连杆机构的类型及应用
平面连杆机构
设l1 < l4,连架杆若能整周回 转，必有两次与机架共线。
由△B2C2D可得：
由△B1C1D可得：
l3≤(l4 –l1) + l2 l2≤(l4– l1) + l3
l1+l4≤ l2 + l3
l1+ l3 ≤ l2 + l4 l1+l2 ≤ l3 + l4
当满足杆长条件时，其 最短杆上的转动副都是 整转副。
此时，铰链A、B均为 整转副。
同理，若 l1 > l4，可得：
l4≤ l1 , l4≤ l2 , l4≤ l3
即： AD为最短杆
▲最长杆与最短杆的长度之和 > 其他两杆长度之和, 双摇杆机构。
曲柄存在的条件:（Grashof 定理） ▲最长杆与最短杆的长度之和 ≤ 其他两杆长度之和
曲柄滑块机构的急回特性分析
应用：节省回程时间，提高生产率。
导杆机构的急回特性
称为杆长条件。
▲连架杆之一为最短杆,曲柄摇杆机构。 ▲机架为最短杆,双曲柄机构。 ▲最短杆对边为机架,双摇杆机构。
2.压力角和传动角 压力角：作用在从动 件上的驱动力F与力 作用点绝对速度之间 所夹锐角α。
切向分力 Ft= Fcosα = Fsinγ
法向分力 Fn= Fcosγ γ↑ Ft↑ 对传动有利。 γ是α的余角。 常用γ的大小来表示机构传力性能的好坏, 称γ为传动角。
K = V2 = C1C2 V1 C1C2
t2 t1
= t1 t2
=180°+θ 180°- θ
只要极位夹角θ ≠ 0 ， 就有 K>1。
而且θ越大，K值越大，机构的急回性质越明显。
论述曲柄连杆机构的功用、组成和类型
论述曲柄连杆机构的功用、组成和类型
曲柄连杆机构是机械传动中常用的一种机构，它可以将连续圆周
运动变成间断直线运动或者间断直线运动变成连续圆周运动，是支持
现代机械加工、运输和工业生产的关键。
曲柄连杆机构由曲柄、连杆和活塞三个部分组成。
曲柄是一个弯
曲的轴，一般用于将旋转运动转化为直线运动。
连杆是曲柄的一端与
活塞的另一端连接的结构物，它可以将曲柄的旋转运动转化为活塞的
往复直线运动，或将活塞的往复直线运动转化为曲柄的旋转运动。
而
活塞就是连接到连杆上的一个移动元件，一般用于将压力进行转移或
从某个位置移动到另一个位置。
曲柄连杆机构有多种类型，包括曲柄机构、连杆机构、滑块机构
和齿轮机构等。
其中曲柄机构主要用于流体机械中，例如内燃机和蒸
汽机，用于将往复的活塞运动转化为旋转的轴运动。
连杆机构多用于
挖掘机、吊车、升降车等工程机械中，用于将往复的活塞运动转化为
连杆的直线运动。
滑块机构则是钳工和铣工机械等精密机械中常用结构，用于将往复的活塞运动转化为滑块的直线运动。
而齿轮机构主要
用于变速箱和传动系统中，用于将旋转的动力从一个轴传到另一个轴。
总的来说，曲柄连杆机构已经成为现代机械制造中不可缺少的一
部分，其功用和组成结构的高效协调性，有力地推动了现代化工业的
发展。
连杆机构类型及应用分析 连杆机构的受力分析
例1 • 题略
F
F
G
FY FX
FT´
FT
G
例2
O GD
A FE
汽车常用构件力学分析
B
P
FTFD´B NhomakorabeaFAD
O
A
G
FD
例3
• 重量为G的均质杆AB，其B端靠在光滑铅垂墙的顶角处，A端放在光滑的 水平面上，在点D处用一水平绳索拉住，试画出杆AB的受力图。
汽车常用构件力学分析
FB
G
FD FA
例4
• （略）画AB梁的受力图。
动中心；当计及摩擦时，约束反力逆相对转动方向与转动中心偏离一个摩擦圆半 径的距离。
（2）移动副 约束反力的大小与作用点未知。当不计摩擦时，力的方向垂直 于接触面；当计及摩擦时，约束反力逆相对移动方向偏转一个摩擦角。
（3）平面高副 约束反力的大小未知。当不计摩擦时，约束反力过接触点的 公法线；当计及摩擦时，约束反力过接触点，并相对于公法线逆相对滑动方向偏 转一个摩擦角。
受力分析与受力图
教学目标： 1、熟悉工程上常见的几种约束类型及其约束力的确定 2、掌握物体的受力分析方法及物系的受力图画法
1.物体的受力分析和受力图
