机械第八讲平面四杆机构曲柄存在的条件以及基本特性

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平面四杆机构的基础知识

平面四杆机构的基础知识曲柄杆长条件：最短杆与最长杆这和小于其他两杆长度之和最短杆为机架时----双曲柄最短杆为连架杆-----曲柄摇杆机构最短杆为连杆-------双摇杆机构行程速比系数=180+A/180-A A位极位夹角K值越大，机构的急回特性越显著。

曲柄与机架共线时曲柄摇杆机构中传动角最小压力角和传动角存在曲柄的必要条件：满足感长条件最短杆为机架或连架杆死点压力角=90度存在死点的条件是尖顶实际轮廓=理论轮廓滚子互为法向等距曲线基圆：中心到理论轮廓的最小距离压力角：从动件受力方向与速度方向的夹角压力角越小越好基圆半径越小，压力角越大凸轮机构中等速运动规律（刚性冲击）等加速运动等减速运动（柔性冲击）余弦加速运动（柔性冲击）凸轮轮廓曲线设计：1、基圆2、偏心圆3、做偏心圆的切线4、在切线自基圆量取从动件的位移量看压力角的标注从动件受力方向与速度方向的夹角斜齿轮正确啮合的条件、模数压力角螺旋角匹配标准参数取在法面上几何尺寸计算在端面渐开线齿轮切制分为仿形法和展成法齿形系数YFa只与齿数有关与修正系数P89小齿轮的弯曲应力大于大齿轮的弯曲应力大齿轮的弯曲强度大于小齿轮的弯曲强度一对齿轮的接触应力是相等的(作用力与反作用力），小齿轮的分度圆直径和中心距决定齿面接触疲劳强度不发生跟切得最少齿数p81渐开线曲率半径（渐开线离基圆越近，曲率半径越小，渐开线月弯曲渐开线离基圆越近，压力角越小轮齿折断一般发生在齿根疲劳点蚀首先出现在节线附近的齿根面上（闭式软齿面齿轮传动中）齿面磨损是开式齿轮传动的主要失效形式齿面胶合出现在高速重仔的闭式齿轮传动中齿面塑性变形出现在低速重载或濒繁起动的软齿面齿轮传动中斜齿轮弯曲强度计算应按当量齿数查修正系数和齿形系数分度圆和节圆半径在标准圆柱齿轮中相等啮合角就是齿轮在节圆处的压力角避免因装配误差使齿轮产生轴向错位导致实际齿宽减小。

机械原理课件8平面连杆机构与设计说明

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’

平面四杆机构的工作特性

(3)满足条件一而且最短杆为连架杆的是曲柄摇杆机构; (4)不满足条件一是双摇杆机构。
例已知铰链四杆机构的各杆尺寸,机架的位置,判断各四杆机构的类型。
二、平面四杆机构的基本特性
1、急回特性
极位夹角—— 当从动摇杆处于左、右
两极限位置时，主动曲柄两位置所夹的锐角θ
摇杆的摆角—— 从动摇杆两极限位
如果改摇杆主动为曲柄主动，则摇杆为从动件，因连杆BC与摇杆CD不存在共线的位置，故不存在止点。
如果改曲柄为主动，就不存在止点。
曲柄摇杆机构
曲柄滑块机构
止点的存在对机构运动是不利的，应尽量避免出现止点。顺利通过死点位置的措施：①利用系统的惯性；②利用特殊机构
蒸汽机车驱动轮联动机构 —— 利用机构错位排列
的速度方向之间所夹的锐角。
传动角γ——压力角的余角。
设计条件 min
如何确定γmin？
如何确定铰链四杆机构的最小传动角？
在△ABD和△BCD中，分别有
l l
2 BD
2 BD
a2 b2
+ +
d 2 - 2ad cos c2 - 2bc cos
式中， BCD 。
联立求解得
cos b2 + c2 - a2 - d 2 + 2ad cos
就越明显。在机械设计时可根
据需要先设定K值，然后算出θ
值，再由此计算得各构件的长度尺寸。
急回特性在实际应用中广泛用于单向工作的场合，使空回程所花的非生产时间缩短以提高生产率。例如牛头刨床滑枕的运动。
牛头刨床机构
2、压力角和传动角
压力角 α—— 从动件受力点（C点）的受力方向与受力点

