曲柄摇杆机构演化
曲柄滑块机构曲柄摇杆机构
17
任务实施
【ZYKC201302_B02_4_1_3】（动画十）飞机 起落架机构
动画十
飞机起落架机构
18
任务实施
通过用移动副取代转动副、变更杆件长度、变更机架和扩大转动副等途径， 还可以得到铰链四杆机构的其他演化型式——滑块四杆机构。
4．曲柄滑块机构
曲柄摇杆机构的摇杆长度增加到无穷长时，摇杆上的点的摆动变成为往复移 动，回转副演化为移动副，成为曲柄滑块机构。 曲柄摇杆机构，铰链中心C的轨迹为以D为圆心和CD为半径的圆弧。
9
【ZYKC201302_B02_4_1_3】（动画三）搅拌 机构
动画三
搅拌机构
10
【ZYKC201302_B02_4_1_3】（动画四）摄影 机抓片机构
动画四
摄影机抓片机构
11
任务实施
2、双曲柄机构
两连架杆均为曲柄的铰链四杆机构。 在双曲柄机构中，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
25
任务实施
本次学习任务主要内容小结：
1、按照连架杆是曲柄还是摇杆，将铰链四杆机构分为三种基本型式： 曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构 2、每类四杆机构的结构
学习评价
一、填空题
1、按照连架杆是曲柄还是摇杆，将铰链四杆机构分为三种基本型式： _______、_______、_________。
双曲柄机构
平行双曲柄机构
反向双曲柄机构
12
任务实施
双曲柄机构的应用
【ZYKC201302_B02_4_1_3】（动画五）车门 开闭机构
动画五
车门开闭机构
13
任务实施
双曲柄机构的应用
【ZYKC201302_B02_4_1_3】（动画六）惯性 筛机构
曲柄摇杆机构演化
• 引言 • 曲柄摇杆机构基本原理 • 曲柄摇杆机构演化历程 • 典型案例分析 • 关键技术与挑战 • 未来发展趋势与前景展望
目录
01
引言
目的和背景
探究曲柄摇杆机构的演化过程
01
通过对曲柄摇杆机构历史发展的梳理，了解其结构、原理和设
计方法的演变。
分析曲柄摇杆机构的应用领域
02
阐述曲柄摇杆机构在各个领域中的具体应用，如机械工程、航
现代高精度、高效率及智能化趋势
高精度要求
随着现代工业对机械设备精度要求的不断提高，曲柄摇杆机构的设计、制造和装配精度也 相应提升，以确保机械设备的稳定运行和高效性能。
高效率追求
为提高机械设备的运行效率，现代曲柄摇杆机构采用轻量化设计、高性能材料等先进技术 ，减少能量损失，提高传动效率。
智能化发展
随着计算机技术和人工智能技术的不断进步，曲柄摇杆机构的智能化水平不断提升。通过 引入传感器、控制系统等先进技术，实现机构的自适应调节、故障诊断和远程监控等功能 ，提高机械设备的智能化程度和运行可靠性。
04
典型案例分析
案例一：汽车发动机气门驱动系统
曲柄摇杆机构在汽车发动机气门驱动系统中的应用
通过曲柄的旋转运动，驱动摇杆进行往复运动，从而控制气门的开启和关闭。
优点
结构简单、紧凑，能够实现高速运动和高精度控制。
缺点
由于机构中存在间隙和摩擦，容易产生磨损和噪音。
案例二：工业机器人关节驱动系统
曲柄摇杆机构在工业机器人关节驱动系统中的应用
传动效率
曲柄摇杆机构的传动效率取决于机构 的摩擦、间隙以及负载等因素。为了 提高传动效率，需要优化机构设计、 减少摩擦和间隙，并合理选择负载。
《机械设计基础》试题库填空题 (附答案)
○ 157识记
A为了提高齿根弯曲强度，可将模数。
○增大158识记
A开式齿轮传动的主要失效形式是。
○磨损159识记
A开式齿轮传动的设计准则是。
○回程时，从动件受弹簧或重力的附加压力
75识记B凸轮机构从动件的常用规律有、、。
○等速，等加速等减速，简谐运动规律
76识记B凸轮机构按从动件的形式来分可分为、
、。
○尖底从动件，滚子从动件，平底从动件
77识记B凸轮机构中，以理论轮廓曲线的为半径所作的圆称为基圆。○最小半径r0
78识记B凸轮的形式有盘形凸轮、三种。
○机架
35识记B构件组成运动副后，独立运动受到限制，这种限制称为。○约束
36识记B平面机构中，构件的自由度数目构件独立运动的参数数目。○等于