• 静力分析要解决的两个问题： 1）确定研究对象 2）确定研究对象上所受的力（受力分析） 分离体：解除约束后的自由物体。 研究对象往往为非自由体，为了清楚地表示物体的受力情况，需要把所研究 的物体从与它周围相联系的物体中分离出来，单独画出该物体的轮廓简图，使 之成为分离体。
画分离体的受力图
• 研究对象的选取既可以是单个物体也可以是几个物体组成的系统（物系） • 内力与外力
如果所取的分离体是由某几个物体组成的物体系统时，要注意分清“内力”和 “外力”: • 外力——系统以外物体对物体系统的作用力 • 内力——系统内物体间相互作用的力 注意：取物体系统为研究对象画受力图时，只画外力，而不画内力。
平面连杆机构的基本类型及应用2
教案纸新课讲述第一节平面连杆机构的基本类型及应用四、滑块机构除了上述三种铰链四杆机构外，在工程实际中还广泛应用着其他形式的四杆机构，其中的绝大多数都可以看作是由铰链四杆机构演化而来的。
1. 曲柄滑块机构图5-9a 所示为一曲柄摇杆机构。
摇杆上的C 点的轨迹是以D 为圆心，以CD 为半径的圆弧mn 。
若将摇杆CD 的长度增加至无穷大，转动副 D 将移至无穷远处，则转动副 C 的轨迹mn 将变成一直线。
构件3 与4 之间的转动副D 将转化成移动副，该机构演化为曲柄滑块机构（图5-9b）。
在该图中，滑块上的转动副中心 C 的移动轨迹mn 不通过曲柄的回转中心A ，该机构称为偏置曲柄滑块机构。
曲柄回转中心 A 到mn 的垂直距离称为偏距，以e 表示。
当e =O ，即直线mn 通过曲柄的回转中心 A 时，该机构称为对心曲柄滑块机构（图5-9c），简称曲柄滑块机构。
它广泛地应用于活塞式内燃机、空气压缩机以及冲床等机械设备中。
2. 转动导杆机构和摆动导杆机构若将图5-10a 中的构件1取为机架，如图5-10b 和5-10c 所示，当 a <b 时构件2 和 4 分别绕固定轴B 和A 作整周转动。
该机构称为转动导杆机构。
图5-11a 所示的插床主体机构中的机构ABC 就是转动导杆机构。
当a >b 时，导杆 4 只能绕转动副 A 相对于机架1作往复摆动，故该机构称为摆动导杆机构。
图5-11b 所示的牛头刨床主体机构中的机构ABC 即是摆动导杆机教案纸新课讲述构的应用实例。
3. 曲柄摇块机构和移动导杆机构若将图5-10a 中的构件2 取为机架，如图5-10d所示，则滑块3 只能是绕固定轴 C 作往复摆动的摇块，故该机构称为曲柄摇块机构。
图5-12 所示的汽车自动卸料机构就是曲柄摇块机构。
若将图5-10a 中的3 作为机架，如图5-10e 所示，则导杆只能在固定滑块 3 中往复移动，故该机构称为移动导杆机构。
连杆机构组成及作用
连杆机构组成及作用连杆机构是一种常见的机械传动装置，由若干个连杆和连接它们的铰链组成。
它的作用是将输入的运动或力传递给输出端，并实现所需的运动规律或力学特性。
连杆机构广泛应用于各个领域，如汽车、船舶、航空、机械制造等。
连杆机构由若干个连杆组成，连杆之间通过铰链连接。
其中，连杆是一种刚性杆件，可以是直线杆、曲线杆或曲面杆。
铰链是一种连接两个连杆的装置，它允许两个连杆相对运动，同时保持它们之间的约束关系。
连杆机构通常包括曲柄连杆机构、滑块连杆机构、摇杆机构等。
连杆机构的作用主要有以下几个方面：1. 转换运动形式：连杆机构可以将一种运动形式转换为另一种运动形式。
例如，曲柄连杆机构可以将旋转运动转换为往复直线运动，滑块连杆机构可以将旋转运动转换为往复直线运动或曲线运动。
2. 传递力和扭矩：连杆机构可以传递输入端的力和扭矩到输出端。
通过调整连杆的长度、角度和布置方式，可以实现不同的力和扭矩传递需求。
例如，汽车发动机中的连杆机构可以将活塞的上下往复运动转换为曲轴的旋转运动，并传递给车轮，驱动汽车行驶。
3. 控制运动规律：连杆机构可以实现特定的运动规律。
通过调整连杆的参数，如长度、角度和布置方式，可以实现所需的运动速度、加速度和行程等。
例如，摇杆机构常用于控制阀门的开启和关闭，通过调整摇杆的角度和行程，可以实现对流体的控制。
4. 增加机构刚度：连杆机构可以增加机构的刚度和稳定性。
通过连接多个连杆，可以形成刚性框架，增加机构的整体刚度。
这在一些对刚度要求较高的应用中特别重要，如高速机械设备和精密仪器。
