于各种机械设备和工业机器人中。
铰链四杆机构
（2）运动副： 转动副、移动副
3. 机构类型： 低副机构
运动副
构件之间直接接触且 产生一定旳相对运动旳联接。
两个构件构成旳运动
副一般有三种形式联接起来， 即点接触、线接触和面接触。
转动副
低副
运
移动副
动
副
齿轮副
高副
凸轮副
常见运动副
转动副
移动副
凸轮副
齿轮副
螺旋副
4. 铰链四杆机构旳功能
（1）能实现复杂旳平面运动 （2）动力传递、变化运动旳形式
111 11
CC 3334
22 B
自卸卡车举升机构
(3)选不同旳构件为机架
B
1
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
A1 B
42
C3
A
44A
1 B
2
3C
直动滑杆机构 手摇唧筒 这种经过选择不同构件作为机架以取得不同机构旳措施称为： ----机构旳倒置
例：选择双滑块机构中旳不同构件
B
飞机起落架
F
工件 A
B B2 C 2C γ=0
11
33
A
4 T
钻孔夹具
P P DD
2.平面四杆机构旳演化型式 (1) 变化构件旳形状和运动尺寸
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
φ
s=l sin φ
双滑块机构
正弦机构
(2)变化运动副旳尺寸
(3)选不同旳构件为机架
3. 机构类型： 低副机构
运动副
构件之间直接接触且 产生一定旳相对运动旳联接。
两个构件构成旳运动
副一般有三种形式联接起来， 即点接触、线接触和面接触。
转动副
低副
运
移动副
动
副
齿轮副
高副
凸轮副
常见运动副
转动副
移动副
凸轮副
齿轮副
螺旋副
4. 铰链四杆机构旳功能
（1）能实现复杂旳平面运动 （2）动力传递、变化运动旳形式
111 11
CC 3334
22 B
自卸卡车举升机构
(3)选不同旳构件为机架
B
1
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
A1 B
42
C3
A
44A
1 B
2
3C
直动滑杆机构 手摇唧筒 这种经过选择不同构件作为机架以取得不同机构旳措施称为： ----机构旳倒置
例：选择双滑块机构中旳不同构件
B
飞机起落架
F
工件 A
B B2 C 2C γ=0
11
33
A
4 T
钻孔夹具
P P DD
2.平面四杆机构旳演化型式 (1) 变化构件旳形状和运动尺寸
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
φ
s=l sin φ
双滑块机构
正弦机构
(2)变化运动副旳尺寸
(3)选不同旳构件为机架
铰链四杆机构的应用实例
W
18
转动导杆机
W
19
应用
W
20
摆动导杆机构
• 2 摆动导杆机构就是固定了连杆为机架，滑块与曲柄直接 相连 。 如图所示：
W
21
应用：牛头刨床
W
22
移动导杆机构
• 移动导杆机构就是以滑块为固 定机架，演化来的。如图所示
W
23
应用：压力水井
W
24
曲柄摇块机构
• 曲柄摇块机构就是以连杆为固 定机架，滑块不曲柄直接相连。 如图所示
1.曲柄滑块机构在内燃机中的应用
W
3
曲柄摇杆机构在生产中应用很广泛，图示为一些应用实例。 图示的设备都是以曲柄为主动件，摇杆为从动件组成的机构。
W
4
曲柄摇杆机构应用
C
2
3
B1
4
D
A
雷达天线的俯仰机构
W
5
汽车刮雨器是一 个曲柄摇杆机构， 构件1（曲柄）做 等速转动通过连 杆2带动连架杆3 （摇杆）实现刮 雨效果。
W
3 1
2
汽车刮雨器
6
缝纫机踏板机构是以踏板（摇杆）为主动件的曲柄摇杆 机构，有死点位置
3 2
4 1
W
7
双曲柄机构的应用
C
23
B 1
4D A
6E
惯性筛机构
W
8
平行四边形机构实例1
天平
B
C
火车轮
A
D
升降平台
W
9
平行四边形机构实例2
C B
A
D
播种机料斗机构
W
10
反相平行四杆机构应用
车门开闭机构
铰链四杆机构的应用实例PPT课件
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4 1
双曲柄机构的应用
惯性筛机构
C
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B 1
4D A
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平行四边形机构实例1
天平
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C
A
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升降平台
火车轮
平行四边形机构实例2
C B
A
D
播种机料斗机构
反相平行四杆机构应用
车门开闭机构
双摇杆机构的应用
C
E
B
D
Q A
鹤式起重机
双摇杆机构特例：等腰梯形机构
A
D
E
B
C
汽车转向机构
曲柄滑块机构是有曲柄摇杆机构演化得来的 下图为曲柄滑块机构的示意图
“不能。” “它能滋润你的干渴？” “不能。”爱是什么？ 一个精灵坐在碧绿的枝叶间沉思。
风儿若有若无。 一只鸟儿飞过来，停在枝上，望着远处将要成熟的稻田。 精灵取出一束黄澄澄的稻谷问道：“你爱这稻谷吗？”
