华中科技大学第二章平面连杆机构及其设计
合集下载
完整版华中科技大学机械原理2
例1–1 图示为颚式碎矿机。当曲轴2绕轴心O1连 续回转，动颚板6绕轴心O3往复摆动，从而将矿
石轧碎。试绘制此碎矿机的机构运动简图。
O3 6
1
O12 A 3
4 DC
O2 5 B
§1–2 平面机构具有确定运动的条件
B A
C D
C
B A
C' D
D'
E
一 平面机构的自由度
1 构件的自由度 2 两构件用运动副联接后，彼 此的相对运动受到某些约束。
2）两构件组成的若干个导路中心线互相平 行或重合的移动副。
x2 B2
A1
C 3
x1
x1 x2 4
n = 3 Pl = 4 F = 3×3–2×4 = 1
2）两构件组成的若干个导路中心线互相平 行或重合的移动副。
n = 3 Pl = 4 F = 3×3–2×4 = 1
3）两构件组成若干个轴线互相重合的转动副。
(桁架)
1 32 4
n = 3 Pl= 5
F = 3×3 – 2×5 = -1 (超静定桁架)
机构自由度 是指机构中各活动构件相对于 机架的可能独立运动数目。
二 平面机构具有确定运动的条件
１）机构自由 度数 F≥1。 2） 原动件数目等于机构自由度数F。
三、计算机构自由度时应注意的几种情况
1) 正确确定运动副的数目 由三个或三个以上构件组成的轴线重
B
A
n = 2 Pl = 2 Ph = 1 F = 3×2–2×2–2×1 = 1
5）机构中对运动不起作用的自由度F=-1 的对称部分存在虚约束。
2
OH
H
1 3
行星传动
n = 4 Pl = 4 Ph = 2 F = 3×4–2×4–2×2 = e2nd
平面连杆机构及其设计习题及答案
04 平面连杆机构及其设计1.在 条件下，曲柄滑块机构具有急回特性。
2.机构中传动角γ和压力角α 之和等于 。
3.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 机构。
4.平面连杆机构是由许多刚性构件用 联接而形成的机构。
5.在图示导杆机构中，AB 为主动件时，该机构传动角的值为 。
6.在摆动导杆机构中，导杆摆角ψ£=30o ，其行程速度变化系数K 的值为 。
7.在四杆机构中AB BC CD AD AD ====40406060,,,,为机架，该机构是 。
8.铰链四杆机构具有急回特性时其极位夹角θ值 ，对心曲柄滑块机构的θ值 ， 所以它 急回特性，摆动导杆机构 急回特性。
9.对心曲柄滑块机构曲柄长为a ，连杆长为b ，则最小传动角γmin 等于 ，它出现在 位置。
10.在四连杆机构中，能实现急回运动的机构有（1） ，(2) ，（3） 。
11.铰 链 四 杆 机 构 有 曲 柄 的 条 件 是 ，双 摇 杆机 构 存 在 的 条 件是 。
(用 文 字 说 明 ）12.图示运动链，当选择 杆为机架时为双曲柄机构；选择 杆为机架时为 双摇杆机构；选择 杆为机架时则为曲柄摇杆机构。
13.在曲柄滑块机构中，若以曲柄为主动件、滑块为从动件，则不会出现“死点位置”，因最小传动角γmin>，最大压力角αmax<；反之，若以滑块为主动件、曲柄为从动件，则在曲柄与连杆两次共线的位置，就是，因为该处γmin=，αmax=。
14.当铰链四杆机构各杆长为：a=50mm，b=60mm，c=70 mm，d=200mm。
则四杆机构就。
15.当四杆机构的压力角α=90︒时，传动角等于，该机构处于位置。
16.在曲柄摇杆机构中，最小传动角发生的位置在。
17.通常压力角α是指间所夹锐角。
18.铰链四杆机构曲柄、连杆、机架能同时共线的条件是。
19.一对心式曲柄滑块机构，若以滑块为机架，则将演化成机构。
第2章平面连杆机构
把铰销B扩大，使其包含A，这时曲柄演化为一几何中心不与回转中 心相重合的圆盘，此盘称为偏心轮，两中心间距称偏心距，等于曲柄之 长，这种机构称为偏心轮机构。 该结构可避免在较短的曲柄两端设两个转动副而引起的结构设计上 的困难， 且盘状构件在强度上比杆状高得多，所以多用于载荷较大或AB较短的 场合。 2、 转动副转化成移动副
例：设计一曲柄摇杆机构，已知摇杆长C及摆角ψ，行程速度变化 系数K。 步骤：①计算 ②按已知条件画C1D、C2D ③连C1C2作∠ C1C2P=90°— ∠ C2C1P=90° ④作C1.C2.P的外接园 ⑤延长C1D、C2D与园交于C1′、C2′ ⑥在或上任取一点即可作A ⑦ AC1=b-a θ。说明此为曲柄与连杆共线的两位置) AC2=b+a 而AD即为机架长度d 由上述知A是可任选的，∴有无数解，若另有其他辅助条件，加给 定d或min或给定a等，则A点便可确定了。 若为曲柄滑块机构：则可由e在园上定A。 若为摆动导杆机构：由 在ψ角平分线上由d→A→B 3、按给定两连架杆对应位置设计（解析法、实验法） 例已知两连架杆AB和CD对应位置 取坐标系如图示，各构件长度在x、y轴上投影，得如下关系式
连杆曲线，用缩放仪求出图谱中的曲线与要求轨迹的相差倍数，将机构 尺寸作相应缩放，从而求得所需的四杆机构尺寸。 这种方法可使设计过程大为简化，适合于工厂和设计单位使用。
几组机构错位安装。 则用死点：例飞机起落架机构 连杆与从动件CD位于一直线上，机构处于死点。机轮着地时产生的 巨大冲击力不致使从动件CD转动，从而保持支撑状态。 又例如机床夹具。见22页图2-6 对其他四杆机构应会用同样方法分析以上四个特性。
§2-4 平面四杆机构的设计
