带有移动副的平面单输入-双杆组连杆机构回路自动识别方法
第2章 平面连杆机构解读
定义：全部用转动副相连的平面四杆机构。
机架
组成: 连架杆
连杆
分类:
整转副 机架 曲柄
摆动副
摇杆
三种基本型式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、 双摇杆机构
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第2章 平面连杆机构
§2-1 平面四杆机构的基本类型及其应用 1. 曲柄摇杆机构
定义：在两连架杆中，一个为曲柄，另一个为摇杆。
运动特点：
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两个特性 ：
①两曲柄同速同向转动；
②连杆作平动。
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第2章 平面连杆机构
§2-1 平面四杆机构的基本类型及其应用
反平行四边形机构—两个曲柄 反向回转。
应用实例：车门启闭机构
反平行四边形机构
平行四边形机构在四杆
(或铰链)共线位置出现运
动不确定。
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第2章 平面连杆机构
风扇摇头机构
汽车转向机构
B’ C’
B
C
A
D
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C 电机
蜗轮 BBA
D D
A
D 蜗杆
C C
风扇座
第2章 平面连杆机构
A A E E B B
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§2-1 平面四杆机构的基本类型及其应用 铰链四杆机构的演化
演化常用的方式: ①改变运动副类型； ②选不同构件作机架； ③改变相对杆长。
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第2章 平面连杆机构
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§2-1 平面四杆机构的基本类型及其应用
② 双滑块机构：椭圆仪机构(延长点的运动轨迹为椭圆)
2 1 4
3
椭圆仪机构
机构运动方案创新设计实验报告答案
机构运动方案创新设计实验报告答案机构运动方案创新设计实验报告机构运动方案创新设计实验报告一．实验目的1、培养学生对机械系统运动方案设计的整体认识，培养学生的创新意识、综合设计及工程实践动手能力；2、通过机构的拼接，可以发现一些基本机构及机械设计中的典型问题，通过解决问题，可以对运动方案设计中的一些基本知识点融会贯通，对机构系统的运动特性有一个更全面更深入的理解;3、加深学生对机构组成原理的认识，进一步掌握机构运动方案构型的各种创新设计方法。
二、实验设备机架、各种零部件、连杆、复合铰链、移动副、转动副等。
三、实验步骤1、掌握平面机构组成原理。
2、熟悉本实验中的实验设备，各零部件功用和安装、拆卸工具。
3、自拟平面机构运动方案，形成拼接实验内容，将平面机构运动方案正确拆分成基本杆组。
4、正确拼接各基本杆组。
5、将基本杆组按运动传递规律顺序联接到原动件和机架上。
四、实验内容(1)按比例绘制实际拼装的机构运动简图，并要求符号规范。
标出活动构件、原动件、转动(2) 进行机构分析：杆组化分，并简要说明机构杆组的拆组过程，并画出所拆机构的杆组简图。
(3) 根据拆分的杆组，按不同的顺序排列杆组，可能组合的机构运动方案有哪几种？要求用机构运动简图表示出来，就运动传递情况作方案比较，并简要说明之。
(4) 利用不同的杆组进行机构拼接，可得到哪一些有创意的机构运动方案？用简图说明篇二：机构运动方案创新设计实验指导书实验四实验四：机构运动方案创新设计实验一、实验目的1、加深学生对机构组成理论的认识，熟悉杆组概念，为机构创新设计奠定良好的基础；2、利用若干不同的杆组，拼接各种不同的平面机构，以培养学生机构运动创新设计意识及综合设计的能力；3、训练学生的工程实践动手能力。
二、实验设备及工具1、机构运动方案创新设计实验台零件及主要功用（参看“机构运动方案创新设计实验台零部件清单”）2、工具M5、M6 、M8 内六角搬手、6 或8 英寸活动搬手、1 米卷尺、笔和纸。
平面四杆机构知识整理
《平面四杆机构》知识整理1.平面连杆机构：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。
平面连杆机构：实现较为复杂的平面运动，用于动力的传递或改变运动形式。
最常用的平面连杆机构是具有四个构件(包括机架)的低副机构，称为四杆机构。
