第3章 常用机构和机械传动

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3.1 铰链四杆机构
２.双曲柄机构 两连架杆均为曲柄的铰链四杆机构称为双曲柄机构。当原动曲柄连续转 动时，从动曲柄也作连续转动，如图３－９所示为不等双曲柄机构运动 原理图。 不等双曲柄机构一般原动曲柄作等速转动，从动曲柄作变速转动。如图 ３－１０所示惯性筛机构正是利用从动曲柄作变速运动而带动筛子做变 速运动，使颗粒物料因惯性作用而达到分筛的目的。
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3.1 铰链四杆机构
３.１.３

铰链四杆机构的演化及应用
工程实际中，平面四杆机构的形式多种多样，但其中绝大多数是在铰链 四杆机构的基础上发展演化而来，这说明各种平面四杆机构甚至多杆机 构之间是有内在联系的。
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3.1 铰链四杆机构
１.曲柄摇杆机构 曲柄摇杆机构———两连架杆中一个是曲柄，一个是摇杆的铰链四杆机 构，运动原理如图３－５所示，当曲柄为原动件时，可将曲柄的连续转 动，转变为摇杆的往复摆动。 曲柄摇杆机构一般以曲柄为原动件作等速转动，摇杆为从动件作往复摆 动。如图３－１所示雷达天线俯仰角调整机构及如图３－６所示的搅拌 机构。在曲柄摇杆机构中也有以摇杆为原动件而曲柄作从动件的情况， 如图３－７所示的脚踏砂轮机构和如图３－８所示的缝纫机踏板机构等。
双曲柄机构当连杆与机架的长度相等且两个曲柄长度相等时，若曲柄转 向相同，称为平行四边形机构，如图３－１２（ａ）所示；若曲柄转向 不同，称为反向平行双曲柄机构，简称反向双曲柄机构，如图３－１２ （ｂ）所示。 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。

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3.1 铰链四杆机构

平行四边形机构在运动过程中，主动曲柄ＡＢ每回转一周，两曲柄与连 杆ＢＣ出现两次共线，如图３－１３所示，此时会产生从动曲柄ＣＤ运 动的不确定现象。为消除这种运动不确定现象，可采取三种措施：①依 靠构件本身的质量或附加一转动惯量较大的飞轮，依靠其惯性作用来导 向；②添加辅助构件；③采用多组机构错列等（如图３－１４所示）。

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3.1 铰链四杆机构

如图３－１１所示为插床的主运动机构运动简图，主动曲柄ＡＢ作等速 回转时，连杆ＢＣ带动从动曲柄构件ＣＤＥ作周期性变速回转，再通过 构件ＥＦ使滑块带动插刀作上下往复运动，实现慢速工作行程（下插） 和快速退刀行程的工作要求。
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3.1 铰链四杆机构
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３.１.２

铰链四杆机构的基本形式及应用
如图３－４所示铰链四杆机构中，杆４是机架，与机架相对的杆２称为 连杆，与机架相连的杆１和杆３称为连架杆，在铰链四杆机构中能作整 周回转运动的连架杆称为曲柄，不能作整周回转运动的连架杆称为摇杆。 根据两连架杆运动形式的不同，铰链四杆机构有三种基本形式。
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3.1 铰链四杆机构
３.１.１

铰链四பைடு நூலகம்机构的应用特点
平面连杆机构是在各种机器中应用最为广泛的机构之一，特点显著，应 用广泛。 （１）寿命较长。因为连杆机构以低副连接，接触表面为平面或圆柱面， 压力小，且便于润滑，磨损较小，故寿命较长： （２）易于制造。因连杆机构以杆件为主，结构简单，制造加工比较容 易； （３）可实现远距离操纵控制。因连杆易于做成较长的构件； （４）可实现预定的运动轨迹或预定的运动规律。因为连杆机构中存在 作平面运动的构件，其上各点的轨迹和运动规律丰富多样，所以连杆机 构常常用来作为实现预定运动轨迹或预定运动规律的机构；
第３章
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常用机构和机械传动
３.１ 铰链四杆机构
３.２ 凸轮机构 ３.３ 步进运动机构 ３.４ 带传动和链传动 ３.５ 螺旋传动
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第３章
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常用机构和机械传动
３.６ 摩擦轮传动和齿轮传动
３.７ 机械润滑与密封
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3.1 铰链四杆机构

平面连杆机构是低副机构。所有构件均在同一平面内运动或在相互平行 的平面内运动的连杆机构称为平面连杆机构。由四个构件组成的平面连 杆机构称为平面四杆机构，它是平面连杆机构中最为常见的形式。若平 面四杆机构中的低副全部都是转动副，则称其为铰链四杆机构，它是平 面四杆机构的基本形式，其他形式的平面四杆机构都可看成是在它的基 础上演化而成的。
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3.1 铰链四杆机构

（５）连杆机构的设计计算比较复杂繁琐，所实现的运动规律也往往精 度不高。连杆机构由于具有以上特点，因而广泛应用于各种机械和仪表 平面连杆机构；再如雷达天线俯仰角的调整机构（如图３－１）、摄影 车的升降机构（如图３－２）、电风扇的摇头机构（如图３－３）以及 颚式破碎机、回转油泵、拖拉机等机器中的传动或控制机构也都是平面 连杆机构。
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3.1 铰链四杆机构
如图３－１５所示为车门启闭机构，采用的是反向平行双曲柄机构。当 主动曲柄ＡＢ转动时，通过连杆ＢＣ使从动曲柄ＣＤ反向转动，从而保 证了两扇车门的同时开启和关闭至各自的预定位置 ３.双摇杆机构 两连架杆均为摇杆的四杆机构称为双摇杆机构。运动原理如图３－１６ 所示，双摇杆机构常用于操纵机构、仪表机构等。如图３－１７港口起 重机变幅机构；图３－１８汽车前轮转向机构；图３－１９飞机起落架 收放机构；图３－２０自动翻斗车。这些都是双摇杆机构的应用实例。

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3.1 铰链四杆机构
如图３－１７所示港口起重机变幅机构，当摇杆ＣＤ摆动时，连杆ＢＣ 上悬挂重物的Ｍ点作近似水平直线运动，可避免重物在移动时因不必要 的升降而发生事故。如图３－１９为采用双摇杆机构的飞机起落架收放 机构。飞机要着陆前，着陆轮５须从机翼（机架）２中推放至图中实线 所示位置，该位置处于双摇杆机构的死点，即ＡＢ与ＢＣ共线。飞机起 飞后，为了减小飞行中的空气阻力，又须将着陆轮收入机翼中（图中虚 线位置）。上述动作由主动摇杆ＡＢ通过连杆ＢＣ驱动从动摇杆ＣＤ带 动着陆轮实现。