基本问题：按给定的运动条件————确定运动简图的尺寸参数。 给定运动规律（位置、速度、加速度） 已知条件 给定运动轨迹 图解法： 直观 设计方法 解折法： 精确 应根据已知条件和机构具体情况选用 某 实验法： 简便 某种方法 一、按给定的运动规律设计四杆机构 1、按给定的连杆位置设计四杆机构（找圆心法） 已知连杆长度b及两位置B1C1、B2C2，设计该铰链四杆机构（定A、 D点）分析铰链四杆机构ABCD知： B1、B2、B3……应位于园弧k A上 C1、C2、C3……就位于园弧 k c上 作B1B2、B2 B3垂直平分线A C1C2、C2C3垂直平分成D 当给定两个位置时，只能得B1B2、C1C2，分别作其垂直平分线b12、 C12 A点可在b12上任选一点 ∴有无数解 D点可在C12上任选一点 在多解的情况下，可添加一些辅助条件，如满足有曲柄，紧凑的尺 寸，较好的传动角，固定铰链的位置等，从中选取满足附加条件的机 构。（如要求A、D水平） 当给定连杆三个位置时： 作B1B2中垂线 交点为A 作B2 B3中垂线 有唯一解ABCD 作C1C2中垂线 交点为D 作C2C3中垂线 2、按给定的行程速度变化系数K设计（三点共园法）
机械原理-第02章 平面连杆机构及其设计 - 平面连杆机构的力分析
件惯性力对机械性能的影响。
G′
2020年4月23日星期四
5
§2-5 平面连杆机构的力分析
WHUT
3、机构力分析的方法
静力分析和动态静力分析。
由于最初设计时，各构件的结构尺寸、形状、材料、质量及 转动惯量未知，因而惯性力（矩）无法确定。此时，一般先 对机构作静强度计算，初步确定各构件尺寸，然后再对构件 进行动态静力分析及强度计算，并以此为依据对各构件作必 要的修正。一般不考虑摩擦力的影响。
(2) 绕定轴转动的构件
a. 回转轴线通过构件质心
S
Pi = 0 Mi = -Js ε ( ε = 0 或 ε ≠0 ) b. 回转轴线不通过质心
Pi = -mas Mi = - Jsε
其中：h=Mi/Pi
2020年4月23日星期四
WHUT
Pi＇ Pi
h S
Mεi
8
§2-5 平面连杆机构的力分析
(3) 作平面复合运动的构件
2020年4月23日星期四
21
WHUT
(2) 判定构件间的相对转向
F
R12
R12
ω21
v
1
2
R23ω23
3Q
ω14
4
R41
R32R32
R43
(3) 判定作用力在摩擦圆上切点位置
Q R23
R21
F
R43 R41
(4) 依据力平衡条件求解
对构件3：Q + R23 + R43 = 0 对构件1：R21 + R41+ F = 0
2020年4月23日星期四
3
§2-5 平面连杆机构的力分析
2、机构力分析的任务和目的
《机械设计基础》第2章_平面连杆机构解析
0 0
由上式可知，机构的急回程度取决于极位夹
角θ的大小。θ角越大，K值越大，机构的急回程
度也越高，但机构运动的平稳性就越差。反之反 然。 一般机械中1≤K≤2。
5.连杆机构具有急回特性的条件
⑴ 输入件等速整周转动；
⑵ 输出件往复运动；
⑶ 极位夹角
。 0
6.常见具有急回特性的四杆机构
二、平面连杆机构的特点及应用
1.平面连杆机构的特点
⑴寿命长 低副联接，接触表面为平面或圆柱面，
压力小；便于润滑，磨损较小。
⑵易于制造 连杆机构以杆件为主，结构简单。 ⑶可实现远距离操纵控制 因连杆易于作成较长
的构件。
⑷可实现比较复杂的运动规律 ⑸设计计算较繁复，当机构复杂时累计误差较大，
2、双曲柄机构
具有两个曲柄的铰链四杆机构。
⑴平行四边形机构：连杆与机架的长度相等，且曲
柄的转向相同长度也相等的双曲柄机构。 这种机构两曲柄的角速度始终保持相等，且连杆 始终做平动，故应用较广。
运动的不确定性
有辅助构件的重复机构
有辅助构件的错列机构
⑵逆平行四边形机构：连杆与机架的长度相等，两
含有两个移动副的四杆机构应用实例
2.3 平面四杆机构的基本特性
一、铰链四杆机构存在曲柄的条件
设 AB 为曲柄,
由 △BCD :
且 a <d .
b+c>f 、 b+f >c 、 c+f >b
以 fmax = a + d ， fmin = d - a b+c >a+d 、 b+d >a+c 、 c+d >a+b 化简后得: a<b 、 a<c 、 a< d 若 d <a d<a、d<b、d<c 代入并整理得：
由上式可知，机构的急回程度取决于极位夹
角θ的大小。θ角越大，K值越大，机构的急回程
度也越高，但机构运动的平稳性就越差。反之反 然。 一般机械中1≤K≤2。
5.连杆机构具有急回特性的条件
⑴ 输入件等速整周转动；
⑵ 输出件往复运动；
⑶ 极位夹角
。 0
6.常见具有急回特性的四杆机构
二、平面连杆机构的特点及应用
1.平面连杆机构的特点
⑴寿命长 低副联接，接触表面为平面或圆柱面，
压力小；便于润滑，磨损较小。
⑵易于制造 连杆机构以杆件为主，结构简单。 ⑶可实现远距离操纵控制 因连杆易于作成较长
的构件。
⑷可实现比较复杂的运动规律 ⑸设计计算较繁复，当机构复杂时累计误差较大，
2、双曲柄机构
具有两个曲柄的铰链四杆机构。
⑴平行四边形机构：连杆与机架的长度相等，且曲
柄的转向相同长度也相等的双曲柄机构。 这种机构两曲柄的角速度始终保持相等，且连杆 始终做平动，故应用较广。
运动的不确定性
有辅助构件的重复机构
有辅助构件的错列机构
⑵逆平行四边形机构：连杆与机架的长度相等，两
含有两个移动副的四杆机构应用实例
2.3 平面四杆机构的基本特性
一、铰链四杆机构存在曲柄的条件
设 AB 为曲柄,
由 △BCD :
且 a <d .