37识记B机构的虚约束都是在一些条件下出现的。
○特定的几何
38识记B组成低副的两构件间只能相对移动，则称该低副为。
○移动副
39识记B组成低副的两构件间只能相对转动，则称该低副为。
28识记B在机构中不产生实际约束效果的重复约束称为。
○虚约束
29识记B机构运动简图是一种用简单的和表示的工程图形语言。
○线条符号
30识记B平面机构自由度的计算公式为。
○F=3n-2Pl -Ph
31识记B平面低副的约束数是。
○2
33识记B每一个运动副都是由构件所组成。
○两个
34识记B机构的自由度就是整个机构相对于的独立运动数。
○Pd功率和转速
110识记A带传动中，影响弯曲应力的主要因素是。
○小带轮直径
111识记A在一般传递动力的机械中，主要采用传动。
四杆机构的演化
机构世界大咖秀
作品设计说明书
1.1四杆机构演化
演化过程：双曲柄机构→双摇杆机构→曲柄摇杆机构
双曲柄机构：铰链四杆机构中的两个连架杆均为曲柄。
双摇杆机构：铰链四杆机构的两个连架杆都是摇杆。
曲柄摇杆机构：铰链四杆机构的两个连架杆中，其一为曲柄，另一为
摇杆。
1.2说明
通过改变两端点（固定边）的距离，其余三杆在保持不改变长度的情况下，从而达到四杆机构演化的目的。
其作用原理是：使用控制器控制两个舵机通过原动件的带动致使在其丝杆上面滑动及其停顿，在30cm处为双曲柄机构，通过在丝杆上面的移动，在50cm处演变为双摇杆机构，最终在180cm处演变成为曲柄摇杆机构。
曲柄摇杆机构演化1
作者：朱理
设计：潘存云
作者：朱理
设计：潘存云
作者：朱理
设计：潘存云
作者：朱理
设计：潘存云
作者：朱理
设计：潘存云
作者：朱理
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作者：朱理
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设计：潘存云作者：朱理作者：朱理作者：朱理
作者：朱理
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设计：潘存云
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设计：潘存云
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作者：朱理
(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。
机械原理第3章作业解析
也可直接用sin(ψ/2)=AC/l4得出结果。
3-4 如下图，设计一脚踏轧棉机的曲柄摇杆机构。要求踏
板CD在水平位置上下各摆10°，且lCD=500mm， lAD=1000mm，试用图解法求曲柄AB和连杆BC的长度。
解：根据已知条件画出A、D、C、C1、C2。 画出两个极限位置AC1、AC2。 由图可知， AC1=BC-AB，AC2=BC+AB， 即：AB=（AC2-AC1）/2 可由图上直接量取AC1、AC2长度 后按上式算出连杆和曲柄的长度。
以D点为圆心，DC1为半径作圆弧，与前述直线交于C2。 参照题5-2，列式计算或作图得出曲柄和摇杆的长度。
设计结果：lAB=38.65mm，lBC=98.2mm。 注意：若C1D顺时针画弧，所得交点C2不可用。
θ 180 k 1 180 1.5 1 36
k1
1.5 1
任取D点，作水平线DA，使lDA=80， 过D点，作直线DC1，长 度为lDC=75，位置为与 DA成45°。 过AC1两点的直线为连杆 与曲柄共线的位置之一。 过A点，作一直线与AC1成 θ=36°，此直线为连杆与曲柄 共线的位置之二。
5、工程上常用 行程速比系数K 表示机构的急回
性质，其大小可由计算式 K (180) /(180) 求
出。
6、曲柄摇杆机构中，最小传动角出现的位置是 曲柄与机架两次共线的位置 。
7、曲柄摇杆机构可演化成偏心轮机构，其演化 途径为 扩大转动副 。
二、判断题
1、曲柄摇杆机构的行程速比系数K不可能等于1。
第3章 连 杆 机 构
一、填空题 1、在四杆机构中，取与 最短杆 相对的杆为机 架，则可得到双摇杆机构。