5. 实现特定功能：连杆机构还可以实现一些特定的功能。
例如，摇臂机构可以实现动作的放大和反向变换，用于机械手和机器人的运动控制；并联连杆机构可以实现多自由度的运动控制，用于航空航天和工业自动化等领域。
连杆机构作为一种重要的机械传动装置，具有转换运动形式、传递力和扭矩、控制运动规律、增加机构刚度和实现特定功能等作用。
生活中连杆原理的应用
生活中连杆原理的应用1. 什么是连杆原理连杆原理，也称为摇杆原理，是一种经典的机械原理，用于转换或传递力量和运动。
它由两个杆件组成，通过铰链连接在一起，使得一个杆件的运动能够传递到另一个杆件上。
连杆原理广泛应用于各个领域，包括机械工程、机械设计、汽车工程等。
2. 连杆原理在机械工程中的应用连杆原理在机械工程中有广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景：•曲柄连杆机构：曲柄连杆机构是连杆原理的典型应用之一。
它由一个曲柄和一个连杆组成，通过铰链连接在一起。
当曲柄旋转时，连杆的运动会转换为线性运动或旋转运动。
曲柄连杆机构常用于引擎、泵浦、发电机等设备中。
•摆杆：摆杆也是连杆原理的一种应用形式。
它由一个固定点和一个可旋转的杆件组成，常用于钟摆、摆钟等机械装置中。
摆杆的原理是利用重力的作用使得杆件能够保持周期性的摆动。
•连杆传动：连杆原理还可以用于传递力量和运动。
例如，摩托车的传动链就是一种连杆传动。
它由一个驱动链轮和一个从动链轮组成，通过链条连接在一起。
当驱动链轮旋转时，从动链轮也会随之旋转，从而传递力量和运动。
3. 连杆原理在汽车工程中的应用连杆原理在汽车工程中也有广泛的应用。
以下是几个例子：•悬挂系统：汽车的悬挂系统就是利用连杆原理来实现的。
悬挂系统由一系列连杆和弹簧组成，可以使得车辆在行驶过程中保持平稳的行驶。
当车辆行驶过程中受到颠簸或不平坦路面的影响时，连杆和弹簧会缓冲车身的震动，提供舒适的乘坐体验。
•转向系统：汽车的转向系统也是利用连杆原理实现的。
转向系统由一系列连杆和转向连接杆组成，通过铰链连接在一起。
当驾驶员转动方向盘时，连杆的运动会传递到车轮上，实现车辆的转向。
•连杆发动机：连杆原理在发动机中的应用也非常重要。
传统的内燃机中，连杆被用于连接活塞和曲轴，将活塞的上下往复运动转换为曲轴的旋转运动。
这一运动转换过程是发动机正常运行的关键。
4. 连杆原理在机械设计中的应用连杆原理在机械设计中也有广泛的应用。
连杆机构及其设计知识点
连杆机构及其设计知识点连杆机构作为一种常见的机械传动装置，在工程设计中起到了重要的作用。
它由多个连杆和连接件组成，能够将旋转运动转化为直线运动或者将直线运动转化为旋转运动。
本文将介绍连杆机构的定义、分类、工作原理以及设计中需要注意的知识点。
一、连杆机构的定义连杆机构是由多个连杆和连接件组成的机械传动装置。
它通过连接不同的连杆，使其在特定的轨迹上进行运动，并实现不同的机械功能。
二、连杆机构的分类根据连杆的数量和类型，连杆机构可以分为四种基本类型：曲柄滑块机构、摇杆机构、滑块机构和翼型机构。
1. 曲柄滑块机构曲柄滑块机构由曲柄、连杆和滑块三部分组成。
曲柄通过旋转产生连杆的运动，滑块在连杆的控制下做往复直线运动。
曲柄滑块机构广泛应用于发动机、压力机、锻压机等设备中。
2. 摇杆机构摇杆机构由摇杆和连接件组成。
摇杆以一端固定，另一端通过连接件完成与其他部件的连接。
摇杆机构可将旋转运动转换为另一种旋转运动或直线运动。
摇杆机构常见于挖掘机、摇摆门等设备中。
3. 滑块机构滑块机构由滑块和连杆组成，滑块在连杆的控制下沿直线轨迹运动。
滑块机构广泛应用于自动化机械、冲床等领域。
4. 翼型机构翼型机构是由翼型件和其他连杆组成的机构，它可以实现翼型件的曲面运动。
翼型机构常见于飞机的机翼结构设计中。
三、连杆机构的工作原理连杆机构的工作原理是基于连杆间的运动转换关系。
通过调整连杆的长度、夹角和固定点的位置，可以实现不同形式的运动转换。
工程设计中，需要根据实际需求选择合适的机构类型和参数。
四、连杆机构设计的知识点在进行连杆机构的设计时，需要注意以下几点：1. 连杆长度的选择：连杆的长度决定了机构的运动幅度和速度。