平面四杆机构的基础知识课稿

平面四杆机构的基础知识课稿第一篇：平面四杆机构的基础知识课稿平面四杆机构的基础知识课稿我说课的题目是：《平面四杆机构的基础知识》。

本节是《机械原理》第八章三节的内容。

我主要从教材分析，教法设计，学法指导，教学过程，板书设计五个方面进行阐述。

一、教材分析：从以下四方面加以分析：1、地位作用：本节主要阐述平面四杆机构的基础知识，包括铰链四杆机构曲柄存在的条件和急回特性两个问题的分析，对于生产实践有重要指导意义。

所以本节内容是本章的重点之一。

2、教学目标：根据大纲要求，结合学生特点，我将教学目标定为知识目标，能力目标两个方面。

知识目标：1、掌握曲柄存在的条件及机构判断方法。

2、掌握急回特性产生的条件及应用。

能力目标：1、培养学生观察、分析及综合归纳能力。

2、培养学生主动探究、协作学习的能力。

3、重点与难点铰链四杆机构曲柄存在的条件是判断机构类型的重要依据，所以把它定为教学重点。

而急回特性的原因相对学生的基础而言有一定的难度，所以把它定为教学难点。

4、教材处理：本着突出重点和突破难点的原则，我对教材做如下处理（1）通过直观演示的方法，引导学生循序渐进，步步深入, 通过观察、分析、归纳总结得到曲柄存在的条件（2）通过补充急回特性系数这一概念，使急回特性产生的原因简单易懂。