b+c>f 、 b+f >c 、 c+f >b
以 fmax = a + d ， fmin = d - a b+c >a+d 、 b+d >a+c 、 c+d >a+b 化简后得: a<b 、 a<c 、 a< d 若 d <a d<a、d<b、d<c 代入并整理得：
第二章 平面连杆机构及其设计
搅拌机
抓片机构
输送机
10/49
§2—1 铰链四杆机构的基本型式和特性
2）摇杆为原动件，曲柄为从动件时： 摇杆的往复摆动 曲柄的连续转动。 3 2
如图所示的缝纫机踏板机构。
3 2 1 4 摇杆主动
4 1
缝纫机踏板机构
11/49
§2—1 铰链四杆机构的基本型式和特性
二、双曲柄机构
双曲柄机构：两个连架杆都是曲柄。 传动特点： 主动曲柄连续等速转动时，从动 曲柄一般作变速转动。
冲床机构
如图所示的旋转式水泵和如上图所示的冲床机构。
A
1 D C 3 A B 2 4 D
1 B
2 C 3
旋转式叶片泵
振动筛机构
12/49
§2—1 铰链四杆机构的基本型式和特性
三、双摇杆机构
两个连架杆都是摇杆，则称为双摇杆机构。 其运动特性是：两摇杆都作摆动，但两 摇杆的摆角大小不同。 应用实例： 图2-6所示的工件夹紧机构、图2-11的飞机起落架机 构 ；
优 点：
图c
图d
3/49
2、缺点：
1）低副中存在间隙，会引起运动误差，使效率降低；
2）动平衡较困难，所以一般不宜用于高速传动；
3）设计比较复杂，不易精确地实现复杂的运动规律。
应 用:
连杆机构广泛地应用在各种机械和仪器中。 如雷 达调整机构（图2-3）、缝纫机踏板机构（图2-5） 、 鹤式起重机、机车驱动轮联动机构（图2-10）、牛头刨 床、椭圆仪（图2-22） 、机器人等。
1、在满足杆长条件下，即Lmin+Lmax≤Li+Lj ： 1)取Lmin为机架时，机架上有两个整转副，该机构为 双曲柄机构（2个曲柄）。 2)取Lmin为连架杆（即最短杆的邻边为机架）时，机 架上只有一个整转副，该机构为曲柄摇杆机构(1 个曲柄)。 3)取Lmin为连杆（即最短杆的对边为机架）时，机架 上没有整转副，该机构为双摇杆机构（无曲柄)。
华中科技大学《机械设计基础》常考内容总结zy
机械设计基础总结
第一章 平面机构的自由度和速度分析
零件 ——独立
1.1 构件 ——独立的运动单元 的制造单元
运动副——两个构件直接接触组成的仍能产生某 些相对运动的连接。 机构——由两个或两个以上构件通过活动联接形 成的构件系统。 机器——由零件组成的执行机械运动的装置。 机器和机构统称为机械。构件是由一个或多个零 件组成的。 机构与机器的区别： 机构只是一个构件系统，而机器除构件系统之外 还包含电气，液压等其他装置；机构只用于传递 运动和力，而机器除传递运动和力之外，还具有 变换或传递能量，物料，信息的功能。 1.2 运动副——接触组成的仍能产生某些相对运动 的联接。 运动副元素——直接接触的部分（点、线、面） 运动副的分类：
2.1 何谓平面连杆机构？它有何特点？能够实现哪 些运动转换？ 平面连杆机构是有若干构件用低副（转动副、移动 副）连接组成的平面机构，又称平面低副机构。 ①采用低副。面接触、承载大、便于润滑、不易 磨损 形状简单、 易加工、 容易获得较高的制造精度。 ②改变杆的相对长度，从动件运动规律不同。 ③连杆曲线丰富。可满足不同要求。
1
1）按引入的约束数分有： I 级副（F=5） 、II 级副（F=4） 、III 级副（F=3） 、 IV 级副（F=2） 、V 级副（F=1） 。 2）按相对运动范围分有： 平面运动副——平面运动 空间运动副——空间运动 平面机构——全部由平面运动副组成的机构。 空间机构——至少含有一个空间运动副的机构 3）按运动副元素分有： 高副（ ）——点、线接触，应力高；低副（ ） ——面接触，应力低 1.3 机构：具有确定运动的运动链称为机构 机构的组成：机构＝机架＋原动件＋从动件 保证机构具有确定运动时所必须给定的独立运动 参数称为机构的自由度。 24y 原动件＜自由度数目：不具有确定的相对运动。原 动件＞自由度数目：机构中最弱的构件将损坏。 1.5 局部自由度：构件局部运动所产生的自由度。 出现在加装滚子的场合，计算时应去掉 Fp。 复合铰链——两个以上的构件在同一处以转动副 相联。m 个构件, 有 m－1 转动副
第一章 平面机构的自由度和速度分析
零件 ——独立
1.1 构件 ——独立的运动单元 的制造单元
运动副——两个构件直接接触组成的仍能产生某 些相对运动的连接。 机构——由两个或两个以上构件通过活动联接形 成的构件系统。 机器——由零件组成的执行机械运动的装置。 机器和机构统称为机械。构件是由一个或多个零 件组成的。 机构与机器的区别： 机构只是一个构件系统，而机器除构件系统之外 还包含电气，液压等其他装置；机构只用于传递 运动和力，而机器除传递运动和力之外，还具有 变换或传递能量，物料，信息的功能。 1.2 运动副——接触组成的仍能产生某些相对运动 的联接。 运动副元素——直接接触的部分（点、线、面） 运动副的分类：
2.1 何谓平面连杆机构？它有何特点？能够实现哪 些运动转换？ 平面连杆机构是有若干构件用低副（转动副、移动 副）连接组成的平面机构，又称平面低副机构。 ①采用低副。面接触、承载大、便于润滑、不易 磨损 形状简单、 易加工、 容易获得较高的制造精度。 ②改变杆的相对长度，从动件运动规律不同。 ③连杆曲线丰富。可满足不同要求。
1
1）按引入的约束数分有： I 级副（F=5） 、II 级副（F=4） 、III 级副（F=3） 、 IV 级副（F=2） 、V 级副（F=1） 。 2）按相对运动范围分有： 平面运动副——平面运动 空间运动副——空间运动 平面机构——全部由平面运动副组成的机构。 空间机构——至少含有一个空间运动副的机构 3）按运动副元素分有： 高副（ ）——点、线接触，应力高；低副（ ） ——面接触，应力低 1.3 机构：具有确定运动的运动链称为机构 机构的组成：机构＝机架＋原动件＋从动件 保证机构具有确定运动时所必须给定的独立运动 参数称为机构的自由度。 24y 原动件＜自由度数目：不具有确定的相对运动。原 动件＞自由度数目：机构中最弱的构件将损坏。 1.5 局部自由度：构件局部运动所产生的自由度。 出现在加装滚子的场合，计算时应去掉 Fp。 复合铰链——两个以上的构件在同一处以转动副 相联。m 个构件, 有 m－1 转动副