通过合理选择连杆的长度，可以满足设计要求。
2. 连杆夹角的确定：连杆夹角决定了机构传动比和输出运动的特性。
在设计过程中，需要根据具体场景选择合适的夹角。
3. 连杆的材料选择：连杆的材料应具有足够的强度和刚度，以满足机构运动的要求。
连杆机构组成及作用
连杆机构组成及作用连杆机构是机械工程中常用的一种机构，由多个连杆组成。
连杆机构有着广泛的应用，可以转换运动形式、实现力的传递和变化等功能。
连杆机构的组成是由多个连杆和铰链组成的。
连杆是一种刚性杆件，可以是直线杆件，也可以是曲线杆件。
铰链是将连杆连接起来的一种连接件，它允许连杆在一定的范围内相对旋转。
连杆机构的作用主要有三个方面。
连杆机构能够转换运动形式。
通过改变连杆的长度、角度和连接方式，可以将一种运动形式转换为另一种运动形式。
例如，可以将旋转运动转换为直线运动，或者将直线运动转换为旋转运动。
连杆机构可以实现力的传递和变化。
在连杆机构中，当某个连杆受到外力作用时，通过铰链传递给其他连杆，最终达到力的传递和变化的目的。
通过合理设计连杆机构的长度和角度，可以实现不同方向和大小的力的传递和变化。
连杆机构还可以实现复杂的运动轨迹。
通过合理设计连杆的长度和角度，可以使连杆机构中的连杆按照预定的轨迹运动。
这种运动轨迹可以是直线、曲线、椭圆等等，可以根据不同的需要进行设计。
除了上述的主要作用外，连杆机构还有其他的一些作用。
例如，连杆机构可以实现速度和力的变换，可以实现动力的放大或减小，还可以实现位置的变换等等。
这些作用使得连杆机构在机械工程中有着广泛的应用。
连杆机构是一种由连杆和铰链组成的机构，它可以转换运动形式、实现力的传递和变化，并能够实现复杂的运动轨迹。
连杆机构在机械工程中有着广泛的应用，可以用于各种机械装置、机器人、汽车发动机等等。
连杆机构的设计和应用需要考虑多个因素，包括结构强度、运动平稳性、能量损耗等等。
通过合理设计和应用连杆机构，可以实现各种各样的机械功能，提高机械设备的性能和效率。
连杆机构应用实例
连杆机构应用实例
连杆机构是一种常见的机械结构，由连接在一起的刚性杆件组成，用于转换和传递运动和力量。
以下是一些连杆机构的应用实例：
1. 发动机：内燃机中的连杆机构将活塞运动转换为曲轴旋转运动。
活塞与曲轴通过连杆相连接，当活塞在气缸内运动时，连杆将活塞的线性运动转换为曲轴的旋转运动，从而驱动发动机工作。
2. 汽车悬挂系统：汽车悬挂系统中的连杆机构用于连接车轮和车身，以实现平稳的悬挂运动。
常见的连杆机构包括麦弗逊悬挂系统和多连杆悬挂系统，它们通过连杆的连接实现车轮的运动和悬挂系统的支撑。
3. 压力机：压力机中的连杆机构用于将电动机的旋转运动转换为上下往复运动，从而实现对工件的压力加工。
连杆机构可以控制压力机的行程和速度，使其适应不同的加工需求。
4. 摆线机构：摆线机构是一种特殊的连杆机构，用于实现直线运动转换为曲线运动。
它广泛应用于工业机械中，如绘图仪、雕刻机、数控机床等，以及一些玩具和装饰品中。
5. 机械手臂：机械手臂通常采用多连杆机构，以实现复杂的运动和
工作任务。
连杆的长度和连接方式可以灵活调整，使机械手臂能够在不同的工作空间内进行精确的运动和抓取操作。
这些只是连杆机构应用的几个示例，实际上，连杆机构在各种机械系统和装置中都有广泛应用，包括工业机械、交通工具、医疗设备、农业机械等领域。
它们通过转换运动和力量，实现了各种复杂的机械操作和功能。
连杆机构
连杆机构分析作业以生产中采用连杆机构为执行机构的机械装备为例，分析其工作原理，动作过程以及连杆的机构特点。
连杆机构的运动形式多样，可实现转动、移动、摆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。
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；根据机构中构件的数目多少又可分为四杆机构、五杆机构、六杆机构等。
连杆机构广泛应用于各种机械、仪表和机电产品中。
下面就举例说明连杆机构在机械装备中的应用。