二、教法设计：主要采用直观演示和启发式教学方法，通过提出问题——探究验证——归纳总结——实践应用等环节，体现“教为主导，学为主体”的教学原则。

三、学法指导：1、创设形象生动的教学氛围，让学生能主动参与，积极探究,善于思考，协作学习，从而提高学生分析问题，解决问题的能力。

2、提取旧知——积极思维——实验探究——构建新知——巩固深化的学法。

四、教学过程：为更好地完成教学目标，我将教学过程分为以下几部分。

1、复习提问：通过对上节课内容的复习，演示铰链四杆机构提出问题，让学生回答。

设计目的：通过直观演示，让学生在轻松的氛围中巩固相关知识，设置的问题既是对前面知识的复习，又是后面知识的前奏。

下列关于四杆机构曲柄存在的条件及其推论中

四杆机构是机械制造中常用的一种机构，它由四根连接件组成，可以实现旋转或者直线运动。

其中，曲柄是四杆机构中的重要组成部分，它具有一定的特殊性。

下面我们将对四杆机构中曲柄存在的条件及其推论进行介绍和分析。

一、曲柄存在的条件在四连杆机构中，曲柄的存在有一定的条件限制，以下为曲柄存在的条件：1. 曲柄机构的参数满足Grashof条件。

Grashof条件是四连杆机构的一种特殊情况，它要求四个杆件中至少有一个杆件的长度小于其他三个杆件的长度之和，并且满足这一条件的四杆机构中必定存在曲柄。

2. 四杆机构的对角杆之和大于另外两杆之和。

即对角杆之和大于两边杆之和，这是曲柄存在的另一种条件，满足这一条件的四杆机构就可以保证存在曲柄。

二、曲柄存在的推论曲柄存在的条件决定了曲柄在四杆机构中的作用和特性，下面是曲柄存在时的一些推论：1. 曲柄机构能够实现双转动。

由于曲柄存在的特殊性，使得四杆机构的曲柄具有双转动的特点，即曲柄能够实现两种不同的旋转运动方式。

2. 曲柄机构可以用于传动系统。

曲柄机构在传动系统中具有重要作用，它可以通过曲柄和连杆的转动实现对其他机械部件的传动和控制。

三、结论通过以上对四杆机构曲柄存在的条件及其推论的介绍和分析，我们可以看出曲柄在四杆机构中具有重要作用，同时也需要满足一定的条件限制。

曲柄的存在不仅能够实现双转动，还可以用于传动系统中，对于机械制造和应用中具有一定的实际意义和价值。

在设计和应用四杆机构时，需要充分考虑曲柄的存在条件及其推论，以保证机构的正常运行和性能表现。

以上就是关于四杆机构曲柄存在的条件及其推论的介绍，希望可以对您有所帮助。

很高兴您对四杆机构曲柄存在的条件及其推论感兴趣，接下来我们将进一步扩展这个话题，探讨曲柄在机械制造和应用中的更多实际意义和价值。

四、曲柄的作用曲柄在四杆机构中有着重要的作用，它不仅可以实现双转动，还可以通过传动系统影响机械装置的运行。

1. 实现双转动曲柄在四杆机构中的存在使得机构具有了双转动的特点。

机械原理课件-曲柄存在条件

铰链四杆机构存在曲柄的几
何条件
右图所示铰链四杆机构ABCD各杆的长度分别为 a,b,c,d(并设 a<d）,AD为机架。现分析连架杆AB 能否整周转而成为曲柄。
当AB逆时针旋转时
当AB顺时针旋转时
AB杆无法继续转动的原因是：BC杆和CD杆被拉直成共线位置。
AB杆无法继续转动的原因是：BC杆和CD杆被重叠成共线位置。置。C2C1 Nhomakorabeab γ1
c
B2
a
B1 d
需要指出的是，以上讨论的是四个杆长度不等的一般尺寸的四杆机构存在曲柄的几何条件。但对具有特殊尺寸的平行四边形机构除外。对于平行四边形机构，每个构件都可成为曲柄，虽然BC杆和CD 杆在某瞬时处于共线的位置。
因此，对于平行四边形机构，上面有关式中的不等号“<”就变成的等号“=”。
AB不能成为曲柄
减小AB杆的长度后，机构如右图所示。
当AB逆时针转动时…… 由上可以总结出在某位置无
法转动的原因是： BC杆和CD杆出现共线位置，
也即BC杆和CD杆的夹角为 180º和0º的位置。
进一步减小AB杆的长度，如右图所示。
将AB杆逆时针转动。AB杆可以整周转动，未出现BC杆和CD杆共线位置。这时，AB 杆能成为曲柄。
机构在运动过程中BC、 CD两杆间的夹角随机构
那么机构在什么位置出现 (∠BCD)max， (∠BCD)min呢？
位置而变，如果最大夹铰链四杆机构，运动一个周
角(∠BCD)max<180°，最小夹角 (∠BCD)min>0°,则AB杆就能整周转而成为曲柄。
期后发现：当AB杆处于两个固定铰链A、D连线的内、外两个位置AB2和AB1时，出现 (∠BCD)max和(∠BCD)min位

平面四杆机构基本特性精品PPT课件

锐角α称为机构的压力角。 F的两个分力： Fn=Fsinα—引起摩擦力，有害分力 Ft=Fcosα—有效分力 2、传动角（γ）：压力角α
的余角即α+γ=90º称为传动角。
讨论：压力角α↑（传动角γ↓） → Fn↑→传力性能差。
压力角α↓（传动角γ↑ ）→ Fn ↓→传力性能好。
三、压力角、传动角和死点
位置之间所夹的锐角。
B
1
1
A
1
B
2
1
C
2
1
B2
4
C C2
3 v1
v2 j
D
2)急回运动机理
a)曲柄转过 1 180
摇杆上C点摆过： C1C2
所用时间： t1
1 1
180 1
b)曲柄转 2 180
过摇杆上C点摆过： C2C1
所用时间：t2
2 1
180 1
1 2 t1 t2
c)设两过程的平均速度为V1、V2：V1
缝纫机的脚踏机构
火车车轮联动装置
4.3 铰链四杆机构的基本特性
想一想练一练请问摆动导杆机构、对心曲柄滑块机构以哪个构件为原动件时，机构存在
死点位置（滑块）？
K
v2
C1C2 / t2
t1
j1
180
v1 C2C1 / t1 t2 j2 180
或 180 K 1 K 1
4.3 铰链四杆机构的基本特性
极位夹角为： 180 K 1
K 1
讨论：a、θ>0º→K>1→此时机构具有急回特性，θ↑ → K↑ →急
回特性越显著。 b、θ=0º→K=1，此时机构无急回特性。
偏置曲柄滑块机构
0 ,无急回特性。