第2章 平面连杆机构02——自由度
性桁架，因而不能成为机构。
5）超静定桁架
n=3 PL=5 PH=0 F=3n-2PL-PH=3×3-2×5-0=-1 表明该运动链由于约束过多，已成为超静定桁架 了，也不能成为机构。
计算实例 实例1： 解：n = 3, PL = 4, PH = 0 F = 3n - 2PL - PH =3×3 - 2×4 - 0
3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2 1 4
n=3 PL=4 PH=0
F=3n-2PL-PH=3×3-2×4-0=1 2）五杆机构： n=4 PL=5 PH=0 F=3n-2PL-PH=3×4-2×5-0=2 3）凸轮机构： n=2 PL=2 PH=1 F=3n-2PL-PH=1
4 3
2
1 5
4）刚性桁架
n=2 PL=3 PH=0 F=3n-2PL-PH=3×2-2×3-0=0 表明该运动链中各构件间已无相对运动，只构成了一个刚
2、约束
但当这些构件之间以一定的方式联接起来成为构件系 统时，各个构件不再是自由构件。——自由度减少。
这种对构件独立运动所施加的限制称为约束。
3、自由度和约束的关系 运动副每引入一个约束，构件就失去一个自由度。 运动副既限制了两构件的某些相对运动，又允许构件 间有一定的相对运动。
二、平面机构的自由度计算
惯性筛机构
F＝3n－2PL－PH
＝3×5－2×7－0
＝1
2.局部自由度
个别构件所具有的，不影响整个机构运动的自由度称为 局部自由度。 典型例子：滚子的转动自由度并不影响整个机构的运 动，属局部自由度。 计入局部自由度时 n = 3, PL = 3, PH = 1 F =3×3 - 2×3- 1 =2 与实际不符
=1
实例2： n =5, PL = 7, PH = 0 解： F = 3n – 2PL – PH = 3×5 – 2×7 – 0
第2章平面连杆机构教案（精选5篇）
第2章平面连杆机构教案（精选5篇）第一篇：第2章平面连杆机构教案第2章平面连杆机构平面连杆机构——由若干个构件通过平面低副(转动副和移动副)联接而构成的平面机构，也叫平面低副机构平面连杆机构具有承载能力大、结构简单、制造方便等优点，用它可以实现多种运动规律和运动轨迹，但只能近似地实现所要求的运动。
最简单的平面连杆机构由四个构件组成，简称平面四杆机构。
是组成多杆机构的基础只介绍四杆机构§2-1 平面四杆机构的基本类型及其应用一，铰链四杆机构铰链四杆机构——全部由回转副组成的平面四杆机构，它是平面四杆机构最基本的形态。
如图2-1a所示，铰链四杆机构由机架4、连架杆(与机架相连的 1、3两杆)和连杆(与机架不相联的中间杆2)组成。
如图所示曲柄——能绕机架上的转动副作整周回转的连架杆。
摇杆——只能在某一角度范围(小于360°)内摆动的连架杆。
铰链四杆机构按照连架杆是曲柄还是摇杆分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构三种基本型式。
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。
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。
应用：雷达调整机构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所示在双曲柄机构中，若其相对两杆相互平行如右图所示，则成为或平行四边形机构(平行双曲柄机构)。
如图所示当平行四边形机构的四个铰链中心处于同一条直线上时，将出现运动不确定状态，一般采用相同机构错位排列的方法，来消除这种运动不确定状态。
如图所示应用：在机车车轮联动机构中，则是利用第三个平行曲柄来消除平行四边形机构在这种死点位置的运动不确定性。
3、双摇杆机构两连架杆均为摇杆的铰链四杆机构称为双摇杆机构应用：飞机起落架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，可以得到铰链四杆机构的其他演化型式二，含一个移动副的四杆机构 1，曲柄滑块机构通过将摇杆改变为滑块，摇杆长度增至无穷大，可得到曲柄滑块机构，如图所示对心曲柄滑块机构与偏置曲柄滑块机构曲柄滑块机构应用于活塞式内燃机2、导杆机构在图所示曲柄滑块机构中，若改取杆1为固定构件，即得导杆机构。
平面连杆机构及其设计(参考答案)
一、填空题：1．平面连杆机构是由一些刚性构件用低副连接组成的。
2．由四个构件通过低副联接而成的机构成为四杆机构。
3．在铰链四杆机构中，运动副全部是转动副。
4．在铰链四杆机构中，能作整周连续回转的连架杆称为曲柄。
5．在铰链四杆机构中，只能摆动的连架杆称为摇杆。
6．在铰链四杆机构中，与连架杆相连的构件称为连杆。
7．某些平面连杆机构具有急回特性。
从动件的急回性质一般用行程速度变化系数表示。
8．对心曲柄滑快机构无急回特性。
9．偏置曲柄滑快机构有急回特性。
10．对于原动件作匀速定轴转动，从动件相对机架作往复运动的连杆机构，是否有急回特性，取决于机构的极位夹角是否大于零。
11．机构处于死点时，其传动角等于０。
12．机构的压力角越小对传动越有利。
13．曲柄滑快机构，当取滑块为原动件时，可能有死点。
14．机构处在死点时，其压力角等于９０º。
15．平面连杆机构，至少需要４个构件。
二、判断题：1．平面连杆机构中，至少有一个连杆。
（√）2．平面连杆机构中，最少需要三个构件。
（×）3．平面连杆机构可利用急回特性，缩短非生产时间，提高生产率。
（√）4．平面连杆机构中，极位夹角θ越大，K值越大，急回运动的性质也越显著。