案例一，搅拌机机构如右图所示为搅拌机机构的运动简图，此机构是四杆结构又是曲柄摇杆机构，自由度F=3n-2p=3x3-2x4=1，构件1为主动件，构件1在回转过程中，带动2构件的末端做搅拌式运动，实现对物料的搅拌。
此机构的特点就是，构件1为曲柄，能够做整圆周的回转运动，构件3为摇杆，只能做一定幅度的摆动。
案例二，颚式破碎机上图为颚式破碎机的机构运动简图，此机构依然是曲柄摇杆机构，AB杆为主动件，CD杆为从动件，AB杆在回转过程中带动CD杆做往复摆动，从而产生向左的挤压力，将石块等物体粉碎。
以上两个案例的运动转换都是由转动到转动，在连杆机构中还可以有转动变为移动。
案例三，插床机构由图可看出插床机构是一个六杆机构，自由度为：F=3n-2p=3x5-2x7=1其中可动构件有五个1、2、5、6，并且有六个转动副和一个移动副。
其中构件1为主动件，可做回转运动，通过2、3、5构件将运动传递到6构件，构件6做上下的往复移动，即插齿刀的插齿运动。
此机构的特点就是实现了运动的转换，将回转运动转变为直线运动。
案例四、推土机的工作装置（自己完成）图1 推土机图2 执行机构运动简图首先来计算一下此连杆机构的自由度：F=3n-2p=3x8-2x11=2此机构的自由度是2，要保证此机构有准确的运动，那么主动件的个数应该等于自由度个数，可明显看出，此机构的主动件为2和5构件，这两个构件的移动是此机构的动力源，这两个动力源的配合保证了构件8的上下移动以及翻转，从而使动作准确的完成。
第8章 第1讲 连杆机构及其类型与应用
第8章连杆机构及其设计研究内容：1. 连杆机构及其类型与应用2. 平面四杆机构的基本特性3. 平面四杆机构的设计——图解法和解析法4. 平面多杆机构和空间连杆机构简介第1讲连杆机构及其类型与应用8.1.1 连杆机构及其传动特点8.1.2 平面四杆机构的类型8.1.3 平面四杆机构的应用连杆机构的应用实例：四足行走机，雨伞，假肢例铰链四杆机构曲柄滑块机构摆动导杆机构连杆机构的共同特点：⏹均有连杆：机构的原动件和从动件的运动都需要经过连杆来传动——连杆机构⏹均为低副 : 机构中的运动副一般均为低副——低副机构⏹构件杆状：机构中的构件多呈现杆的形状——杆。
用杆数命名，分四杆机构、六杆机构等连杆机构的传动特点优点： 缺点： ⏹ 运动链长，累积误差大，效率低；⏹ 惯性力难以平衡，动载荷大，不宜用于高速运动；⏹ 一般只能近似满足运动规律要求。
⏹ 运动副一般为低副；⏹ 构件多呈现杆的形状；⏹ 可实现多种运动变换和运动规律；⏹ 连杆曲线形状丰富，可满足各种轨迹要求。
⏹双摇杆机构 ： 等腰梯形机构1. 基本形式连架杆： 曲柄 摇杆转动副： 周转副 摆转副铰链四杆机构 ⏹曲柄摇杆机构⏹双曲柄机构 ： 平行四边形机构，逆平行四边形机构有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）2. 演化形式演化方法：1）改变构件的形状及运动尺寸2）运动副的改变尺寸3）选用不同的构件为机架——机构的倒置4）运动副元素的逆换曲柄摇杆机构的应用：双曲柄机构的应用：⏹连杆直线轨迹运动；连杆姿态大变姿运动 ⏹等腰梯形机构：两摇杆同向摆动转向运动⏹一般双曲柄机构：连续匀速转动变换变速连续转动⏹平行四边形机构：两曲柄同速同向转动；连杆平动运动；连杆同圆轨迹运动 ⏹逆平行四边形机构：两曲柄反向相对运动；双摇杆机构的应用： ⏹连续转动变换往复摆动运动⏹往复摆动运动变换连续转动⏹ 连杆曲线实现运动轨迹要求 有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）。
连杆机构的基本形式和应用
结构特点：四个运动副均为转动副
组成：机架 、连架杆、连杆
AD
AB、CD BC
曲柄 摇杆(摆杆)
（≥360o） （＜360o)
连杆
2
连架杆
B
1
A
4
C
连架杆
3
D
机架
分类（按不同的连架杆）
1.曲柄摇杆机构、
（一个曲柄）
2.双曲柄机构、 3.双摇杆机构
（两个曲柄）
（无曲柄）
为什么会这样？ 选取了不同的构件作为机架！
2 3
２ ３1作作机机架架
A
4
D
曲柄摇杆机构
22 33
1
A
4
D
曲双柄摇曲摇杆柄杆机机构构
二、含一个移动副的四杆机构
1.曲柄滑块