8-2平面四杆机构的基本知识

设计这种机构时，通常根据给定的 K 值算出角q 作为已知的运动条件。
q= 1800(k-1)/(k+1).
当 K=1 时，q 0 ，机构无急回特性；

当 K 1, q 0 ，机构有急回特性。其中 K=3 时，q 90 ；当 K 3 时， q 为钝角。

工程中一般 K 2 ，故q 常为锐角。
A
d
D
压力角——从动件受力方向与受力点速度方向所夹的锐角。
压力角——从动件受力方向与受力点速度方向所夹的锐角。与压力角互余的角——称为传动角。传力性能好。 C B Fn F Ft Vc
A
d
D
通常，机构在运动过程中传动角是变化的，最小值在哪？
最小传动角 min
BD a 2 d 2 2a d cos BD b 2 c 2 2b c cos
偏置曲柄滑块机构和摆动导杆机构也具有急回特性
三、铰链四杆机构的压力角、传动角和死点 (描述传力性能) ◆定义
压力角-作用在从动件CD上的驱动力F与该力作用点绝对速度 Vc之间所夹的锐角。传动角－连杆与摇杆CD之间所夹的锐角(它是的余角)。 min位置的确定：曲柄与机架两次共线的位置
min值：对于一般机械，通常取min>＝40。
b
2 2
C c

b c 2 a d cos a d cos 2bc
2 2 2
2
B a d
分析 =0 cos =1 cos min =180° cos = –1 cos max min 或 max 可能最小
推论：当铰链四杆机构中各杆尺寸不满足杆长之和条件时，不论以何杆为机架只能得到双摇杆机构。

平面四杆机构的基本特性

通常用行程速度变化系数K来表示：
K从从动动件件工回作程 C C1 1C C2 2 平平 tt1 2t均均 t1 21 2 速速 1 1度度 8 80 0 0 0
说明：（1）机构有极位夹角，就有急回特性（2）θ越大，K值越大，急回性就越显著
1800 K1
K1
设计时一般都先给出K值
平面四杆机构具有急回特性的条件：（1）原动件作等速整周转动；（2）输出件作往复运动；
（3） 0
b.曲柄滑块机构中，原动件AB以
B
B2
1
1
a
b2
B1 C2
C 3 C1
1
A
4
H
B2
1等速转动
B
a1
2
C2
b
C3 C1
4
A B1 H
偏置曲柄滑块机构
对心曲柄滑块机构 H=2a,
0 ,无急回特性。
存在死点位置的标志是：连杆与从动件共线
摇杆为原动件，有2个死点位置；曲柄为原动件，没有死点位置。（因连杆与从动杆不会共线）
在曲柄滑块机构中曲柄为原动件时，没有死点位置；反之，则有2个
二、出现死点的利弊
弊：机构有死点，从动件将出现卡死或运动方向不确定现象，对机构传动不利
利：工程上利用死点进行工作
以AB为原动件的曲柄摇杆机构，m in m ,( 1 in 8 m 0 )m ax in
b. AB为主动的曲柄滑块机构
B
1
1 a
A
b2
C
C1
max
3
4
vc
F
工作行程
B
2
a1 C2
b
回程
C3 C1