2.铰链四杆机构：构件间用四个转动副相连的平面四杆机构。
铰链四杆机构是四杆机构的基本形式。
3.铰链四杆机构的基本类型有曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。
4. 曲柄摇杆机构能将主动件(曲柄)整周的回转运动转换为从动件(摇杆)的往复摆动，也可以将主动件(摇杆)的往复摆动转换为从动件 (曲柄)整周的回转运动。
其的应用有牛头刨床横向进给机构、剪板机、颚式破碎机、搅拌机和雷达俯仰角度的摆动装置等。
5.双曲柄机构的运动特点：主动曲柄匀速回转一周，从动曲柄随之变速回转一周。
双曲柄机构有不等长双曲柄机构、平行四边形机构和反向双曲柄机构，平行四边形机构的运动特点是：两曲柄的回转方向相同，角速度相等。
反向平行双曲柄机构的运动特点是：两曲柄的回转方向相反，角速度不等。
平行四边形机构中，主动曲柄每回转一周，曲柄与连杆两次共线，从动曲柄会产生运动的不确定现象。
6.双摇杆机构的应用有自卸翻斗装置、港口用起重机和飞机起落架收放机构等。
7.曲柄存在的条件：1）连架杆与机架中必有一个是最短杆；2）最短杆与最长杆之和必小于或等于其余两杆长度之和。
8.铰链四杆机构三种基本类型的判别方法：（1）若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和，则：①、取最短杆为连架杆时，构成曲柄摇杆机构；②、取最短杆为机架时，构成双曲柄机构；③、取最短杆为连杆时，构成双摇杆机构。
（2）若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，则无曲柄存在，只能构成双摇杆机构。
9.急回特性：曲柄AB作等速转动时，摇杆在摆角为ψ的极限位置间往复摆动，摇杆的空回行程的平均速度大于工作行程平均速度。
第3章 平面连杆机构(第3.1节)
`第三章平面连杆机构机构中的运动副全为低副，称机构为连杆机构。
根据机构中构件的相对运动情况，连杆机构可分为平面连杆机构、空间连杆机构和球面连杆机构。
本章讨论平面连杆机构。
根据平面连杆机构自由度的不同，又可将其分为单自由度、两自由度和三自由度平面连杆机构。
根据运动链的结构型式，可分为开式链和闭式链机构，本章讨论闭式链机构，开式链机构将在第8章中介绍。
对于闭式链机构，一般将机构中含有五个以上构件的平面连杆机构统称为平面多杆机构。
本章主要讨论单自由度平面四连杆机构，简要介绍平面多杆机构。
第一节平面四连杆机构的类型一、平面四连杆运动链表3-1 平面四连杆运动链类型平面四连杆机构是由四个构件通过四个低副构成的闭式链机构。
四个构件和四个低副只有一种基本闭式运动链型式。
四个低副可以是转动副也可以是移动副，组合后有表3-1所示的六种型式。
为叙述方便，用R表示转动副，P表示移动副，每种运动链可用运动链中运动副的类型和排列顺序来表示，如RRRR型等。
在RRRR、RRRP、RRPP和RPRP四种运动链中，只要指定某一构件为机架，就可得到自由度为1的平面四连杆机构。
将RRRR型机构称为平面铰链四杆机构，RRRP型机构称为含有一个移动副的平面四连杆机构，RRPP和RPRP型机构称为含有两个移动副的平面四连杆机构。
在RPPP和PPPP运动链中，运动链的公共约束为4，即4族机构，此时构成的机构的自由度为2，本书中不讨论。
在表3-1的第二列中，已列出了每种运动链可以取作为机架的特征构件的类型，第三列中列出了取不同运动副特征构件为机架得到的相应机构的名称。
如RRRR型运动链，取作为机架的构件运动副特征只有一种，即含有两个转动副的构件；对RRRP型运动链，取作机架的构件的运动副特征有两种可能性，即含有两个转动副的构件和含有一个转动副一个移动副的构件。
二、 平面铰链四杆机构图3-1 平面铰链四杆机构对表3-1中的平面铰链四杆运动链，取任一构件为机架，可得到如图3-1所示平面铰链四杆机构。
机械原理四连杆机构全解
双摇杆机构
一、 曲柄摇杆机构
在铰链四杆机构中，若两个连架杆， 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。
图4-2所示为调整雷达天线俯仰角的 曲柄摇杆机构。曲柄1缓慢地匀速转动， 通过连杆2使摇杆3在一定的角度范围内 摇动，从而调整天线俯仰角的大小。
图4-2 雷达天效的回转力矩， 显然Pt越大越好。而P在垂直于vc方向的 分力Pn=Psin则为无效分力，它不仅无 助于从动件的转动，反而增加了从动件 转动时的摩擦阻力矩。因此，希望Pn越 小越好。由此可知，压力角越小，机 构的传力性能越好，理想情况是=0， 所以压力角是反映机构传力效果好坏的 一个重要参数。一般设计机构时都必须 注意控制最大压力角不超过许用值。
