三章

2
各杆由低副联接，是面接触。 优点： （1）便于润滑，磨损小，可承受较大的载荷 ； （2）构件形状简单，加工方便； （3）改变各构件的相对 长度可使从动件实现多种 形 式的运动规律，满足不同要求。 缺点： （1）低副中存在间隙会引起大的累计运动误差 ； （2）设计复杂；不适用于高速的场合。

3
滑块机构、导杆机构等。
34
一、曲柄滑块机构
通过改变曲柄摇杆机构中杆的长度
演化的一种型式。
35
对心曲柄滑块机构
滑块的行程
C1C2=2l2
θ＝0，无急回运动
存在曲柄的条件：l2≤l3
36
曲柄滑块机构的压力角和传动角
γ 90 α 9 0 arcsin
BC X l3
BCD是 锐 角 时 BCD
A B D中 ，1 l 2 B D l1 l 2 B C D 是 钝 角 时 1 8 0 B C D l
曲 柄 和 机 架 共 线 时 ， D 最 小 ( l1 l 2 ) B 或 最 大 ( l1 l 2 )， B C D 最 小 或 最 大
55
27
B C D ： l 3 l 4 l1 l 2 或 l 4 l 3 l1 l 2
l 2＋ l 3 l1＋ l 4； l 2＋ l 4 l1＋ l 3
B C D ： l 2＋ l1 l 3＋ l 4
28
l 2＋ l 3 l1＋ l 4 l 2＋ l 4 l1＋ l 3 l 2＋ l1 l 3＋ l 4
导 杆 机 构
42
当l2≤l3，杆3和杆1均可作整
周转动，为转动导杆机构
当l2＞l3，导杆1只能作往复
摆动，为摆动导杆机构
43
摆动导杆机构

极位夹角θ等于导杆的
摆角ψ,具有急回运动。 滑块4对导杆1的作用力F 的方向始终垂直于导杆， 即γ＝90°，具有很好

的传力性能。
44
摇块机构 取连杆为固定件
19

压力角α：从动件受力方向与运动速度方向
所夹的锐角

传动角γ：摇杆和连杆方向所夹的锐角


传力性能的标志：α↓、γ↑,传力性能越好
最小传动角的位置：γmin出现在曲柄与机架
共线的位置处。
20
二、双曲柄机构

惯 性 筛 机 构
21
平行四边形机构（机车联动机构）
无急回运动 有死点位置 γmin＝0
第三章 平面连杆机构
平面连杆机构是由一些构件用
低副（转动副和移动副）联接 组成的机构，这些构件在同一 平面或平行平面内运动。
1

最常见的平面连杆机构由四个构
件组成，称为平面四杆机构(或四
杆机构)，多杆机构均是在四杆机
构的基础上组成的。
应用实例：鹤式吊车、火车轮、急回冲床、牛头刨床、 翻箱机、椭圆仪、开窗、车门、折叠伞、折叠床等。
30
于其余两杆长度之
和
二、铰链四杆机构基本型式的转换
★
31
1. 如果最短杆与最长杆长度之和大于 其余两杆长度之和，则无论哪个杆
作机架，均无曲柄存在，为双摇杆
机构；
32
2. 如果最短杆与最长杆长度之和小于或等
于其余两杆长度之和：
（1）如果以最短杆的任一相邻杆为机架，存在一个曲 柄，为曲柄摇杆机构；
22
消除死点位置影响
23
逆平行四边形机构
24
车 门 启 闭 机 构
25
§3-2 铰链四杆机构存在曲柄的条件
铰链四杆机构三种基本形式的区别在于
有无曲柄和有几个曲柄。 ★
铰链四杆机构的三种基本形式与机构中
四个杆相对长度有关系 。
26
★
l1 l 2 BD l1 l 2
50
本章主要内容
铰链四杆机构的基本型式、演化型式
曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构
曲柄滑块机构、导杆机构
四杆机构的性质
急回运动、死点位置、压力角α和传动角γ
行程速比系数K、极位夹角θ 平行四边形机构、滑块机构、导杆机构的特点
存在曲柄的条件
lmin+lmax≤其余两杆长度之和
51
习
题
180 180
0 0