（√）5．有死点的机构不能产生运动。
（×）6．机构的压力角越大，传力越费劲，传动效率越低。
（√）7．曲柄摇杆机构中，曲柄为最短杆。
（√）8．双曲柄机构中，曲柄一定是最短杆。
（×）9．平面连杆机构中，可利用飞轮的惯性，使机构通过死点位置。
（√）10．平面连杆机构中，压力角的余角称为传动角。
（√）11．机构运转时，压力角是变化的。
（√）三、选择题：1．铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和 A 其他两杆之和。
A <=；B >=；C > 。
2．铰链四杆机构存在曲柄的必要条件是最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆之和，而充分条件是取 A 为机架。
第2章 平面连杆机构
设计：潘存云
特例：等腰梯形机构－汽车转向机构
ω P
作者：潘存云教授
铰链四杆机构 （1）曲柄摇杆机构 （2）双曲柄机构 （3）曲柄摇杆机构 （4）双摇杆机构
曲柄滑块机构
• (a)曲柄滑块机构; • (b)导杆机构; • (c) 摇块机构; • (d) 直动滑杆机构（定
块机构）。
本章重点： 四杆机构的基本形式及其应用
应用实例： 内燃机、鹤式吊、火车轮、手动冲床、牛头刨床、椭圆 仪、机械手爪、开窗户支撑、公共汽车开关门、折叠伞、 折叠床、 单车制动操作机构等。
常以构件数命名： 四杆机构、六杆机构。
§2－1 平面连杆机构的类型和应用
一. 铰链四杆机构:全部是转动副
名词解释：
连杆
曲柄—作整周定轴回转的构件； 曲柄 连杆—作平面运动的构件；
天平
C
B
C
B
设计：潘存云
A
D
AB = CD BC = AD
A BB
设计：潘存云
D C
耕地
料斗
设计：潘存云
（3）双摇杆机构 特征：两个摇杆 应用举例：铸造翻箱机构 、风扇摇头机构、起重吊车、
钻床夹具
C' B'
B
设计：潘存云
C
A
DA
D 蜗蜗杆杆
风风扇扇座座
摇杆—作定轴摆动的构件；
连架杆—与机架相联的构件；
周转副—能作360度相对回转的运动副；
摆转副—只能作有限角度摆动的运动副。
铰链四杆机构三种基本型式：
（1）曲柄摇杆机构
（2）双曲柄机构
（3）双摇杆机构
摇杆
三种基本型式： （1）曲柄摇杆机构 特征：曲柄＋摇杆 作用：将曲柄的整周回转转变为摇杆的往复摆动。
机械设计基础第二章平面连杆机构
(3)过C1、C2、 P 作圆
(4)AC1=L2－L1, AC2=L2+L1→ L1=1/2(AC2－AC1)
→无数解
以L1为半径作圆,交B1,B2点 →曲柄两位置
M
N
在圆上任选一点A
C1M与C2N交于P点
作∠C1C2N=90－θ,
P
2.导杆机构: P.33
→取决于机构各杆的相对长度
A
D
B
B’
B”
C
C’
C”
三式相加 → ┌ l1≤l2 │ l1≤l3 └ l1≤l4
当杆1处于AB ”位置→ △AC ”D
→ l1＋l2≤l3＋l4 (2-3)
→┌(l2－l1) ＋l3 ≥l4 →┌l1＋l4≤l2＋l3 (2-1) └(l2－l1) ＋l4 ≥l3 └l1＋l3≤l2＋l4 (2-2)
图2-4
曲柄摇杆机构
φ1
φ2
ψ
(2-4)
（二）压力角和传动角 P.30
1.压力角α－
2.传动角γ
：BC是二力杆,驱动 力F 沿BC方向
作用在从动件上的驱动力F与该力作用点绝对速度VC之间所夹的锐角。
工作行程: 空回行程:
B2→B1 (φ 2) →摇杆C2→C1 (ψ) ∵ φ 1＞ φ 2 , 而ψ不变
B1→B2 (φ1) → 摇杆C1→C2 (ψ)
→ 工作行程时间＞空回行程时间
曲柄(主)匀速转动(顺) 摇杆(从)变速往复摆动
图2-4
曲柄摇杆机构
φ1
φ2
ψ
极位:
缺点:
2.应用:
优点
1.手动冲床： ← 两个四杆机构组成 （双摇杆～+摇杆滑 块机构）
2.筛料机构： 六杆机构←两个四杆 机构组成（双曲柄～ +曲柄滑块～）
(4)AC1=L2－L1, AC2=L2+L1→ L1=1/2(AC2－AC1)
→无数解
以L1为半径作圆,交B1,B2点 →曲柄两位置
M
N
在圆上任选一点A
C1M与C2N交于P点
作∠C1C2N=90－θ,
P
2.导杆机构: P.33
→取决于机构各杆的相对长度
A
D
B
B’
B”
C
C’
C”
三式相加 → ┌ l1≤l2 │ l1≤l3 └ l1≤l4
当杆1处于AB ”位置→ △AC ”D
→ l1＋l2≤l3＋l4 (2-3)
→┌(l2－l1) ＋l3 ≥l4 →┌l1＋l4≤l2＋l3 (2-1) └(l2－l1) ＋l4 ≥l3 └l1＋l3≤l2＋l4 (2-2)
图2-4
曲柄摇杆机构
φ1
φ2
ψ
(2-4)
（二）压力角和传动角 P.30
1.压力角α－
2.传动角γ
：BC是二力杆,驱动 力F 沿BC方向
作用在从动件上的驱动力F与该力作用点绝对速度VC之间所夹的锐角。
工作行程: 空回行程:
B2→B1 (φ 2) →摇杆C2→C1 (ψ) ∵ φ 1＞ φ 2 , 而ψ不变
B1→B2 (φ1) → 摇杆C1→C2 (ψ)
→ 工作行程时间＞空回行程时间
曲柄(主)匀速转动(顺) 摇杆(从)变速往复摆动
图2-4
曲柄摇杆机构
φ1
φ2
ψ
极位:
缺点:
2.应用:
优点
1.手动冲床： ← 两个四杆机构组成 （双摇杆～+摇杆滑 块机构）
2.筛料机构： 六杆机构←两个四杆 机构组成（双曲柄～ +曲柄滑块～）
平面连杆机构及其设计
铰链四杆机构的演变— 变换机架
6. 定块机构
A 4
1
2 3
B
C
铰链四杆机构的演变— 变换机架
7. 摇块机构
B 1 A B 1 A
2 4 2 3
3 C
应用实例
A A 1 11 4 φ 4 A 1 4 A A 1 B 2 2 34 3 CC 3
4 C 摇块机构
自卸卡车举升机构
应用实例
自 卸 车
§8-3 平面四杆机构的基本知识
平面连杆机构的类型很多，一般的多杆机构可以看成 是由几个四杆机构所组成。平面四杆机构不仅应用广泛， 而且是多杆机构的基础。