死点会使机构的从动件出现卡死或 运动不确定的现象。可以利用回转机构 的惯性或添加辅助机构来克服。如家用 缝纫机中的脚踏机构，图4-3a。 有时死点来实现工作，如图4-6所示 工件夹紧装置，就是利用连杆BC与摇杆 CD形成的死点，这时工件经杆1、杆2传 给杆3的力，通过杆3的传动中心D。此力 不能驱使杆3转动。故当撤去主动外力F 后，工件依然被可靠地夹紧。
图4-3a所示为缝纫机的踏板机构， 图b为其机构运动简图。摇杆3（原动 件）往复摆动，通过连杆2驱动曲柄1 （从动件）做整周转动，再经过带传 动使机头主轴转动。
图4-3 缝纫机的踏板机构
曲柄摇杆机构的主要特性有。
急回 压力与传动角 死点
1．急回运动
如图4-4所示为一曲柄摇杆机构， 其曲柄AB在转动一周的过程中，有两 次与连杆BC共线。在这两个位置，铰 链中心A与C之间的距离AC1和AC2分别 为最短和最长，因而摇杆CD的位置C1D 和C2D分别为其两个极限位置。摇杆在 两极限位置间的夹角称为摇杆的摆角。
四杆机构基本类型的判别方法
四杆机构基本类型的判别方法四杆机构是机械工程中常见的机构之一，它由四个连杆组成，其中两个连杆通过一个移动副连接在一起，形成一个闭合的四边形，另外两个连杆与这个四边形相连接。
根据连接方式的不同，四杆机构可以分为四种基本类型，分别是平行四杆机构、曲柄摇杆机构、夹杆机构和双曲杆机构。
下面将介绍四杆机构基本类型的判别方法。
1.判别平行四杆机构：平行四杆机构是指四杆机构中存在一对平行的连杆。
为了判别一个机构是否为平行四杆机构，可以采用以下步骤：（1）确定四杆机构的连杆长度和运动副类型；（2）找出连杆长度相等的两个连杆；（3）判断这两个连杆是否平行，可以通过计算两个连杆的法线向量来判断是否平行。
2.判别曲柄摇杆机构：曲柄摇杆机构是指四杆机构中存在一个连杆能够做直线运动，而其他三个连杆则固定在曲柄上。
为了判别一个机构是否为曲柄摇杆机构，可以采用以下步骤：（1）确定四杆机构的连杆长度和运动副类型；（2）找出一个连杆的运动副是旋转副，而其他三个连杆的运动副是滑动副；（3）判断这个连杆的运动副轴线是否与其他连杆的轴线有交点，如果有则说明这个连杆是曲柄。
3.判别夹杆机构：夹杆机构是指四杆机构中存在两个连杆固定在一个连杆上，并且这两个连杆可以夹紧或松开。
为了判别一个机构是否为夹杆机构，可以采用以下步骤：（1）确定四杆机构的连杆长度和运动副类型；（2）找出连杆连接方式，看是否有两个连杆固定在一个连杆上；（3）通过分析机构的运动学性质，判断这两个连杆是否可以夹紧或松开，例如通过计算连杆的角度或者线速度比较。
4.判别双曲杆机构：双曲杆机构是指四杆机构中存在两对连杆，其中一个连杆可以做旋转运动，另一个连杆可以做往复运动，而其他两个连杆则固定在此连杆上。
（1）确定四杆机构的连杆长度和运动副类型；（2）找出两个连杆的运动副是旋转副，另一个连杆的运动副是滑动副，而剩下一个连杆的运动副可能是旋转副或滑动副；（3）通过分析机构的运动学性质，判断其中一个连杆的运动副是否可以做往复运动，例如通过计算连杆的角度或者线速度比较。
机械原理-平面连杆机构的特点及类型
A
组成：机架和转动主动件+PRP杆组
若l AB 取单位长度 : y tan
4. 正切机构
C φ B y
A
组成：机架和转动主动件+PRP杆组
若l AB 取单位长度 : y tan
传送装置的机构简图
传送装置的机构简图
主动件 + RRR杆组 + RRR杆组 + RRR杆组 使构件上指定点按预期轨迹运动
低副机构可传递较大动力
平面连杆机构的特点
平面连杆机构的特点
优 点
1 实现多种运动变换和多种轨迹、导引刚体 2 低副机构可传递较大动力 Ⅰ、Ⅱ，便于加工,易保证精度 3 低副能够保证构件接触,简单可靠
平行四边形机构
1)两曲柄以相同的角速度转动。 2)具有 运动不确定性
应用：机车车轮的联动机构
平行四边形机构与反平行四边形机构
3) 双摇杆机构
功能：摆动——摆动
应用：起重机、车辆的前轮转向机构
平面四杆机构的演化型式
平面四杆机构的演化型式
演化方法：改变构件的形状 B A C B C
B A
D
C
lCD
曲柄
整转副：两构件能做整周相
连架杆 对转动，连接它们的转动副 机架 摆转副 摆转副：两构件不能做整周 相对转动，连接它们的转动 副
连架杆
整转副
1) 曲柄摇杆机构
功能：连续转动——往复摆动
曲柄摇杆机构的应用
曲柄摇杆机构的应用
2) 双曲柄机构
功能：匀速转动——非匀速转动
应用：惯性筛
双曲柄机构的特例
A
曲柄滑块机构
曲柄摇杆机构 应用：公共汽车车门 自动送料机构
连续转动
机械设计实用机构运动仿真图解