平面四杆机构的基本特性

机械设计基础
Machine Design Foundation
2 B
平面四杆机构的基本特性
Fn
F
C″ C
C′ Ft vC
″
′
3
1A
B″
B′ 4
D
图6 – 19 传力特性分析
机械设计基础
Machine Design Foundation
平面四杆机构的基本特性
在机构的运动过程中，传动角同样也是随着机构
机械设计基础
Machine Design Foundation
平面四杆机构的基本特性
如图6 - 19所示的导杆机构，其极位夹角θ＞0°，
因此导杆机构也具有急回特性。
综上所述，平面四杆机构具有急回特性的条件可归纳如下：
(1) 主动件以等角速度作整周转动；
(2) 输出从动件具有正行程和反行程的往复运动；
(3) 机构的极位夹角θ＞0°。
机械设计基础
Machine Design Foundation
平面四杆机构的基本特性
快速
慢速
A
C2
＝
C1
D
图6 - 19 导杆机构的极位夹角
机械设计基础
Machine Design Foundation
平面四杆机构的基本特性
1.2 传力特性
1. 压力角和传动角
在图6 - 19所示的曲柄摇杆机构中，如果不考虑各个构件的质量和运动副中的摩擦力，则连
Ft=F cosα Fn=F sinα
（6 - 2）
机械设计基础
Machine Design Foundation
平面四杆机构的基本特性
压力角α的余角称为传动角，用γ表示。传动角 γ与压力角α的关系如下：

第八章四杆机构 117页

实现预定轨迹的例题
鹤式起重机
搅拌机
连杆
1．平面四杆机构中，是否存在死点取决于
是否与
连杆共线。
A 、主动件 B、从动件 C、机架 D、摇杆
2、在设计铰链四杆机构时，应使最小传动角。 A、尽可能小一些 B 、为0 C、尽可能大一些 D、为90
3.一对心曲柄滑块机构中，如果将曲柄改为机架，则将演化为机构。
4．下面简图所示的铰链四杆机构，图是双曲柄机构。 A）a； B）b； C）c； D）d。
(a)
(b)
(c)
(d)
二、平面连杆机构设计
图解法解析法实验法
（一）图解法
简单、直观、易理解知识点、误差大。
1.给定连杆的位置要求设计四杆机构
（1）给定连杆的两个位置设计四杆机构
已知连杆长度，连杆的2个（或3，4。。个）工作位置B1C1与B2C2。设计此四杆机构。
一、四杆机构设计的基本问题
1）实现给定位置的设计（导引机构设计） 2）实现预定运动规律的设计（函数机构设计） 3）实现预定轨迹的设计（轨迹机构设计）
1.实现给定位置的设计
例如：满足预定的连杆位置要求
要求所设计的机构能引导连杆顺序通过一系列给定的位置。即要求连杆能依次占据一系列给定的位置。
（3）极为夹角=0，则K=1，无急回运动；
（4）角越大，则K值越大，说明急回运动的性质也越显著。
曲柄滑块机构中，原动件AB以 1 等速转动
B
a1
2
C2
b
C3 C1
1
A B1 H
4
B2
偏置曲柄滑块机构
H (a b )2 e2(b a )2 e2