曲柄摇杆机构有无急回运动的性质，取决于
有无极位夹角θ。
θ=0，没有急回运动；θ越大，急回运动的性
质越明显 。
生产中常利用急回运动这一性质，使机械具
有快速的空回行程，提高生产率。如往复式 运输机，送料机，牛头刨床等。
13
2. 死点位置
14
当原动摇杆处于极限位置时，曲柄和连杆
（2）如果以最短杆为机架，为双曲柄机构；
（3）如果以最短杆的对面杆为机架，为双摇杆机构；
（4）两对边杆分别相等的铰链四杆机构，不论取哪个
杆为机架，均为双曲柄机构，即平行双曲柄机构。
33
§3-3 铰链四杆机构的演化
通过改变铰链四杆机构中杆的长度以及
变换固定件，或改变运动副尺寸及类型 等方式，得到其他型式的机构，如曲柄
共线，摇杆通过连杆传给曲柄的力，通过 曲柄的转动中心，该力不会产生使曲柄转 动的力矩，相应的机构位置为死点位置。
死点位置处：机构被卡死、运动不确定。
15
缝纫机踏板机构
16
夹紧机构 飞机起落架机构
17
3. 压力角和传动角
压力角α
传动角γ
Ft=F·cosα， Fn=F·sinα
★
18
l 2 l1 l2 l4 l 2 l3
29
一、存在一个曲柄的条件
曲柄是最短杆
最短杆与最长杆长
l 2 l1 , l 2 l 4 , l 2 l 3
度之和应小于或等
l 2＋ l 3 l1＋ l 4 l 2＋ l 4 l1＋ l 3 l 2＋ l1 l 3＋ l 4
（曲柄＋摇杆）
（两个曲柄）
（两个摇杆）
6
一、曲柄摇杆机构
一般曲柄为原动件，作等速转动，摇杆为从
动件，作变速往复摆动。
雷达天线调整机构 搅拌机
7
车窗刮水器 脚踏砂轮机
(摇杆为原动件)
缝纫机
(摇杆为原动件)
8
1. 急回运动
★
摇杆的摆角ψ
极位夹角θ
9
AB1→AB2，180°＋θ，t1，C1D → C2D， v1 AB2→AB1，180°－θ，t2，C2D → C1D， v2 t1 ＞t2 → v2 ＞v1
10
主动曲柄匀速转动时，摇杆往复摆动
的平均速度不相等，空回行程的速度 大于工作行程速度——急回运动
行程速比系数Kຫໍສະໝຸດ 空回行程的平均速度与工作行程
的平均速度之比。
11
K
V2 V1

C 1C 2 C 1C 2
t2 t1

t1 t2

180 180
12
行程速比系数K
K
自卸卡车翻斗机构
45
定块机构 以滑块4为固定件
手动抽水泵
46
双滑块机构
47
偏心轮机构
由曲柄摇杆机构和曲柄滑块机构演化而来。
偏心轮滑块机构 偏心轮摇杆机构
48
多杆机构
手动冲床（六杆机构） 1,2,3,4 双摇杆机构，4,5,6,1 曲柄滑块机构

49
组合压力机 双点压床 运输机机构
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曲柄滑块机构的传动角
当曲柄的位置与滑块的运动方向垂直时，
γ＝γmin
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偏置曲柄滑块机构
存在曲柄的条件：l2＋e≤l3 θ≠0，有急回运动
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曲柄滑块机构的应用
活塞式内燃机 冲
床机构
40
自动送料机构
41
二、导杆机构
由改变曲柄滑块机构中的固定件演化而来。
曲 柄 滑 块 机 构
本章内容
铰链四杆机构的基本型式及性质
铰链四杆机构存在曲柄的条件 铰链四杆机构的演化型式
4
§3-1 铰链四杆机构的基本型式和性质
铰链四杆机构
自由度F=1
机架(1)
, 连架杆(2, 4) ,
连杆(3)
曲柄(2)
摇杆(4)
5
铰链四杆机构的三种基本型式
曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构
P61-62 3-1，3-3，3-6
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例题1
双曲柄机构
曲柄摇杆机构
53
双摇杆机构
双摇杆机构
54
例题5
铰链四杆机构中，l1＝40mm， l3＝60mm, l4＝50mm， 杆1为机架。 （1）若此机构为曲柄摇杆机构，且杆2为曲柄， 求l2的值； （2）若此机构为双曲柄机构，求l2的值； （3）若此机构为双摇杆机构，求l2的数值。 （1）l2≤30； （2）50≤l2≤70 （3）l2>70，30<l2<50。