目 录前言第一部分 常用基本机构介绍1.平面连杆机构1）铰链四杆机构2）单移动副四杆机构3）双移动副四杆机构2.凸轮机构1）凸轮机构的组成及特点2）凸轮机构的分类3.齿轮机构1）齿轮机构的组成2）齿轮机构的类型4.轮系1）定轴轮系2）周转轮系3）混合轮系第二部分 运动仿真应用实例例1 雨刷器例2 扇形齿轮做摇杆的停歇送料机构例3 搅拌撒草机构例4 插秧机例5 划桨机构例6 曲柄摇杆与曲柄滑块串接机构例7 齿轮副连接曲柄摇杆与摆动导杆机构例8 利用连杆上一点近似直线轨迹的皮革抛光机构例9 割草机驱动机构例10 双面刀刃割草机驱动机构例11 肘杆夹紧机构1例12 肘杆夹紧机构2例13 双肘杆联动夹紧机构例14 不自锁推拉夹紧机构例15 多轴钻例16 平行四杆机构用于带轮涨紧机构例17 电动机皮带轮涨紧机构例18 平行四杆机构做停歇送料机构例19 六组平行四杆机构例20 梨爪伸缩机构例21 孔销联轴器例22 十字滑块联轴器例23 可逆转坐席机构例24 砂箱翻转机构例25 开关炉门机构例26 前轮转向机构例27 卸料小车挡料板自动开启机构例28 转动导杆与摆动导杆串接机构例29 转动导杆与停歇运转的摆动导杆机构例30 转动导杆切纸机构例31 曲柄摇杆与正弦串接机构例32 曲柄摆动导杆与正弦串接机构例33 曲柄摇块滑块三级机构例34 曲柄摇杆滑块三级机构例35 双曲柄与曲柄滑块串接机构例36 斜直槽双移动副机构例37 摆动导杆与双滑块机构例38 曲柄双滑块机构用于金属丝（片）成型机构例39 偏置曲柄滑块机构（弓锯床运动机构）例40 曲柄滑块与转动导杆串接机构例41 增大滑块行程机构例42 曲柄摇块机构实现近似直线轨迹例43 输出摆杆有停歇的铰链连杆机构例44 双摇杆搬运机构例45 双曲柄与转动导杆串接机构例46 转动导杆机构应用实例例47 机架长度可调的摆动导杆机构例48 摆杆极限位置可调节的铰链六杆机构例49 深拉压力机例50 用转动导杆调节切纸速度的机构例51 输入/输出均为转动的导杆机构例52 输入/输出均为转动的导杆机构应用实例例53 直线运动机构例54 双连杆送料机构例55 可实现单侧停歇的摆动导杆机构例56 从动件在极限位置有较长时间停歇的机构例57 六杆压力机机构例58 双摇杆夹紧机构例59 组合夹紧机构例60 凸轮连杆组合输送薄板机构例61 热合联动机构例62 双凸轮与铰链四杆组合的步进输送机构例63 两个相同的曲柄摇杆组合的步进输送机构例64 输出构件做停歇摆动机构例65 等宽凸轮移动间歇机构例66 蜗轮蜗杆用于挑膜机构例67 齿轮齿条用于拉膜机构例68 风扇摇头机构例69 正反转销驱动摆杆机构例70 翻转机构例71 双偏心轮驱动导杆机构例72 凸轮与转动导杆组合机构例73 切膜（纸）机构例74 气钻行星齿轮机构例75 对开螺母机构例76 齿轮升降机构例77 凸轮调节锥齿轮周转轮系输出轴转速机构例78 凸轮调节输出轴转速机构例79 手动夹爪机构例80 量筒开盖落料机构例81 保持工件姿势不变的运转机构例82 手动搅拌器例83 开门机构例84 摆动式油泵例85 手动双联行星机构例86 双凸轮控制二维移动机构例87 增大凸轮升程角转动导杆机构例88 桨轮机构例89 转动导杆与正弦机构组合的机构例90 电磁夹紧机构例91 夯土机例92 抛光机构例93 四导杆机构例94 增大摆角的摆动导杆机构例95 凸轮齿轮机构例96 螺杆充填机例97 齿轮连杆组合机构例98 两偏心齿轮往复运动机构例99 一组锥齿轮传动机构例100 双发动机速度指示机构例101 后面夹紧机构例102 螺母驱动转动压板夹紧机构例103 翻转压板与楔夹紧机构例104 针孔传动机构例105 齿轮正弦机构例106 送膜机构例107 封膜机构例108 固定槽凸轮与摆动从动杆机构例109 移动夹紧机构例110 凸轮夹紧机构例111 可调行程的凸轮绕线机构例112 开袋热合机构例113 开锁机构例114 切膜机构例115 摆动齿轮行星减速机构例116 单万向联轴器例117 双万向联轴器例118 有缺口的齿轮传动机构例119 直线导轨组合机构例120 装载机例121 从动件在极限位置有较长停歇的机构例122 移动导杆有单侧停歇的机构例123 输出摆杆有双侧停歇的机构例124 连杆上一点直线轨迹平行于机架的四杆机构例125 车制椭圆机构例126 调整刀具车制八边形机构例127 加工卵形零件的车床夹具例128 机床尾座运动机构例129 双摆杆挠性件差动机构（抛磨机）例130 平衡吊直线引导机构例131 热合夹紧机构例132 实现精确直线行星轮系连杆机构例133 实现精确直线移动的双滑块机构例134 无导轨虎钳例135 主从动轴线重合的齿轮连杆机构例136 深拉压力机机构例137 齿轮-连杆组合机构例138 带轮驱动的导杆机构例139 带固定凸轮的凸轮连杆机构例140 移动导杆近似等速移动机构例141 锁扣眼机构例142 摆动式飞剪机构例143 封罐机例144 可变节距扭绞金属线机构例145 连轧机差动减速器例146 导杆行星齿轮组合机构例147 