§8—3平面四杆机构的基本知识

Ft=Fcosα（=Fsinγ） Fn=Fsinα（=Fcosγ）压力角α：作用在输出构件（从动件）上点C的力F的方向与该点绝对速度方向之间所夹的锐角。 2、传动角(Transmission Angle) 、传动角γ：压力角α的余角，亦即连杆BC与CD所夹的锐角。即 γ= 90°-α γ可在机构运动简图中直接观察：当∠BCD为锐角时：γ=∠BCD；当∠BCD为钝角时：γ=180°-∠BCD。传动角γ的大小及变化情况可反映机构传动性能的好坏。γ越大越好，α越小越好。
▲ 死点出现的位置：出现在机构的两个极限位置。死点出现的位置： 1）曲柄摇杆机构：出现在以摇杆为原动件，连杆与从动共线的两位置；曲柄共线共线 2）曲柄滑块机构：出现在以滑块为原动件，连杆与从动共线的两位置；曲柄共线共线 3）摆动导杆机构：出现在以导杆为原动件，导杆与从动曲柄垂直垂直的两位置。垂直 ▲ 结论：只要机构中有往复运动的构件，并且以此往复运动的构件为原动件，则机构一定存在死点，且死点位置是机构的极限位置。
当cosψ= +1时： γ1min=∠BCD 当cosψ= -1（即ψ=180°， AB与AD拉直共线，即AB2C2D位置）时： γ2min=180°-∠BCD cos∠BCD最小 ∠BCD最大 ∴ γmin取γ1 min、γ2 min两者中的小值。 ∴γmin所处位置：出现在曲柄与机架共线时的两个位置之一。 ②摇杆为原动件： γmin= 0° ，出现在从动曲柄与连杆共线的两个位置。
1）CD为最短杆：LCD+80>40+50 ∴ LCD>10 10< LCD<70 2）CD为中间长杆：40+80>50+LCD ∴ LCD<70 3) CD为最长杆：40+ LCD>80+50 ∴ LCD>90 90< LCD<170 但CD最长也不得超过40+80+50=170，即LCD<170 综合：当10< LCD<170时，得到双摇杆机构。

《机械原理》连杆机构

0
'' 2
0
' 2
A1
0
'' 4
0
' 4
B1
3) 按给定的连架杆对应位置设计
3.1 曲柄摇杆机构
B
' 1
B1
B2
B3
E1 C 2 E2
E3
A
B
' 3
D
3.2 偏置曲柄滑块机构
E2
E1
E3
A
C
' 1
C3 C2 C1
C
' 3
例5:
摆角拟设计40一0，曲k柄1摇.4杆，机机构架。lA已D知摇4杆5mlCm,D试6用0图m解m,
构，是平面四杆机构中最基本的形式。连杆运行曲线的形式主要取决与各构件的相对
长度变化。
实际应用举例：
雷达天线俯仰机构
飞机起落架
连杆机构的基本型式及演化 1. 曲柄摇杆机构
牛头刨床横向自动进给机构构件2作整周转动；构件4作在一定范围内摆动。
2. 双曲柄机构
两连架杆均可作整周转动的四杆机构。图(a) ：正平行四边形机构。连架杆1、3均可作整周转动；正平行四边形机构的最大特点是曲柄的转向及大小均相同。图(b) ：保证运动确定性的机构形式(虚约束)。反平行四边形机构的最大特点是曲柄的转向及大小均不相同。P113 图8-10(a)
装配条件： lAB (lC D lB)C lAD 2m 20m
结论：(双摇杆机构)
AB杆的取值范围： 20mmlAB80mm 120mmlAB220mm
其他形式机构的曲柄存在条件：
曲柄滑块机构 AB杆为曲柄的条件：
转动导杆机构 BC杆为曲柄的条件：

四杆机构的基本特性和设计

①计算θ＝180°(K-1)/(K+1);
E
θ
φ 设计：潘存云
C1 90°-θ
②任取一点D，作等腰三角形
腰长为CD，夹角为φ;
A
θD
③作C2P⊥C1C2，作C1P使
∠C2C1P=90°－θ,交于P;
P
④作△P C1C2的外接圆，则A点必在此圆上。
⑤选定A，设曲柄为l1 ，连杆为l2 ，则:
A C1= l1+l2 ,A C2=l2- l1 => l1 =( A C1－A C2)/ 2
⑥以A为圆心，A C2为半径作弧交于E,得： l1 =EC1/ 2 l2 = A C1－EC1/ 2
2) 曲柄滑块机构已知K，滑块行程H，偏
H C1 90°-θ C2
距e，设计此机构。
A
90°-θ
e
E 设计：潘存云
①计算:
2θ
θ＝180°(K-1)/(K+1);
o
②作C1 C2 ＝H
③作射线C1O 使∠C2C1O=90°－θ, 作射线C2O使∠C1C2 O=90°－θ。
A
B1
C C1 DD
B2
当曲柄以ω逆时针转过180°+θ时，摇杆从C1D位置摆到C2D。所花时间为t1 , 平均速度为V1,那么有：
t1 (180 ) / V1 C1C2 t1 C1C2 /(180 )
当曲柄以ω继续转过180°-θ时，摇杆从C2D,置摆到
C1D，所花时间为t2 ,平均速度为V2 ,那么有：
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§6.3
平面机构的基本特性
1.曲柄存在条件Βιβλιοθήκη 2.急回运动特性 3.压力角和传动角 4.死点位置