§ 8-2
平面四杆机构的类型和应用
概念
由四个构件通过低副联接而成的平面连杆机构，称为四杆机构。 如果所有低副均为转动副，这种四杆机构就称为铰链四杆机构。
平面四杆机构的基本型式
即要求连杆能占据一系列预定位置 （又称刚体导引问题）。 小型电炉炉门的开闭机构
（2）满足预定的运动规律的要求 流量指示机构 牛头刨床机构 即满足两连架杆预定的对应位置要求 （又称实现函数的问题)；
满足给定行程速比系数K的要求等。
平面四杆机构的设计(2/6)
（3）满足预定的轨迹要求 即要求在机构的运动过程中，连杆上某些点的轨迹能满足预 定的轨迹要求。 例8-16 鹤式起重机 例8-17 搅拌机构
连杆机构的设计方法有：图解法、解析法和实验法。
平面四杆机构的设计(3/6)
1. 用作图法设计四杆机构 1.1 图解设计的基本原理 图解设计问题——作图求解各铰链中心的位置问题。
Ei
B
i
Fi
Ci
A
各铰链间的运动关系： 固定铰链 A、D ： 圆心 活动铰链 B、C ： 圆或圆弧
机械原理-第02章-平面连杆机构及其设计---平面连杆机构的力分析精选全文完整版
将构件的质量假想地集中在某几个预定的点上，使其产生的 力学效应保持不变，这种方法称为质量代换法，假想的质量称 为代换质量，预定点称为代换点。
(1) 质量代换的等效条件
m1 s
m2
n
a. 代换前后构件的质量不变；Σi=m1 i= m
n
b. 代换前后构件的总质心位置不变；
Σi=m1 i xi = 0
n
Σi=m1 i yi = 0
n
c. 代换前后构件对质心轴的转动惯量不变。 Σi=m1 i ( x2i + y2i ) = 0
质量代换法主要用于绕不通过质心轴转动的构件或平面复杂运 动构件的惯性力（力偶矩）计算。
2024年10月16日星期三
10
§2-5 平面连杆机构的力分析
a. 动代换。同时满足上述三 个代换条件的质量代换。对 连杆有：
机构力分析常用方法：图解法和解析法。
2024年10月16日星期三
6
§2-5 平面连杆机构的力分析
WHUT
二、构件惯性力的确定
一般力学法和质量代换法。
1、一般力学法
h s Mi
由理论力学知：惯性力可以最终简化为一个加 Pi′
Pi
于构件质心S处的惯性力Pi和一个惯性力矩Mi，
即：
Pi = -mas
Mi = - Jsε
结论：
(1) 摩擦角与摩擦系数一一对应， j = arctgf；
(2) 总支反力永远与运动方向成90°+ j 角。
2024年10月16日星期三
14
§2-5 平面连杆机构的力分析
WHUT
(2) 楔形面摩擦
θ
θ
以滑块作为受力
体，有
1
【华中科技大学806机械设计基础(机械原理篇)】强化课程—讲义
华中科技大学806机械设计基础（强化课程内部讲义）——————————————————————————————————————————————————————————目录第一部分序言 (1)第二部分初试各章节深度解析 (5)第一本书《机械原理》 (5)第一章机械的组成 (6)1.1本章知识点串讲 (6)1.2本章重难点总结 (7)1.3本章典型题库 (8)第二章平面机构具有确定运动的条件 (8)2.1本章知识点串讲 (8)2.2本章重难点总结 (8)2.3本章典型题库 (9)第三章平面连杆机构及其设计 (10)3.1本章知识点串讲 (11)3.2本章重难点总结 (11)3.3本章典型题库 (12)第四章凸轮机构及其设计 (13)4.1本章知识点串讲 (14)4.2本章重难点总结 (14)4.3本章典型题库 (17)第五章齿轮机构及其设计 (19)5.1本章知识点串讲 (17)5.2本章重难点总结 (23)5.3本章典型题库 (25)第六章齿轮系及其设计 (26)6.1本章知识点串讲 (26)6.2本章重难点总结 (26)6.3本章典型题库 (29)第七章其他常用机构 (30)7.1本章知识点串讲 (30)7.2本章重难点总结 (30)7.3本章典型题库 (31)第八章机构系统的动力学仿真 (31)8.1本章知识点串讲 (31)8.2本章重难点总结 (33)8.3本章典型题库 (35)——————————————————————————————————————————————————————————第一部分序言为了更好的发挥本强化课程讲义和配套的强化课程对专业课复习的指导作用，提高考研同学专业课的复习效率，请认真阅读以下三点说明：一、非统考专业课命题的总体特征统考专业课有教育部统一颁发的《考试大纲》，但非统考专业课教育部没有制定相应科目的考试大纲，是不是说非统考专业课的命题就没有可参考的官方权威依据了呢？不是，根据《教育部关于招收攻读硕士学位研究生统一入学考试初试自命题工作的指导意见（试行）》，该《指导意见》中对非统考专业课命题工作做了非常细致的要求，是我们解析非统考专业课命题原则的政策依据。
平面连杆机构的特点及设计
C
C2
C
C1
b
B
c
A
D
B
a
1 A
q
B2
d
D
B1
2
从动杆往复运动的平均速度不等的现象称为机构的 急回特性.
极位夹角q0
对应从动杆的两个极.cn限中国位最大置的,资料主库下动载件两相应位置所夹锐角.
行程速比系数
K=
V快 V慢
= V回
V工
= C2C1 / t回 C1C2 / t工
=
180º+ q
=
1 180º- q
•
人不能把金钱带入坟墓，但金钱却可 以把人 带入坟 墓。。1 7:21:23 17:21:2 317:21 Wednes day, March 23, 2022
•
没有激流就称不上勇进，没有山峰则 谈不上 攀登。 。22.3.2 322.3.2 317:21: 2317:2 1:23Ma rch 23, 2022
③
R
S
q
正弦机构
双转块机构
正弦机构
双移块机构
S
q 正切机构
.cn中国最大的资料库下载
§3 平面四杆机构的基本知识
一、运动特性
1.平面四杆机构有曲柄的条件
（以曲柄摇杆机构为例） 设 AB 为曲柄, 且 a<d .