调位-对中机构例148 拉膜辊调节机构例149 齿轮-螺旋差动机构例150 用行星齿轮实现微量进给机构例151 宽三角带式机械无级调速器例152 直线引导机构例153 平行钳口的夹钳例154 简易平口钳例155 滑槽杠杆式抓取机构结构1例156 滑槽杠杆式抓取机构结构2例157 连杆杠杆式抓取机构结构1例158 连杆杠杆式抓取机构结构2例159 连杆杠杆式抓取机构结构3例160 平板式抓取机构例161 平面平行移动连杆式抓取机构例162 手臂伸屈机构例163 圆锥齿轮行星机构机械手1例164 圆锥齿轮行星机构机械手2例165 开袋机构机械设计实用机构运动仿真图解朱金生 凌云 编著電子工業出版社Publishing House of Electronics Industry 北京·BEIJING本书是作者多年实践经验的结晶，通过对精选的典型实用运动机构的三维仿真、图解、分析，让读者轻松、快速掌握其运动原理、特点，开拓设计思路，在工作中举一反三。
简述铰链四杆机构三种基本类型的判别方法
简述铰链四杆机构三种基本类型的判别方法1. 铰链四杆机构的三种基本类型铰链四杆机构是一种广泛应用的机构。
为了方便设计与应用，它被分为三种基本类型：平面连杆机构、空间连杆机构和球面连杆机构。
对于不同类型的铰链四杆机构，在判别时采用不同的方法。
1.1 平面连杆机构的判别方法平面连杆机构是最简单的类型，由四个杆件和三个旋转副组成。
其特点是所有杆件都位于同一平面内，因此判别较为简单。
可以通过以下方法进行判别：- 所有连续杆件组成的角度之和为360度，即满足若干杆件成为一闭合回路。
- 通过数学建模计算四个杆件的面积，如果其面积之和等于零，即满足平面关系。
1.2 空间连杆机构的判别方法空间连杆机构是杆件不在同一平面内的机构，也是常见的一种类型。
对于这类机构，需要采用更为复杂的判别方法，主要包括：- 通过数学建模计算机构的封闭度，如果该机构能形成一个封闭图形，则符合空间关系。
- 分别记录机构中的两个旋转副和一个平移副，计算它们的自由度之和是否等于机构的总自由度，如果相等即满足空间关系。
1.3 球面连杆机构的判别方法球面连杆机构是约束杆件在球面上移动的机构，广泛应用于机械手臂和车辆转向系统等领域。
其判别方法包括：- 对于以任意一个固定点为球心，有且只有一个旋转副的机构，即满足球面约束条件。
- 通过计算机构中三个杆件所在的球面的面积来判断是否符合球面条件。
2. 结语铰链四杆机构是一类重要的机构类型，在机械设计和工程实践中得到广泛应用。
不同类型的铰链四杆机构具有不同的特点和应用条件，判别方法也不尽相同。
对于机构设计人员来说，掌握这些判别方法是必要的技能之一，能够在设计和调试过程中起到重要的指导作用。
平面连杆机构智能分析软件使用说明
平面连杆机构智能分析软件使用说明
1．软件运行
1) 进入jxyl,将出现飞机图标。
双击飞机图标，再单击“继续”，进入主界面。
2）运行例题单击“例题”，三次单击“继续”，单击“正确，继续”，进入分析结果主菜单，按需要单击“运动模拟”、“运动分析”、“绘P，V，A图”、“力分析”即可得各种分析结果。
3）机构分析将机构拆分成曲柄和若干基本杆组后，先在主界面单击“曲柄”，输入已知数据后，再依次单击各组成杆组钮，且均按要求输入数据,即可按提示运行软件,求结果。
2．说明
1）坐标系原点为曲柄中心，X轴水平向右为正，Y轴铅直向上为正；转角始边为X轴，逆时针为正；角速度逆时针为正。
2）杆组非质心附加点（多为与其他杆组构成转动副的外联副点）数据在杆组结构参数栏填入。
3）运动模拟：0-3000毫秒，调整曲柄转动速度；运动分析：角速度，角加速度数据、线图，末级杆组为RRP的给出滑块P，V，A数据、线图；
4）重作：图形相同，参数不同。
5）结束：所有输入数据全部清零。
6）改变比例尺：用鼠标左右拖移。
7）画机构运动简图：输入曲柄位置角，单击“画机构运动简图”钮。
平面连杆机构的运动分析和设计实用教案
P， Q： 其余两杆的长度
Grashof机构(jīgòu) ： 满足条件 Lmin + Lmax ≤ P ＋Q的机构(jīgòu)。
第15页/共57页
第十六页，共57页。
平面(píngmiàn)四杆机构存在曲柄的条 件
Lmin + Lmax ≤ P ＋Q 最短杆为机架或连架杆
动画链接(liàn jiē)
第23页/共57页
第二十四页，共57页。
讨论：机构(jīgòu)的初始装配状态与
可行域
在 机构的运动过程中是不会发生变化的原因
第24页/共57页
第二十五页，共57页。
急回运动
当曲柄等速回转的情况下，通常 (tōngcháng)把从动件往复运动速度快慢 不同的运动称为急回运动。
a21x1 a22 x2 ...... a2n xn b2
...........