曲柄滑块机构（对心）
2.导杆机构
曲柄滑块机构（偏心）
3.摇块机构和定块机构
转动导杆机构
摆动导杆机构
摇块机构
共同特点：都含一个移动副。如何演化？（参考教材）
定块机构
三、含二个移动副的四杆机构
2.平面连杆机构：
仅由低副组成的平面机构
（接触应力低、易加工、应用广。但回转副累积误差大、只能用于低速）
3.平面四杆机构：
只有四个构件组成的平面连杆机构
4.铰链四杆机构：
运动副都是回转副（铰链）的平面四杆机构
（结构简单，较常用）
下面机构是什么机构？
手表、照相机、折叠餐桌、车床、内燃机、翻斗车……
一、铰链四杆机构
摇块机构和定块机构阀门具有通断燃气的作用并可通过转动阀心改变燃气流量的大小起到调节火力的大小的作用应具有限位和自锁装置
连杆机构的基本形式和应用
机械原理连杆机构的应用
机械原理连杆机构的应用1. 引言机械原理是工程学中的一门基础课程，它研究的是机械工程中各种机械部件运动与力学性能的基本原理和方法。
连杆机构是机械原理中的一个重要内容，它由多个刚体连接而成，用于将旋转运动转化为直线运动或者将直线运动转化为旋转运动。
本文将探讨连杆机构的应用领域及其在一些具体行业中的运用。
2. 连杆机构的基本原理连杆机构由连杆和连杆的连接副构成，常见的连杆有曲柄、摇杆、滑块等。
连杆机构的运动特点主要包括以下几个方面： - 连杆的长度和角度决定了机构的运动轨迹； - 连杆可以传递和转换动力； - 连杆的长度和角度对机构的性能和运动速度有影响； - 通过改变连杆的连接方式和结构，可以实现不同的运动规律和功能。
3. 连杆机构的应用领域连杆机构作为一种基本的运动转换机构，在工程学中有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：3.1 汽车工业连杆机构在汽车工业中起着关键作用，主要应用于发动机和悬挂系统。
在发动机中，连杆机构将活塞的上下运动转化为曲轴的旋转运动，从而驱动汽车前进。
而在悬挂系统中，连杆机构用于连接车轮和车身，通过调节连杆的长度和角度来实现车身的稳定性和操控性。
3.2 机械制造在机械制造领域，连杆机构常常用于实现复杂的运动转换和工艺操作。
例如，在机床加工中，连杆机构能够将旋转运动转化为直线运动，实现工件的切削加工。
此外，连杆机构还被广泛运用于起重机械、输送设备等工程机械的设计和制造过程中。
3.3 机器人领域机器人是现代工业生产中不可或缺的一部分，而连杆机构在机器人的运动机构中占有很重要的地位。
机器人的各种关节和手臂动作都是通过引入连杆机构实现的，使得机器人能够具备多自由度的灵活运动，从而适应不同的工作环境和任务。
3.4 传输系统连杆机构在传输系统中也有广泛的应用。
比如，在工业生产中，连杆机构可以用来传输物料，实现物料的输送、分拣和定位等功能。
此外，连杆机构还可以应用于流水线装配系统、飞行器起落架等领域。
连杆机构的概述、特点和功能
连杆机构的概述、特点和功能一、概述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。
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。
连杆机构使用实例如图：二、平面连杆机构的特点优点：（1）运动副形状简单，易制造；（2）面接触，承载能力大，可承受冲击力，应用实例：冲床；（3）实现远距离传动或操纵，应用实例：自行车手闸；（4）实现多样的运动轨迹连杆上不同点的轨迹（5）构件运动形式多样性连杆构件可以实现往复移动之间的相互转换，构件具有多种运动形式；雷达天线仰俯机构牛头刨床刨削机构内燃机曲柄连杆机构（6）改变构件相对长度，可实现不同的运动规缺点：（1）连杆机构不适于高速场合；（2）连杆机构中运动的传递要经过中间构件，运动传递的积累误差较大。
三、平面连杆机构的功能（1）实现有轨迹、位置或运动规律的运动；（2）实现从动件运动形式及运动特性的改变；（3）实现较远距离的传动；（4）调节、扩大从动件行程；（5）获得较大的机械增益。
连杆机构的组成及应用研究
连杆机构的组成及应用研究连杆机构是一种机械结构，由两个或多个杆件连接而成，常用于传递运动和力量。