“爱。” “为什么？” “它驱赶我的饥饿。” 鸟儿啄完稻谷，轻轻梳理着光润的羽毛。 “现在你爱这稻谷吗？”精灵又取出一束黄澄澄的稻谷。 鸟儿抬头望着远处的一湾泉水回答：“现在我爱那一湾泉水，我有点渴了。” 精灵摘下一片树叶，里面盛了一汪泉水。 鸟儿喝完泉水，准备振翅飞去。 “请再回答我一个问题，”精灵伸出指尖，鸟儿停在上面。 “你要去做什么更重要的事吗？我这里又稻谷也有泉水。” “我要去那片开着风信子的山谷，去看那朵风信子。” “为什么？它能驱赶你的饥饿？”
偏心轮机构
• 在曲柄滑块机构（曲柄摇杆机 构）中，若曲柄很短，可将转 动副B的尺寸扩大到超过曲柄长 度，则曲柄AB就演化成几何中 心B不与转动中心A重合的圆盘， 该圆盘称为偏心轮，含有偏心 轮的机构称为偏心轮机构。
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双曲柄机构的应用
惯性筛机构
C
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B 1
4D A
6E
平行四边形机构实例1
天平
B
C
A
D
升降平台
火车轮
平行四边形机构实例2
C B
A
D
播种机料斗机构
反相平行四杆机构应用
车门开闭机构
双摇杆机构的应用
C
E
B
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Q A
鹤式起重机
双摇杆机构特例：等腰梯形机构
A
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E
B
C
汽车转向机构
曲柄滑块机构是有曲柄摇杆机构演化得来的 下图为曲柄滑块机构的示意图
“不能。” “它能滋润你的干渴？” “不能。”爱是什么？ 一个精灵坐在碧绿的枝叶间沉思。
风儿若有若无。 一只鸟儿飞过来，停在枝上，望着远处将要成熟的稻田。 精灵取出一束黄澄澄的稻谷问道：“你爱这稻谷吗？”
“爱。” “为什么？” “它驱赶我的饥饿。” 鸟儿啄完稻谷，轻轻梳理着光润的羽毛。 “现在你爱这稻谷吗？”精灵又取出一束黄澄澄的稻谷。 鸟儿抬头望着远处的一湾泉水回答：“现在我爱那一湾泉水，我有点渴了。” 精灵摘下一片树叶，里面盛了一汪泉水。 鸟儿喝完泉水，准备振翅飞去。 “请再回答我一个问题，”精灵伸出指尖，鸟儿停在上面。 “你要去做什么更重要的事吗？我这里又稻谷也有泉水。” “我要去那片开着风信子的山谷，去看那朵风信子。” “为什么？它能驱赶你的饥饿？”
偏心轮机构
• 在曲柄滑块机构（曲柄摇杆机 构）中，若曲柄很短，可将转 动副B的尺寸扩大到超过曲柄长 度，则曲柄AB就演化成几何中 心B不与转动中心A重合的圆盘， 该圆盘称为偏心轮，含有偏心 轮的机构称为偏心轮机构。
铰链四杆机构的应用实例
四杆机构演化定义
扩大转动副： 使转动副变为移动副。
• 从图中可以看出曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构的摇杆长 度来决定的。
• 曲柄滑块机构可以分为两类：1偏置曲柄滑块机构，摇杆 长度大于e>0 如图所示
• 图示的滑块中心移动轨迹不通过曲柄中心时，存在急回特 性，滑块行程不是曲柄长度的两倍。
• 对心曲柄滑块机构 。摇杆长度大于e=0 如图所示
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双曲柄机构的应用
惯性筛机构
C
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B 1
4D A
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平行四边形机构实例1
天平
B
C
A
D
升降平台
火车轮
平行四边形机构实例2
C B
A
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播种机料斗机构
反相平行四杆机构应用
车门开闭机构
双摇杆机构的应用
C
E
B
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Q A
鹤式起重机
双摇杆机构特例：等腰梯形机构
A
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B
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汽车转向机构
曲柄滑块机构是有曲柄摇杆机构演化得来的 下图为曲柄滑块机构的示意图
曲柄摇杆机构在生产中应用很广泛，图示为一些应用实例。 图示的设备都是以曲柄为主动件，摇杆为从动件组成的机构。
曲柄摇杆机构应用
C
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B1
4
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雷达天线的俯仰机构
汽车刮雨器是一 个曲柄摇杆机构， 构件1（曲柄）做 等速转动通过连 杆2带动连架杆3 （摇杆）实现刮 雨效果。
3 1
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汽车刮雨器
缝纫机踏板机构是以踏板（摇杆）为主动件的曲柄摇杆 机构，有死点位置
铰链四杆机构的应用
平面连杆机构的组成