1.曲柄摇杆机构
手摇唧筒
一、平面连杆机构
平面四杆机构有曲柄的条件
B
b
C
aA d
c
D
（若1能绕A整周相对转动，则存在两个特殊位置）
a+d≤b+c
(1)
b<c+d-a即a+b≤c+d
(2)
c<b+d-a即a+c≤b+d
(3)
一、平面连杆机构
(1)+(2)得2a+b+d≤2c+b+d即a≤c (1)+(3)得 a≤b (2)+(3)得 a≤d
插床六杆机构
机车车轮平行四边形机构
一、平面连杆机构
一、平面连杆机构
平行四边形机构有以下三个运动特点:
（1）两曲柄转速相等
机车车轮联动机构。
（2）连杆始终与机架平行
天平机构、所示的摄影车升降机构。
机车车轮联动机构
天平机构
摄影车升降机构
一、平面连杆机构
（3）运动的不确定性 为了克服运动的不确定性， 可以对从动曲柄施加外力，或 利用飞轮及构件本身的惯性作 用。也可以采用辅助曲柄等措施解决。
B2
CC1 DD
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(18 0)/V1C1C2 t1 C 1C2/1 ( 80)
一、平面连杆机构
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：
取最短构件为机架 ——双曲柄机构
取最短构件任一相邻构件为机架 ——曲柄摇杆机构
第二章 铰链四杆机构
2．平面四杆机构的极限位置
曲柄摇杆机构、摆动导杆机构和曲柄滑块机构中，当曲柄为原 动件时，从动件作往复摆动或往复移动，存在左、右两个极限位置， 如图6-17所示。内燃机活塞连杆机构中活塞的上止点和下止点即曲 柄滑块机构的两极限位置。
3．压力角和传动角
在不计摩擦力，惯性力和重力时，从动件上受力点的速度方向与所 受作用力方向之间所夹的锐角，称为机构的压力角，用a表示。
图6-6所示的机车驱动轮 联动机构是正平行双曲柄机构 的应用实例。图6-7所示为车 门启闭机构，是反平行双曲柄 机构的一个应用，它使两扇车 门朝相反的方向转动，从而保 证两扇门能同时开启或关闭。
在正平行双曲柄机构中， 当各构件共线时，可能出现从 动曲柄与主动曲柄转向相反的 现象，即运动不梯形；当汽车 转弯时，两摇杆摆过不同的角 度，使两前轮转动轴线汇交于 后轮轴线上的O点，以确保车 辆转弯的每一瞬时，四个轮子 与地面之间均绕O点作纯滚动。
A、曲柄 B、连杆 C、摇杆 D、机架
3、能够实现回转运动与直线往复运动转换的平面四杆机构是—— —— 。
A、曲柄摇杆机构 B、曲柄滑块机构 C、导杆机构 D、摇 块机构
4、曲柄滑块机构当以————为主动件时，会出现“死点”现象。
A、曲柄 B、滑块 C、连杆
5、将曲柄摇杆机构的————长度取无穷大时，曲柄摇杆机构 中的————将转化为沿直线运动的滑块，成为曲柄滑块机构。
曲柄滑块机构的演化过程：
曲柄滑块机构的性质：
曲柄滑块机构的应用：
2．导杆机构
若将图6-9所示的曲柄滑块机构的构件作为机架，则曲柄滑块机构就 演化为导杆机构，连架杆对滑块的运动起导向作用，称为导杆，它包括 转动导杆机构和摆动导杆机构两种形式。如图6-10所示，导杆均能绕机 架作整周转动，称为转动导杆机构。如图 6-11所示，导杆4只能在某一角度内 摆动，称为摆动导杆机构。导杆机构 具有很好的传力性能，常用于插床、 牛头刨床和送料装置等机器中。
曲柄滑块机构曲柄摇杆机构
B
曲柄
连杆
C
摇杆
C
曲柄
连 杆
B
曲柄 摇杆
B
连杆
C
摇 杆
A
机架
曲柄摇杆机构
D
A 机架 D
双曲柄机构
A
机架
双摇杆机构
D
6
任务实施
1、曲柄摇杆机构
（1）、曲柄摇杆机构 两个连架杆中，一个为曲柄， 另一个为摇杆，则此铰链四 杆机构称为曲柄摇杆机构。 曲柄为原动件，作匀速转动； 摇杆为从动件，作变速往复 摆动。 曲柄摇杆机构能将曲柄作整 周转动转换为摇杆的往复摆 动，或者将摇杆的往复摆动 转换为曲柄的整周转动。
9
【ZYKC201302_B02_4_1_3】（动画三）搅拌 机构
动画三
搅拌机构
10
【ZYKC201302_B02_4_1_3】（动画四）摄影 机抓片机构
动画四
摄影机抓片机构
11
任务实施