它由连接杆、销轴、铰链等部件组成，可以实现直线运动、旋转运动以及复杂的运动轨迹。
连杆机构的组成包括以下几个主要部分：1. 连接杆：连接杆是连杆机构的主要组成部分，通常由金属或其他强度较高的材料制成。
连杆可通过节点与其他连杆连接，并以一定的偏心距离固定。
2. 销轴：销轴是连接杆和其他部件的固定装置，用于使连杆能够相对旋转。
销轴通常为圆柱形，与连接杆的孔相匹配，可通过销轴与孔定位，从而实现转动连接。
3. 铰链：铰链是连杆机构的另一种常用连接方式。
铰链以其可靠的连接效果和较小的运动摩擦而被广泛应用于连杆机构中。
铰链由杆件的两端通过销轴连接而成，可实现简单的转动运动。
连杆机构的应用研究主要包括以下几个方面：1. 机械传动：连杆机构常用于传递运动和力量。
通过调整连杆的长度、角度和位置，可以实现不同的运动要求。
连杆机构被广泛应用于机械传动领域，如汽车发动机连杆传动系统、工程机械的液压系统等。
2. 运动控制：连杆机构可以实现复杂的运动轨迹，因此在运动控制领域有着广泛的应用。
例如，连杆机构可以用于机器人的关节控制，通过调整连杆的长度和角度，控制机器人的运动轨迹和动作。
3. 机械结构设计：连杆机构是机械结构设计中常用的基本组件之一。
通过合理设计和布置连杆机构，可以实现复杂的工作功能和运动形式。
在机械结构设计中，连杆机构的研究和应用可以提高机械结构的稳定性、可靠性和工作效率。
4. 动力学分析：连杆机构的运动过程可以描述为一组复杂的动力学问题。
研究连杆机构的动力学特性，可以帮助理解机构的运动规律和力学性能，为机构控制和优化设计提供理论基础。
综上所述，连杆机构作为一种常见的机械结构，具有广泛的应用研究价值。
通过对连杆机构的组成和应用进行研究，可以深入了解其原理和特性，并在机械传动、运动控制、机械结构设计和动力学分析等领域得到应用和发展。
平面连杆机构的基本形式
平面连杆机构的基本形式
平面连杆机构是一种常见的机械结构，由多个连杆和固定点组成，用
于将旋转运动转换为直线运动或者将直线运动转换为旋转运动。
平面
连杆机构的基本形式包括四种：曲柄摇杆机构、双曲柄摇杆机构、滑
块机构和凸轮机构。
曲柄摇杆机构是最简单的平面连杆机构之一。
它由一个固定点、两个
连杆和一个曲柄组成。
其中，一个连杆连接着曲柄和固定点，另一个
连杆连接着固定点和工作部件。
当曲柄旋转时，工作部件就会做往复
直线运动。
这种结构广泛应用于内燃机等设备中。
双曲柄摇杆机构则是由两个相交的连接臂组成的平面连杆机构。
它可
以将圆周运动转换为直线运动，并且能够实现不同幅值和相位的输出。
这种结构常用于制造振荡器等设备。
滑块机构由一条滑块、两个连接臂和一个固定点组成。
当滑块沿着一
条直线移动时，连接臂也会沿着另一条直线做相应的运动。
这种结构
广泛应用于起重机、升降机等设备中。
凸轮机构则是由一个凸轮和一个连接臂组成的平面连杆机构。
当凸轮
旋转时，连接臂会做往复直线运动。
这种结构常用于制造发动机、液
压泵等设备。
总之，平面连杆机构是一种非常重要的机械结构，广泛应用于各种设备中。
了解其基本形式对于设计和制造具有重要意义。
生活中的连杆机构分析
生活中的连杆机构分析连杆机构是一种常见的机械机构，由两个或多个连杆连接而成。
它具有转换运动的功能，可以将一个运动形式转化为另一种运动形式，广泛应用于各种机械设备和装置中。
连杆机构可以分为直线连杆机构和旋转连杆机构两种类型。
直线连杆机构主要由连杆和滑块组成。
其中连杆是由两根或多根可活动连接的杆件组成，而滑块是固定在连杆上，进行直线运动的组件。
常见的直线连杆机构包括曲柄连杆机构和摇杆机构。
曲柄连杆机构由一个旋转运动的曲柄和一个连接着曲柄的连杆组成，通过滑块的直线运动实现动力传递。
摇杆机构由两个相互连接的连杆构成，其中一个连杆固定在基座上，另一个连杆通过滑块实现直线运动。
旋转连杆机构主要由连杆和关节组成。
连杆可以根据形状和连接方式分为直杆、曲杆和环杆等。
关节则是连接连杆的组件，可以是旋转关节或者移动关节。
旋转连杆机构的运动形式主要是旋转运动，可以将旋转运动转换为其他形式的运动，如直线运动、摆动运动等。
常见的旋转连杆机构包括曲柄摇杆机构和齿轮机构。