铰链四杆机构和应用实例
两类基本问题：实现给定运动规律； 实现给定运动轨迹；
已知条件：运动条件、 几何条件、动力条件。
三种设计方法： 图解法 解析法 实验法
简明易懂，精确性差。 精确度好，计算繁杂。 形象直观，过程复杂。
1 图解法设计平面四杆机构
1.按给定连杆位置设计四杆机构
已知：连杆BC长度及三个位置（B1C1,B2C2,B3C3） 要求：设计铰链四杆机构 设计步骤：
四、实施
学生按确定的工作计划，方案。各自独立完成 自己的工作任务。包括计算、设计、绘图、校核。
五、教学小结
1.作品展示，学生互评 2.根据学生设计的情况进行分析，从好与不足 两方面实事求是进行评价 3.进行学习态度和主动意识方面进行评价
正弦机构应用实例
缝纫机针运动机构
②双转块机构
③ 双滑块机构
相关知识
（二）平面连杆机构的特点及应用
平面四杆机构的基本特性 铰链四杆机构存在曲柄条件 急回特性 压力角和传动角 死点位置
1、铰链四杆机构有曲柄的条件
设a＜d，则当AB 杆能绕轴A 相对于AD 杆作整周转动时，AB 杆必须占据 与AD 杆共线的两个位置
双曲柄机构应用实例
惯性筛
双曲柄机构应用实例
插床机构
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。
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—两连杆架均为摇杆的四杆机构
应用举例： 港口起重机、飞机起落架、车辆的前轮转向机构
双摇杆机构应用实例
港口起重机
由上式可得：
急回特性的作用 四杆机构的急回特性可以节省时间，提高生产率。
K 1 180 K 1
0
铰链四杆机构和应用实例共59页
1、园日涉以成趣，门虽设而常关。 32、鼓腹无所思。朝起暮归眠。 33、倾壶绝余沥，窥灶不见烟。
34、春秋满四泽，夏云多奇峰，秋月 扬明辉 ，冬岭 秀孤松 。 35、丈夫志四海，我愿不知老。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
34、春秋满四泽，夏云多奇峰，秋月 扬明辉 ，冬岭 秀孤松 。 35、丈夫志四海，我愿不知老。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
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• 图示的滑块中心移动轨迹不通过曲柄中心时，存在急回特 性，滑块行程不是曲柄长度的两倍。 • 对心曲柄滑块机构 。摇杆长度大于e=0 如图所示
偏心轮机构
• 在曲柄滑块机构（曲柄摇杆机 构）中，若曲柄很短，可将转 动副B的尺寸扩大到超过曲柄长 度，则曲柄AB就演化成几何中 心B不与转动中心A重合的圆盘， 该圆盘称为偏心轮，含有偏心 轮的机构称为偏心轮机构。
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鹤式起重机
双摇杆机构特例：等腰梯形机构
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汽车转向机构
曲柄滑块机构是有曲柄摇杆机构演化得来的 下图为曲柄滑块机构的示意图
四杆机构演化定义
扩大转由曲柄摇杆机构的摇杆长 度来决定的。 • 曲柄滑块机构可以分为两类：1偏置曲柄滑块机构，摇杆 长度大于e>0 如图所示
缝纫机踏板机构是以踏板（摇杆）为主动件的曲柄摇杆 机构，有死点位置
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双曲柄机构的应用
6 C 2 3 B 4 D 1 A
E
惯 性 筛 机 构
平行四边形机构实例1
天平
B
C
火车轮 升降平台
D
A
平行四边形机构实例2
B
C
A
D
播种机料斗机构
反相平行四杆机构应用
车门开闭机构
双摇杆机构的应用
• 自卸汽车的卸料机构
转动导杆机
应用
摆动导杆机构
• 2 摆动导杆机构就是固定了连杆为机架，滑块与曲柄直接 相连 。 如图所示：
应用：牛头刨床
移动导杆机构
• 移动导杆机构就是以滑块为固 定机架，演化来的。如图所示
应用：压力水井
曲柄摇块机构
• 曲柄摇块机构就是以连杆为固 定机架，滑块不曲柄直接相连。 如图所示
应用
曲柄摇杆机构在生产中应用很广泛，图示为一些应用实例。 图示的设备都是以曲柄为主动件，摇杆为从动件组成的机构。
曲柄摇杆机构应用
C 2 B 1 A 3
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D
雷达天线的俯仰机构
汽车刮雨器是一 个曲柄摇杆机构， 构件1（曲柄）做 等速转动通过连 杆2带动连架杆3 （摇杆）实现刮 雨效果。
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汽车刮雨器
铰链四杆机构的应用
高鹏 讲
平面连杆机构的组成
平面连杆机构：各构件是用销轴、滑道等方式连接起来 的，各构件间的相对运动均在同一平面内或互相平行的 平面内。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。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。
曲柄摇杆机构的应用实例
1.曲柄滑块机构在内燃机中的应用