2、双曲柄机构
两连架杆均为曲柄的铰链四杆机构。 在双曲柄机构中，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
4
4
3
3
4
3 1 2
2 1
曲柄滑块机构
移动导杆机构
2
1
摆动导杆机构
21
6．摇块机构
取曲柄滑块机构中的原连杆 3为机架而得到的。
当原曲柄2为原动件绕点转 动时，滑块4绕机架3上的铰 链中心摆动，故称该机构为 曲柄摇块机构或称为摆动滑 块机构。
4
曲柄滑块机构
2
3
1
曲柄摇杆机构
22
任务实施
机械设计基础(高教版第五版)精品教案：第2章平面四杆机构
授课内容：第2章 平面四杆机构目的要求:了解铰链四杆机构的基本型式和特性、铰链四杆机构有整转副的条件重点难点：重点：平面四杆机构的基本特性 难点：平面四杆机构的基本特性 计划学时：2第一节 铰链四杆机构的基本型式和特性1）曲柄摇杆机构:两连架杆中，一个为曲柄，而另一个为摇杆。
2）双曲柄机构 两连架杆均为曲柄。
3）双摇杆机构 两连架杆均为摇杆。
急回特性v 1 =C 1C 2/t 1 v 2 =C 1C 2/t 2 ϕ1=180°+θ, ϕ2=180°-θ ∵ ϕ1>ϕ2 , ∴ t 1>t 2 , v 1<v 2行程速比系数K = 输出件空回行程的平均速度 输出件工作行程的平均速度θ=180°（K-1）/（K+1）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:γ＝0连架杆连杆连架杆机架摆角 θψ C 1C 2DAB 1B 2Bϕ1Cωϕ2极位夹角此时机构不能运动，称此位置为：“死点”避免措施：两组机构错开排列，如火车轮机构;靠飞轮的惯性第二节 铰链四杆机构有整转副的条件平面四杆机构具有整转副可能存在曲柄整转副存在的条件最长杆与最短杆的长度之和应≤其他两杆长度之和整转副是由最短杆（曲柄）与其邻边组成的当满足杆长条件时，说明存在整转副，当选择不同的构件作为机架时，可得不同的机构。
如 曲柄摇杆1 、曲柄摇杆2 、双曲柄、 双摇杆机构F’’’’ B CA BE FD CGA B CDl 1l 2 l 3 l 4授课内容：第2章平面四杆机构（§2.3—§2.4）目的要求:了解铰链四杆机构的基本型式和特性、铰链四杆机构有整转副的条件重点难点：重点：平面四杆机构的基本特性难点：平面四杆机构的基本特性计划学时：22.3 铰链四杆机构的演化通过前面的学习，我们知道在铰链四杆机构中，可根据两连架杆是曲柄还是摇杆，把铰链四杆机构分为三种基本形式——曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构，而后两种可视为曲柄摇杆机构取不同构件作为机架的演变。
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。
常用运动机构汇总
1.1.2 铰链四杆机构的基本类型及其应用
曲柄摇杆机构
剪刀机
缝纫机踏扳机构
在曲柄摇杆机构中，当摇杆为主动件时，可将摇杆的往复摆动经连杆转换为曲柄 的连续旋转运动。在生产中应用很广泛。缝纫机的踏板机构，当脚踏板（相当于 摇杆）作往复摆动时，通过连杆带动曲轴（相当于曲柄）作连续运动，使缝纫机 实现缝纫工作。
在工程上，有时也利用死点进行工作，如图2所示的铰链四杆机构中，就是应用死点的性质来夹 紧工件的一个实例。当夹具通过手柄1，施加外力F使铰链的中心B、C、D处于同一条直线上时， 工件2被夹紧，此时如将外力F去掉，也仍能可靠地夹紧工件，当需要松开工件时，则必须向上扳 动手柄1，才能松开夹紧的工件。
1偏心轮机构在图a所示的曲柄摇杆机构中杆1为曲柄杆3为摇杆若将转动副的销钉b的半径逐渐扩大至超过曲柄的长度便可得到如图b所示的机构这时曲柄演变成一几何中心不与回转中心相重合的圆盘此圆盘称偏心轮该两轮中心之间的距离称为偏心距它
常用运动机构汇总
1.1.1 运动副