由 △BCD :
b+c>f 、 b+f >c 、 c+f >b 以 fmax = a + d ， fmin = d - a 代入并整理得：
=
b2
c2
- 2b c cosd
b
cosd = b2 c 2 2 a d cos - a 2 - d 2
华科机械原理课件-平面连杆机构及设计
不足之处：
四、平面连杆机构的应用
机械手
举升
汽车中那些部位用到连杆机构
飞机起落架
内燃机
火车头
起重装置
矿山颚式碎矿机 将大石头压成小石头
机器马
§2-1 平面四杆机构的基本形式、演变及其应用 一、平面四杆机构的基本形式
连杆 2
连架杆1
4 机架
3
连架杆
在连架杆中，能 绕其轴线回转360° 者称为曲柄；仅能绕 其轴线往复摆动者称 为摇杆。
Vc
γmin=[δmin , 180-δmax]min δ= arccos{[b2+c2-d2-a2+2adcos]/2bc}. = 0, δmin= arccos{[b2+c2-(d-a)2]/2bc} = 180, δmax= arccos{[b2+c2-(d+a)2]/2bc}
导杆机构-设计过程
已知： l AD , K
l AB l AD sin ( 2) l AD sin( 2)
A B2 D
lBD l AD cos( 2) l AD cos( 2)
θ B1
C
=
3、根据给定两连架杆的位置 设计四杆机构
1） 刚化反转法 2）封闭矢量四边形投影法
输出件空回行程的平均速度 ————————————— 输出件工作行程的平均速度
= v2/v1 =（C1C2/t2）/ （C1C2/t1 ） = t1/t2 =1/2 =(180°+θ )/(180°-θ )
θ = 180°（k-1）/（k+1） 连杆机构输出件具有急回特性的条件： 1）原动件等角速整周转动 2）输出件具有正、反行程的往复运动 3）极位夹角θ 0
第二章平面连杆机构
§2-1 平面四杆机构的基本类型
a曲柄摇杆机构 b双曲柄机构
c曲柄摇杆机构 d双摇杆机构
曲柄摇杆机构 平面四杆机构基本型式： 双曲柄机构
双摇杆机构
§2-1 平面四杆机构的基本类型
（一）曲柄摇杆机构（a、c图） 两连架杆中，一个为曲柄，而另一个为摇杆。
曲柄摇杆机构
例：牛头刨床横向进给机构1
§2-1 平面四杆机构的基本类型
回转式油泵
曲柄滑块泵
简易冲床
双滑块机构
摆动式油缸
刨床机构
§2-1 平面四杆机构的基本类型
一、铰链四杆机构基本类型
连接两连 架杆的杆
与机架相 连的杆
固定不动 的杆
曲柄—能绕机架整周回转的连架杆；
摇杆—只能在一定角度范围内绕机架摆动的连架杆；
周转副（整转副）—能作360 相对回转的运动副； 摆转副—只能作有限角度摆动的运动副。
搅拌器1
剖光机
刮雨器
C 2 3 B1 4 D A
缝纫机脚踏板机构1
飞剪
雷达调整机构
§2-1 平面四杆机构的基本类型
（二）双曲柄机构（b图）
两连架杆均为曲柄。
双曲柄机构
平行双曲柄机构
反平行四边形机构
§2-1 平面四杆机构的基本类型
例：旋转式水泵
机车驱动联动机构1 3
公共汽车车门启闭机构
惯性筛
§2-1 平面四杆机构的基本类型
四、死点
C1 F A C2 D
F B1 γ＝0
B2
γ＝0
曲柄摇杆机构中，以摇杆为原动件，摇杆处在 两极限位置时（当曲柄与连杆共线时），γ=0，这 时通过连杆传给从动件曲柄的力恰好通过其回转中 心，使机构出现“顶死”现象。该位置称死点位置。
平面连杆机构及其设计
设计的主要任务：确定固定铰链点A、D的位置。 设计步骤 (1)连接B1、B2和B2、B3， 再分别作这两条线段的中 垂线a12和a23，
其交点即为固定铰链中心A。 （2）连接C1C2、 C2C3。 再分别作这两条线段的中垂线 a12和a23，其交点即为固定铰链中心D。 （3）则AB1C1D即为所求四杆机构在第一个位置时的机 构运动简图
力 F 可分解为两个分力：沿着受力点C的速度υc方向的分 力Ft和垂直于υc方向的分力Fn。设力F与着力点的速度υc 方向之间所夹的锐角为，则
小，对机构的传动越有利。因此，在连杆机构中，常用传动角 的大小及其变化情况来衡量一机构传力性能的优劣。 因此，对于传动机构，应使其角尽可能小（γ 尽可能大）。 连杆机构的压力角（或传动角）在机构运动过程中是不断变 化的。从动件处于不同位置时有不同的值，在从动件的一个 运动循环中，角存在一个最大值max。在设计连杆机构时， 应注意使max小于等于[]。
首先来分析机构的运动情况 设已有四杆机构ABCD，当主动连架杆AB 运动时，连杆上铰链 B相对于另一连架杆CD 的运动，是绕铰链点C的转动。因此， 以C 为圆心，以BC长为半径的圆弧即为连杆上已知铰链点B 相 对于铰链点C 的运动轨迹。如果能找到铰链B 的这种轨迹，则 铰链C 的位置就不难确定了。
由于在铰链四杆机构中，两连架杆均作定轴转动或摆动，只 有连杆作平面一般运动，故能够实现上述运动要求的刚体必 是机构中的连杆。设计问题为实现连杆给定位置的设计。 首先根据刚体的具体结构，在其上选择活动铰链点B，C 的位 置。一旦确定了B，C 的位置，对应于刚体3个位置时活动铰 链的位置B1C1，B2C2，B3C3也就确定了。
平行四边形机构
惯性筛机构
位置不确定问题 平行四边形机构有一个 位置不确定问题，如图示。
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
B
A
C
B1
B2 C1
B C1
Aθ
B2
B1
C2 C C2
曲柄滑块机构
导杆机构
A θ
B2
B1 C
=
D
三、平面机构的压力角 和传动角、死点
BF2 CγFra bibliotekFα
δ F1
vc
A
D F1 = Fcosα
F2 = Fsinα
1、机构压力角:在不计摩擦力、惯性力和重力的条 件下，机构中驱使输出件运动的力的方向线与输出 件上受力点的速度方向间所夹的锐角，称为机构压 力角，通常用α表示。
a
c
A
d D
把三组对应角位置
x
R1 R2 cos R3 cos
R1
a2
c2 d 2ac
2
b2
cos( )
1,1;2, 2;3, 3
带入,可得关于
R2
d c
, R3
d a
R1, R2 , R3 的三元一次方程组
连杆
在连架杆中，能
连架杆 1
2 3
4 机架
绕其轴线回转360° 连架杆 者称为曲柄；仅能
绕其轴线往复摆动
者称为摇杆。
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。
二 平面四杆机构的演变
1 转动副转化为移动副
C 2
多边形条件：最长杆的杆长<其余三杆长度之和。
曲柄滑块机构有曲柄的条件
1）a为最短杆
B
2) a+e≤b.