an1x1 an2 x2 ...... ann xn bn
x , x ,..... x 其中
为 待求变量。
12
n
方 程组可以简写为
（ 5---5´）
Ax b
则 方程组的解为
（5---6）
x A1b
第38页/共57页
c (d a) b
acd b
两 两相加
动画演示
ac ab ad
最短杆与最长杆之和小于等于其它两杆长度之和
a最短
第14页/共57页
第十五页，共57页。
补充：Grashof曲柄存在(cúnzài)条
件
Lmin + Lmax ≤ P ＋Q 则最短杆两端的转动(zhuàn dòng)副均为周转副；其余转 动(zhuàn dòng)副为摆转副。
连杆机构设计
连杆机构设计提示：连杆机构是由若干构件用低副（转动副、移动副、球面副、球销副、圆柱副及螺旋副等）联结而成，故又称低副机构。
连杆机构常用于刚体导引、实现已知运动规律或已知轨迹。
特点:连杆机构构件运动形式多样，如可实现转动、摆动、移动和平面或空间复杂运动，从而可用于实现已知运动规律和已知轨迹。
此外，低副面接触的结构使连杆机构具有以下一些优点：运动副单位面积所受压力较小，且面接触便于润滑，故磨损减小；制造方便，易获得较高的精度；两构件之间的接触是靠本身的几何封闭来维系的，它不象凸轮机构有时需利用弹簧等力封闭来保持接触。
因此，平面连杆机构广泛应用于各种机械、仪表和机电产品中。
平面连杆机构的缺点是：一般情况下，只能近似实现给定的运动规律或运动轨迹，且设计较为复杂；当给定的运动要求较多或较复杂时，需要的构件数和运动副数往往较多，这样就使机构结构复杂，工作效率降低，不仅发生自锁的可能性增加，而且机构运动规律对制造、安装误差的敏感性增加；机构中作复杂运动和作往复运动的构件所产生的惯性力难以平衡，在高速时将引起较大的振动和动载荷，故连杆机构常用于速度较低的场合。
连杆机构的类型和应用根据构件之间的相对运动为平面运动或空间运动，连杆机构可分为平面连杆机构和空间连杆机构。
根据机构中构件数目的多少分为四杆机构、五杆机构、六杆机构等，一般将五杆及五杆以上的连杆机构称为多杆机构。
当连杆机构的自由度为1时，称为单自由度连杆机构；当自由度大于1时，称为多自由度连杆机构。
根据形成连杆机构的运动链是开链还是闭链，亦可将相应的连杆机构分为开链连杆机构（机械手通常是运动副为转动副或移动副的空间开链连杆机构）和闭链连杆机构。
单闭环的平面连杆机构的构件数至少为4，因而最简单的平面闭链连杆机构是四杆机构，其他多杆闭链机构无非是在其基础上扩充杆组而成；单闭环的空间连杆机构的构件数至少为3，因而可由三个构件组成空间三杆机构。
连杆机构设计的基本问题和方法连杆机构设计通常包括选型、运动设计、承载能力计算、结构设计和绘制机构装配图与零件工作图等内容，其中选型是确定连杆机构的结构组成，包括构件数目以及运动副的类型和数目；运动设计是确定机构运动简图的参数，包括各运动副之间的相对位置尺寸以及描绘连杆曲线的点的位置尺寸等等；承载能力计算是基于强度理论，确定关键零件的主要结构参数；结构设计是在综合考虑安装、调整、加工工艺性等因素情况下对各零件结构参数的全面细化。
平面连杆机构综合的解析法
a1x 0.5a1 y 1.25 / 2 2.182a1x 2.06a1 y 4.5
(1) (2)
取另一定铰链点的坐标为:(5,0), 代 入计算，得 b1x=3.5477, b1y=-1.6545 最后计算各杆的杆长:
作业:P88 5-3 a0点取(0,0),b0点,取(15,0)，计算a2，a3， b2，b3，并按尺寸作图验证。
1 0 1 0 1 0.5 0 0 1
(取a0x,a0y为0,0)
A2=d112d132+d212d232+(1-d112)a0x-d212a0y =1×1+0×(-0.5)+0+0 =1 B2=d122d132+d222d232+(1-d222)a0y-d122a0x=0×1+(1×(-0.5)=-0.5 C2=d132a0x+d232a0y-(d1322+d2322)/2=1×0-0.5×0-(12+0.52)/2=1.25/2
第五章
平面连杆机构综合的解析法
D
13
cos 45 sin 45 0 2 2 2 2 0
sin 45 3 cos 45 sin 45 cos 45 1.5 sin 45 cos 45 0 1 2 2 2 2 0 3
=
0.086 1
A3=d113d133+d213d233+(1-d113)a0x-d213a0y B3=d123d133+d223d233+(1-d223)a0y-d123a0x
（1） （2）
a0 b0
作为四杆机构，在求出a1x，a1y以后，仅仅完成一半，还要再