3.2平面连杆机构存在曲柄的条件及基本特性

在曲柄摇杆机构中，当曲柄与连杆两次共线时，摇杆位于两个极限位臵，简称极位此两处曲柄之间的夹角θ 称为极位夹角

当曲柄以ω逆时针转过180°+θ时，摇杆从C2D位臵摆到C1D。所花时间为t1 , 平均速度为V1,那么有： t1 (180 ) /
180 ) V1 C1C2 t1 C1C2 /(
导杆机构的急回特性：摆动导杆机构的＝
180°＋θ
B
θ
C2牛头刨、往复式输送机等。
A 对于有急回运动的机构，常常是根据需要的行程系数K, 先求出θ ，然后再设计各构件的尺寸。
四、死点位臵：
摇杆为主动件，且连杆与曲柄两次共线时，
此时＝90°, γ＝0此时,
引出新课：
一、铰链四杆机构存在曲柄的条件
如图铰链四杆机构，AB为曲柄，CD为摇杆， AB=a，BC=b，CD=c，AD=d。AB 为曲柄，可作整周回转。设a<d，则AB杆绕A整周回转时，AB杆应能够占据与 AD共线的两个位臵AB’和AB”。由图可见，为使AB杆能转至位臵AB’，各杆长度应满足一定条件：
3.2平面连杆机构存在曲柄的条件
及基本特性
复习旧课：

问题1：铰链四杆机构中各个构件的名称是什么？（复习，模型演示）
4 机架 1、3 连架杆 2 连杆
摇杆
机架

问题2：铰链四杆机构有哪三种基本形式？
问题3：铰链四杆机构分为三种基本形式的依据是什么？

综上所述，铰链四杆机构的基本形式的区分，主要在于机构中是否存在曲柄以及曲柄存在的数目：曲柄数=1——曲柄摇杆机构曲柄数=2——双曲柄机构曲柄数=0——双摇杆机构怎样判断是否有曲柄存在以及曲柄的数目呢下面就来分析铰链四杆机构中曲柄存在的条件。

3.3四杆机构存在曲柄的条件和几个基本概念

2、止点位置
采用机构错位排列的方法

3.3 四杆机构存在曲柄的条件和几个基本概念
3、自锁现象
自锁：在摩擦力的作用下，无论驱动力（或驱动力矩）多大，都不能使原理不动的机构产生运动的现象。
自锁区域的大小的影响因素：摩擦的性质及摩擦因素的大小。

C 2 B 1 A 3
4
D

3.1 概述
优点：1.能够实现多种运动形式的转换，也可以实现各种预定的运动规律
和复杂的运动轨迹，容易满足生产中各种动作要求；2.构件间接触面上的比压小、易润滑、磨损轻、适用于传递较大载荷的场合；3. 机构中运动副的元素形状简单、易于加工制造和保证精度。
:
压力角的余角即连杆与从动件间所夹的锐角。 =900-
有效分力：Ft=Fcos 有害分力：Fr=Fsin 愈小，机构传动性能愈好。