a
b
C”
C C’
B’’
e
A B’
导杆机构有曲柄的条件
a A
d
C
摆动导杆机构 B
1)a为最短杆，a+ed
导杆机构有曲柄的条件
aB A
d
C
偏心曲柄滑块机构
转动导杆机构 2)d为最短杆，且满足d+ea
（颚式碎矿机、惯性筛） B0
B3
2
2）根据给定的运动轨迹设计四杆机构；
…
•…
3) 综合功能
实现连杆位置； 实现轨迹； 实现速度要求
2、设计方法 1）实验法 2）几何法 3）解析法
一 根据给定的连杆位置设计四杆机构
b12 B1
A
C1 c12 C2 c23
B2 b23
C3
B3
D
一 根据给定的连杆位置设计四杆机构
二、平面四杆机构输出件的急回特性
C1
C
C2
B
θ极位夹角ψ 摆角
1
B2
A
D
B1
2
二、平面四杆机构输出件的急回特性
C1
C
C2
B
1
B1
θ极位夹角ψ 摆角 v1 =C⌒1C2/t1
B2
A
D
v2 =C⌒1C2/t2
2
1=180°+θ, 2=180°-θ
∵: 1>2 , ∴: t1>t2 , v1<v2
行程速比系数 输出件空回行程的平均速度
B
1
A
3
3C
2
DB
1
A
D
B
2
A1
C3
对心曲柄滑块机构
B2 A1
偏心曲柄滑块机构
C3
2
B
1
A
C
3
B
1
A
s
2C
3
s lAB sin
2 取不同构件为机架（机构倒置）
曲柄滑块机构 导杆机构
2 取不同构件为机架（机构倒置）
曲柄摇块机构
直动滑杆机构
3 扩大转动副
B
C
A
C2
C1
B
C
A
§2-2 平面四杆机构设计中的共性问题
a≤b
从而可得
a≤c a≤d
(2) 若d≤a 则可得
dd
a b
b a
c c
d c a b
(b c) (c b)
dd
a b
d c
平面连杆机构有曲柄的条件： 1）连架杆与机架中必有一杆为四杆机构中的最 短杆；
2）最短杆与最长杆之和应小于或等于其余两杆
的杆长之和。（杆长和条件）
铰链四杆机构类型的判断条件： 1）在满足杆长和的条件下：
A
A 1 BvB3 α
2F 3
C
2、最小传动角的确定
Vc F2
γ= δ
或γ = 180- δ
B
C’’
F
γγbδ c
Cγ F1 C’
F vc
B’’
a A
δδmax d B’
δmin D
2、最小传动角的确定
γmin=[δmin ,180 -δmax]min δ= arccos{[b2+c2-d2-a2+2adcos]/2bc}. = 0, δmin= arccos{[b2+c2-(d-a)2]/2bc} = 180, δmax= arccos{[b2+c2-(d+a)2]/2bc}
传动角：压力角的余角。 通常用γ表示. B
A
F2 C
γ
F
δ
α
F1
vc
D
机构的传动角和压力角作出如下规定： γmin≥[γ ]；[γ]= 3060°； αmax≤[α]。 [γ]、[α]分别为许用传动角和许用压力角。
A1 B 2 F vB3
3 α= 0° C γ= 90°
C
2 B
3α
F
1 vB3
一、平面四杆机构有曲柄的条件 二、平面四杆机构输出件的急回特性 三、平面机构的压力角和传动角、死点 四、运动的连续性
一、平面四杆机构有曲柄的条件
B2
E B1 C
B 1a
2C bc 3
F
A E’ F’ D b+c
G’
|b-c|
d
A 4D
G
|d-a|
d+a
三角形两边之差小 于第三边
|d-a|≥|b-c|
二 按给定行程速度变化系数设计四杆机构
A B1
C1
C2
90- 90-
B2 O D
已知：lCD , , K(>1)
求：A的位置， 并定出
lAB , lAD , lBC
二 按给定行程速度变化系数设计四杆机构
C1
C2
确定比例尺 l
180°（K-1）
90- 90-
θ= （K+1）
A
B2
O
B1
D
AC1=BC-AB AC2=BC+AB AB=(AC2-AC1)/2
（1）以最短杆的相邻构件为机架，则最短杆为曲柄，另 一连架杆为摇杆，即该机构为曲柄摇杆机构； （2）以最短杆为机架，则两连架杆为曲柄，该机构为双 曲柄机构； （3）以最短杆的对边构件为机架，均无曲柄存在，即该 机构为双摇杆机构。
2）若不满足杆长和条件，该机构只能是双摇杆机构。
注意：铰链四杆机构必须满足四构件组成的封闭
第二章
平面连杆机构及其设计
一、 连杆机构
若干个构件全用低副 联接而成的机构，也 称之为低副机构。
二、连杆机构的分类
1、根据构件之间的相对运动分为：
平面连杆机构，空间连杆机构。 2、根据机构中构件数目分为：
曲柄滑块机 构待定
四杆机构、五杆机构、六杆机构等。
三、平面连杆机构的特点
1）适用于传递较大的动力，常用于动力机械。 2）依靠运动副元素的几何形面保持构件间的相互
B’’ B
eA a
B’
B’’ B
A
C’’ C
min C’
B’
b ’’
C’ C’’ ’
C min= ’=arccos（a+e)/b
为提高机械传动效率，应使其最小传 动角处于工作阻力较小的空回行程中。
3 机构的死点位置
BF
A α
v
F Bα Av
C
F1 = Fcosα F2 = Fsinα
C
D
D
在不计构件的重力、惯性力和运动副中的摩擦阻力 的条件下，当机构处于传动角γ=0°（α=90°）的位 置下，无论给机构主动件的驱动力或驱动力矩有多大， 均不能使机构运动，这个位置称为机构的死点位置。
e
A
B1
B C1 θ B2 900-
C C2
900-
o
三 根据给定两连架杆的位置
设计四杆机构
1、 刚化反转法
C1
Ci
B1 1i Bi
A
1
B’i
1i
1i
1 D
A’
三 根据给定两连架杆的位置
设计四杆机构
1、 刚化反转法
C1
Ci
如果把机构的第i B1 个位置ABiCiD看成一刚
1i Bi
体(即刚化)，并绕点D 转过(-1i)角度(即反 A
BC=(AC1+AC2)/2
lAB AB • l ,
lBC BC • l ,
lAD AD • l
Aθ
B2
B1 C
导杆机构 已知：lAD , K
=
lAB lAD sin 2 lAD sin 2
D
lBD lAD cos 2 lAD cos 2
曲柄滑块机构
已知：C1 、C2位 置（行程H），K
K = —输—出—件—工—作—行—程—的—平—均—速—度—
= v2/v1 =（C1C2/t2）/ （C1C2/t1 ） = t1/t2 =1/2 =（180°+θ）/（180°-θ）