平面连杆机构及动态图
曲柄摇杆机构
1.曲柄摇杆机构 ☆ 两连架杆中一个为曲
柄，另一个为摇杆。
搅拌机
雷达俯仰天线
1） 曲柄为主动件 可以实现由曲柄的整周回转运动到摇杆往复摆动 的运动转换。
急回特性
2） 摇杆为主动件 可以将摇杆的摆动转换为曲柄的整周回转运动。
汽车车窗雨刷机构
两构件之间作点或线接触的运动副。
铰链四杆机构
所有运动副均为转动副的平面四杆机构
铰链四杆机构的组成部分
机架：固定不动的杆 连杆：机架对面的杆（不与机架相连的杆） 连架杆：与机架相连的杆。
曲柄：可做360°整周回转。 摇杆：＜360°范围内
往复摆动。
铰链四杆机构的基本形式
曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构
缝纫机
死点位置
2.双曲柄机构
☆两个连架杆都能作整周回转运动
振动筛（也称为惯性筛）
双曲柄机构
B A
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C D
双曲柄机构
B A
C D
[Esc]结束播放
双曲柄机构 C
D
B A
[Esc]结束播放
双曲柄机构
C B
D A
[Esc]结束播放
双曲柄机构
B C
A D
[Esc]结束播放
双曲柄机构
汽车车窗雨刷机构缝纫机22摇杆为主动件摇杆为主动件死点位置死点位置两个连架杆都能作整周回转运动振动筛也称为惯性筛双曲柄机构双曲柄机构esc结束播放双曲柄机构esc结束播放双曲柄机构esc结束播放双曲柄机构esc结束播放双曲柄机构esc结束播放双曲柄机构esc结束播放双曲柄机构esc结束播放双曲柄机构esc结束播放双曲柄机构双曲柄机构esc结束播放机车车轮联动机构特点
平面机构运动分析的基本杆组方法
平⾯机构运动分析的基本杆组⽅法由机构组成原理可知，任何平⾯机构都可以视为由若⼲个基本运动链依次连接于原动件和机架上组成的。
平⾯机构运动分析，的基本杆组⽅法正是基于以上原理，通过编制基本杆组运动分析程序，和调⽤基本杆组分析程序，达到分析整个机构的⽬的。
基本杆组分析⽅法⼀般以。
级组为主。
由⼲，级组⾈需要迭代逼近，需要赋迭代初值，在应⽤上不易实现分析的⾃动化。
以图2-1所⽰机构为例，进⾏其运动分析时可以依次调⽤构件2,.3和4,5两个基本杆组的⼦程序，⽽不必推导⽅程。
机构综合在机械装置的设计中，有时要求设计的装置能引导⼀个刚体通过⼀系列给定的有限分离位置，或者有限分离位置的数⽬减少⼀点，但在这些位置上对运动物体的速度(或加速度)加以限定。
这些给定的位置称为精确点，⽽我们希望综合所得的机构在导引刚体时，其精确点处的位置、速度和加速度的误差为零。
本章在综合中，对刚体在这些精确点之间运动不施加约束，只希望在这些精确点之间的误差⼩⼀点。
分析机构在精确点之间的各点所产⽣的运动，并将分析结果同所期望的运动进⾏⽐较，即可算得误差的⼤⼩。
有时，在原先设计中出现最⼤误差的地⽅，通过重新安排精确点，以便在那些地⽅设置较⼤的约束，这祥⼀来有可能减少整个运动范围的最⼤误差，由此就能得到⼀个使各相邻精确点间的最⼤误差值相等的最优综合。
连杆机构运动综合的基本问题，就是确定运动刚体上的⼀点或⼏点的位置，⽽该运动刚体在满⾜特定形式的导向刚体所给定的⼏何约束下，将通过在空间上⼀系列给定点。
例如，综合平⾯铰接四杆机构时，这个问题就变成⼀个确定在运动平⾯上的⼀组点的位置间题，当这个平⾯处于所给定的某些位置时，这些点的各相应位置将处于⼀圆弧上。
圆弧约束是由两个刚性构件起导向作⽤的结果，⽽这两个构件各具有两个铰链。
每⼀个构件上两个铰链之·…与运动刚体相连接，⽽另⼀个铰链.则连接在固定参考刚体.上。
运动平⾯上满⾜上述约束的那些点称为圆点，该圆弧的中⼼即为中⼼点。
7平面连杆机构讲解
教案（首页）
课堂教学安排
曲柄摇杆机构双曲柄机构
二、双曲柄机构
、定义：具有两个曲柄的铰链四杆机构
教案（首页）
课堂教学安排
b-a+c≥d；b-a+d≥c当构件AB与共线时，由AC
分析：略
教案（首页）
课堂教学安排
二、导杆机构
教案（首页）
《机械基础》练习卷（一）姓名
1．试用作图法画出下图所示曲柄摇杆机构中摇杆的极限位置，并指出死点位置。
（练习册27页图5-5）
2．用作图法找出下图所示机构中滑块E的两个极限位置，并由作图判定滑块是否存在急回运动？急回运动的方向如何？（练习册27页图5-6）
3．在下列表中对应的空格中用记号标记各机构具有的运动特性。
（练习册27页表格）
4．试述双曲柄机构、平行四边行机构和反向平行双曲柄机构的运动特点。