所谓运动副是使两构件直接接触而又能产生一定相对运动的联接。 根据运动副中两构件的接触形式不同，运动副又可分为低副和高副。 1．低副 低副是指两构件之间作面接触的运动副。按两构件的相对运动情况，可分为： (1)转动副 两构件在接触处只允许作相对转动。 (2)移动副 两构件在接触处只允许作相对移动。 (3)螺旋副 两构件在接触处只允许作一定关系的转动和移动的复合运动， 低副的接触表面一般是平面或圆柱面，易制造和维修，承受载荷时的单位面积 压力较小，较为耐用，传力性能好。但低副是滑动摩擦，摩擦大而效率较低。
上述两条件必须同时满足，否则机构中无曲柄存在，根据曲柄条件， 还可作如下推论：
(1)若铰链四杆机构中最短杆长度与最长杆长度之和小于或等于其余 两杆长度之和，则可能有以下三种情况：
铰链四杆机构的演化
观察图中的铰链四杆机构，若取AD为机架，
如果AB=40mm,BC=60mm，CD=50mm;
机架长度可以改变，则AD的取值范围和机
构类型？
解： 1.若AD为最短杆，则X+60≤40+50
60
C
∴ 0<X≤30mm
B
机构为双曲柄机构
2.若AD为最长杆，则X+40≤60+50
50
∴50mm≤X≤70mm
c）摇块机构（2固定）-----1回转，导杆相对滑块移动，滑块摇动， 如自卸汽车 d）定块机构（3滑块固定）----1往复摆动，导杆往复移动，如抽水机
三、选择不同构件作为机架
1.导杆机构
导杆是机构中与另一运动构件组成移动副的构件。 连架杆中至少有一个构件为导杆的平面四杆机构称为导杆机构。 导杆机构可以看成是通过改变曲柄滑块机构中的固定件的位置演化 而来的。当曲柄滑块机构选取不同构件为机架时，会得到不同的导 杆类型。
一、改变四杆机构的相对长度
曲柄摇杆→曲柄滑块的演变
一、改变四杆机构的相对长度
1.曲柄滑块机构
（1）由曲柄摇杆机构，将CD→无穷大，C点轨迹变成直线； （2）演化方法：将转动副→移动副；
摇杆变成沿 导轨往复移 动的滑块
（3）类型：
①对心曲柄滑块机构
②偏置曲柄滑块机构
图示的滑块中心移动轨迹通过曲柄 转动中心，称为对心曲柄滑块机构。 滑块行程是曲柄长度的两倍即H=2r； 机构无3、定块机构
定块机构（3滑块固定）----1往复 摆动，导杆往复移动
定块机构应用——抽水机
1、铰链四杆机构的演化方法有哪些？
主要演化方法： （1）将转动副变成移动副 （2）变换机架
2、铰链四杆机构的演化种类有哪些？
(完整word版)平面连杆机构习题及答案
平面连杆机构一、填空：1．由一些刚性构件用转动副和移动副相互连接而组成的在同一平面或相互平行平面内运动的机构称为平面连杆机构。
2．铰链四杆机构按两连架杆的运动形式，分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种基本类型。
3. 在铰链四杆机构中，与机架用转动副相连，且能绕该转动副轴线整圈旋转的构件称为曲柄；与机架用转动副相连，但只能绕该转动副轴线摆动的构件摇杆；直接与连架杆相联接，传递运动和动力的构件称为连杆。
4.铰链四杆机构有曲柄的条件（1）连架杆和机架中必有一杆是最短杆；（2）最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和。
(用文字说明)5. 图1-1为铰链四杆机构，设杆a最短，杆b最长。
试用式子表明它构成曲柄摇杆机构的条件：（1）__a+b≤c+d_____。
（2）以__b或d__为机架，则__a__为曲柄。
图1-16.在铰链四杆机构中，当最短构件和最长构件的长度之和大于其他两构件长度之和时，只能获得双摇杆机构。
7．如果将曲柄摇杆机构中的最短杆改作机架时，得到双曲柄机构；最短杆对面的杆作为机架时，得到双摇杆机构。
8. 当机构有极位夹角θ时，则机构有急回特性。
9.机构中传动角γ和压力角α之和等于90°。
10.通常压力角α是指力F与C点的绝对速度v c之间间所夹锐角。
二、选择题：1．在曲柄摇杆机构中，只有当 C.摇杆为主动件时，才会出现“死点”位置。
A.连杆B.机架C.摇杆 D．曲柄2．绞链四杆机构的最短杆与最长杆的长度之和，大于其余两杆的长度之和时，机构 B.不存在曲柄。
A.有曲柄存在B.不存在曲柄C. 有时有曲柄，有时没曲柄D. 以上答案均不对3．当急回特性系数为 C. K＞1 时，曲柄摇杆机构才有急回运动。
A. K＜1B. K＝1C. K＞1D. K＝04．当曲柄的极位夹角为 D. θ﹥0 时，曲柄摇杆机构才有急回运动。