Fn

Ft
vC

3.3 四杆机构存在曲柄的条件和几个基本概念
定义在从动曲柄与连杆共线的某个位置之一时，出现机构的传动角 γ =0 ° ，压力角a=90°的情况，这时连杆对从动曲柄的作用力恰好通过其回转中心，不能推动曲柄转动，机构的这种位置称为止点位置。止点位置利弊利：工程上利用死点进行工作。弊：机构有死点，从动件将出现卡死或运动方向不确定现象，对传动机构不利度过止点位置的方法增大从动件的质量、利用惯性度过死点位置。
C 2 B 3
1 A 4 D

3.3 四杆机构存在曲柄的条件和几个基本概念
推论： 1、铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其余两杆长度之和，则取最短杆的相邻杆为机架时，得曲柄摇杆机构；取最短杆为机架时，得双曲柄机构；取与最短杆相对的杆为机架时，得双摇杆机构。 2、铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆的长度之和大于其余两杆长度之和，则不论取何杆为机架时均无曲柄存在，而只能得双摇杆机构。

曲柄存在的条件

曲柄存在的条件盖雪峰一、教材分析1、在教学中所处的地位及作用曲柄存在的条件是教材第二篇“常用机构及轴系零件"的第五章“平面连杆机构中”的一小节内容。

我们知道，机器（机械）一般是由机构组成的，各种机器（机械）的形式、构造和用途虽然不尽相同，但是它们的主要部分都是由一些机构所组成的，可以实现运动形成的变换（例把构件的回转运动变为直线往复运动）、实现一定的动作（例自行车手闸、公共汽车车门启闭机构）和实现一定的规迹（例间隙输送机构）。

在平面连杆机构中，有四个构件组成的四杆机构是最简单和应用最为广泛的，而且又是组成多杆机构的基础，所以本章重点讨论的是较链四杆机构，而“曲柄存在的条件"是较链四杆机构的重要内容和关键内容，通过它可以分析出较链四杆机构各杆的关系和判别类型，是学习、应用、演化（扩展）较链四杆机构的重要基础。

2、教学目标（1）认知目标8、理解用数学推导、归纳的方法找出曲柄存在的条件，得出相应的推论；b、识记曲柄存在的条件及推论（2）能力目标冬熟练运用曲柄存在的条件及推论来判别钱链四杆机构的类型b、培养学生的观察、分析和解决实际问题的能力（3）情景目标努力创设、营造轻松、和谐、愉快的课堂教学氛围3、教学重点（1）理解并掌握曲柄存在的条件及推论（2）熟练运用曲柄存在的条件及推论判别钱链四杆机构的类型二、教学方法根据专业课程特点和学生实际，采用引导探索、直观演示的启发式教学。

引导探索是在教师启发引导下学生研究、探索并得出结论，教师要充分发挥、调动学生积极思维。

直观演示则能有效的激发学生的学习兴趣和加深学生理解知识。

三、学法指导在教学过程中要充分体现教师为主导，学生为主体、训练为主线的教学思想，这一堂课，前阶段主要是以直观演示、数学推导、分析总结，得出曲柄存在的条件及推论。

后阶段主要以运用条件及推论解决问题，以培养能力为主。

根据这样的教学安排主要引导学生学会自己观察、分析总结、学会自己理解、消化吸收和运用的教学方法。

机械第八讲平面四杆机构曲柄存在的条件以及基本特性

平面四杆机构的基础知识

机械原理课件8平面连杆机构与设计说明

平面四杆机构的工作特性

平面四杆机构的基础知识课稿

下列关于四杆机构曲柄存在的条件及其推论中

机械原理课件-曲柄存在条件

平面四杆机构基本特性精品PPT课件

8-2平面四杆机构的基本知识

平面四杆机构的基本特性

平面四杆机构的基本特性

第八章四杆机构 117页

§8—3平面四杆机构的基本知识

《机械原理》 连杆机构

四杆机构的基本特性和设计

3.2平面连杆机构存在曲柄的条件及基本特性

3.3四杆机构存在曲柄的条件和几个基本概念

曲柄存在的条件

《机械原理》连杆机构