5．试述铰链四杆机构构成曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构的条件。
6．导杆机构演化成转动导杆机构和摆动导杆机构的条件是什么？
7．列图表表述下图所示的曲柄摇杆机构如何转化和演化成其他形式的机构？（练习册27页图5-5）。
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第 ２ Ｏ卷 第 ６ 期
２ ０ 年 １ 月 ０６ １
山 东 理 工 大 学 学 报 （ 然 科 学 版） 自
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＳ ａ ｄ ｎ ｉｅ ｓｔ ｆＴｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｓ ｉ＆ Ｔｅｈ ｏ ｒａ ｈ ｎ ｏ ｇ Ｕｎｖ ｒｉｙｏ ｃ ｎ ｌｇ （ ｃ ｏ ｃ）
ｇ ｅｉ ｐ ｔｄ ａ ｉ ｌ ｋ ｇ ｔ — ｏ ｐ ｎ ｈ ｏ ｆｇ ｒ ｔ ｎ ｏ ｈ ｙ ｄ ｌ—ｎ ｕ － ｙ ｄ ｃ ｉ ａ ｅｗｉｈ Ｊ —１ ｌｏ ｓａ ｄ ｔ ｅ ｃ ｎ ｉｕ ａ ｉ ｆｔ ｅ ｄ ａ ．Ｂａ ｅ ｎ ｔ ｅａ ｎ ｏ ｓ ｄ ｏ ｈ —
ａ ｅ ｓ ｎ ｈ ｓｓ ｇ ｙ ｔ ｅ ｉ．Ａ ｌｎ ｒｓｎ ｌ－ｎ ｕ — ｙ ｄ ｃｌ ｋ ｇ ｔ ｏ ｐ ｏ ｔ ｉｓ ａｐ ａ ａ ｉｇ ｅｉ — ｐａ ａ ｉｇ ｅｉ ｐ ｔｄ ａ ｉ ｉ ａ ｅ ｗｉｈＪ ｌｏ ｓｃ ｎ ａｎ ｌｎ ｒｓｎ ｌ－ ｎ ｎ
杆组与子机构运动的相互作用决定． 基于此思想， 在全 面分析 了所有类型双杆组的构形及装配
条件 的基 础上 ， 与型 转化 法机构 结构分 解路 线的 自动 生成相 结合 ， 实现 了平 面 ＳＤ 回路 识别 ＩＭ 的系统化 与 自动化 ； 为计 算机辅 助机构 综 合提供 了理论 基础 和技 术方 法。
ｎ ｒｍ ｅ ｈ ｎ ｓ ａ ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｈ ｙ ｅ ｔ ａ ｓｏ ｍａ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ｈ ｓ ｅ ｂ ｙ ｃ ｎ ｉ ｕ ａ ｉ ｎ ａ ｃ ａ ｉｍ ｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ｔ ｅ ｔ ｐ ｒ ｎ ｆ ｒ ｔｏ ｈ ｏ ｙ ａ ｄ ｔ ｅ ａ ｓ ｍ ｌ ｏ ｆｇ ｒ ｔｏ ｓ ａ ｄ ｃ ｎ ｉ ｏ ｓ ｏ ｌ ｔ ｐ ｓｏ ｙ ｄ ｒ ｎ ｌ ｓｓ ｔ ｏ ｏ ｇ ｌ ． Ｃｉｃ ｉ ａ ｔ ｍ ａ ｉ ｉ ｅ ｔｆ ａ ｉ ｎ ｎ ｏ ｄ ｔ ｎ ｆａｌ ｙ ｅ ｆｄ ａ ｓ ａ ｅ ａ ａ ｙ ｉ ｈ ｒ ｕ ｈ ｙ ｉ ｒ ｕ ｔ ｕ ｏ ｔ ｄ ｎ ｉ ｃ ｔ ｃ ｉ ｏ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔｈ ｉｃ ｉ ｐ ｏ ｌｍ ｓａ ｆ ｎ ａ ｅ ｔ ｌａ ｄ ｄ ｆｉｕ ｔｐ ｏ ｌｍ ｎ ｔ ｅｐ ｏ ｅ ｓｏ ｉ ｋ ｓｒ ｃ ： ｅｃｒ ｕｔ ｒ ｂ ｅ ｉ ｕ ｄ ｍ ｎ ａ ｎ ｉ ｃ ｌ ｒ ｂｅ ｉ ｈ ｒ ｃ ｓ ｆ１ — ｆ ｎ
Ｖｏ ． Ｏ Ｎｏ ６ １２ ．
ＮＯＶ ００ ．２ ６
文章编号 ：６ ２ ６ ９ （ ０ ６ ０ — ０ ４ ０ １７ — １７ ２０ ）６ ０ ０ —４
பைடு நூலகம்
带有移 动副 的平 面单输入 一双杆组连杆 机构 回路 自动识别方法
郭 晓 宁 ，刘军 营。
（． １福州 大 学 机械 工 程 学院 ，福建 福 州 ３０ ０ ； ５０ ２ ２ 山东 理工 大学 机械 工 程 学院 ，山东 淄博 ２５４ ） ． ５０ ９ 摘 要 ： 具 有 Ｊ个 环路 的平 面 单输 入 一双 杆 组 连 杆机 构 看 作 由具 有 ＿ 将 『 一１个 环路 的子 机 构 与 一个双杆 组 组成 ， 此机 构 的回路情 况 由组 成 它的子机 构 的 回路 情况 、 杆组 的构形 以及 双 则 双
关键 词 ：平 面连杆 ；回路 ；自动识别 中图分类 号 ： ＴＨｌ ２ １ ｌ ． 文献 标 识码 ：Ａ
Ａｎ ｕ ｏ ａ ｉ ｅ ｈ ｄ ｆ ｒ ｉ ｎｔｌ ｉ ｇ ｔ ｉ ｃ ｉｓ ｏ ａ ｔ ｍ ｔｃ ｍ ｔ ｏ ｏ ｄｅ ｉｙ ｎ ｈｅ ｃ ｒ ｕ ｔ ｆ
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