A.θ＜0B.θ=0C. θ≦0D. θ﹥05．当曲柄摇杆机构的摇杆带动曲柄运动对，曲柄在“死点”位置的瞬时运动方向是C.不确定的。
曲柄摇杆机构工作原理
曲柄摇杆机构工作原理
曲柄摇杆机构是一种常见的机械传动机构，它由曲柄、连杆和摇杆组成。
曲柄是一个旋转的轴，连杆是连接曲柄和摇杆的杆状物，摇杆则是一个固定在机构上的杆状物。
曲柄摇杆机构的工作原理是通过曲柄的旋转，使连杆和摇杆发生相应的运动，从而实现机械传动。
曲柄摇杆机构的工作原理可以用以下步骤来描述：
1. 曲柄旋转：曲柄是曲柄摇杆机构的核心部件，它通过电机或其他动力源的驱动，进行旋转运动。
2. 连杆运动：曲柄的旋转使得连杆发生运动，连杆的运动轨迹是一个椭圆形。
当曲柄旋转到最高点或最低点时，连杆的速度为零，这时连杆的方向会发生变化。
3. 摇杆运动：连杆的运动使得摇杆发生相应的运动。
摇杆的运动轨迹是一个弧形，它的运动方向与连杆的方向垂直。
4. 机械传动：摇杆的运动可以用来驱动其他机械部件，例如活塞、阀门等。
通过这种方式，曲柄摇杆机构可以实现机械传动的功能。
曲柄摇杆机构具有结构简单、传动效率高、运动平稳等优点，因此被广泛应用于各种机械设备中。
例如，汽车发动机中的曲轴就是一种曲柄摇杆机构，它通过连杆和摇杆的运动，将活塞的往复运动转
化为旋转运动，从而驱动汽车的轮胎。
曲柄摇杆机构是一种重要的机械传动机构，它的工作原理是通过曲柄的旋转，使连杆和摇杆发生相应的运动，从而实现机械传动。
在各种机械设备中都有广泛的应用，是现代工业中不可或缺的一部分。
铰链四杆机构的应用实例
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。
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：
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
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
• 自卸汽车的
双曲柄机构的应用
惯性筛机构
C
23
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
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
曲柄摇杆机构PPT课件
应用：
要求机构在工作 时，连杆BC上悬 挂重物的吊钩滑 轮中心点E的轨 迹近似为一水平 直线。以避免被 吊运的重物作不 必要的上下起伏， 引起附加动载荷。
鹤式起重机
连杆
2021/3/7
CHENLI
32
（4）综合功能
上连杆 O3
下连杆
O1
D1 上剪刀 D2 下剪刀
O4 O2
2021/3/7
CHENLI
鹤式起重机汽车前轮转向机构12平面四杆机构的演化121转动副转化成移动副对心曲柄滑块机构偏置曲柄滑块机构122取不同构件为机架可以证明低副运动链中取不同构件为机架各构件间的相对运动关系不变整周转动副双摇杆机构03600360360双曲柄机构0360036003600360自卸汽车卸料机构定块机构124扩大转动副的尺寸偏心轮机构曲柄摇块机构123变换构件形态牛头刨床21平面连杆机构的运动特性22平面连杆机构的传力特性22平面连杆机构的工作特性21平面连杆机构的运动特性211转动副为整转副的条件在铰链四杆机构中如果某个转动副能成为整转副则它所连接的两个构件中必有一个为最短杆且四个构件的长度满足杆长之和条件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
A
4
C
3
D
C
3 2
B
1
A
4
D
B
2
C3
1
A
4
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B
2
1
A4
C
3
8
B
2
C3
1
A
4
偏置曲柄滑块机构
B
1
2 C3
A
4
对心曲柄滑块机构
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