曲柄摇杆机构由一个旋转运动的曲柄和一个通过关节连接的摇杆组成，可以将旋转运动转换为直线运动或摆动运动。
齿轮机构由两个或多个齿轮组成，通过齿轮的啮合实现运动传递。
在进行连杆机构分析时，一般需要考虑以下几个因素：1. 运动学分析：研究连杆机构各部件之间的相对运动关系，包括连杆长度、转动角度、速度、加速度等。
2. 动力学分析：研究连杆机构在力的作用下的运动行为，包括力的传递、力的平衡等。
3. 运动几何分析：研究连杆机构的几何性质，包括连杆长度、构型设计等。
4. 连杆机构的优化设计：根据特定的要求和约束条件，对连杆机构进行最优设计，以实现特定的运动要求。
连杆机构在工程实际中应用广泛，例如汽车发动机中的连杆机构用于将活塞运动转化为旋转运动，机械手臂中的连杆机构用于实现各种工作状态的切换等。
对连杆机构进行分析可以帮助工程师和设计师更好地理解其工作原理，从而进行合理的设计和优化。
《机械原理》连杆机构
基本内容： 1)平面连杆机构的定义、类型及应用； 2)四杆机构的基本型式及演化; 3)平面四杆机构的基本特性; 4)平面四杆机构的运动设计(尺寸综合)。
连杆机构的定义： 由若干个刚性构件用低副（转动副、移动副）
连接而成的机构—连杆机构，又称为低副机构。 用四个转动副连接而成的四杆机构—铰链四杆机
图(a) ：对心曲柄滑块机构。
偏距 e 等于零。滑块 C 的行程等于2 lAB ；往
返的平均速度也相同。 图(b)：偏置曲柄滑块机构。
偏距 e 不等于零。滑块 C 的行程不等2 lAB ；
往返的平均速度也不相同。
3. 取不同的构件为机架
(1)曲柄滑块机构
杆2长度>杆1长度，形
成转动导杆机构；
杆2长度<杆1长度，形
lA DlBC lC D lAB
2)若AB为最长杆
lAD lAB lCD lBC
lAB80mm lAB12m0m
结论： 8m 0 m lAB 12 m0m
(3)若欲成为双摇杆机构，则应分析两种情况： 1)机构各杆件长度满足“杆长之和条件”，但
以最短杆的对边为机架； 2)机构各杆件长度不满足“杆长之和条件”。 *本题只存在第二种情况。
法确定：(1)曲柄和连杆的长度
的 min 。
lAB,lBC
；(2)机构
拟设计一偏置曲柄滑块机构。已知滑块行
程 H50 m，m偏距 e20mm ，k1.5，试用图
解法确定：
((21))曲 曲柄 柄和 为连 原杆 动的 件长时度机构lA 的B, lmBaC,x；m ax；
(3)滑块为原动件时机构的死点位置。
D 时 lAB 的取值范围。
解： lA B lB C lC D lA D 0 lA B 7 m 0m
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《机械原理》
第六章平面连杆机构及其设计
——连杆机构的类型及应用
一、连杆机构及其运动特点
其特点是: 原动件1的运动要经过一个不直接与机架相联
的中间构件2才能传动从动件3。
连杆机构：由若干构件通过低副连接组成的平面机构。
——又称低副机构
A
B C
D
12
34
A
B C
1
2
34
优点：
①连杆机构为低副机构，运动副为面接触，承载能力大；②运动副元素的几何形状简单，便于加工；
③在原动件运动规律不变情况下，通过改变各构件的相对长度可以使从动件得到不同的运动规律；
④连杆曲线可以满足不同运动轨迹的设计要求；⑤可以实现远距离传动等。
A
B C
D
1
2
34
缺点：
①由于运动积累误差较大，因而影响传动精度；②由于惯性力不好平衡而不适于高速传动；③设计方法比较复杂。
A
B C
D
12
34
由四个构件组成的平面连杆机构——四杆机构
本章重点：
四杆机构的基本类型、特性及常用设计方法。
21
A
B
4
D
3
C
平面四杆机构
铰链四杆机构
含移动副的四杆机构
全部用转动副组成的平面四杆机构。
铰链四杆机构的演化机构。
机架连架杆
连杆
曲柄：整周回转
摇杆：仅在某一角度内往复摆动
A
B C
D
1
2
34
A
B
C
1
234
平面四杆机构
铰链四杆机构
含移动副的四杆机构
全部用转动副组成的平面四杆机构。
铰链四杆机构的演化机构。
摆转副以转动副相连的两构件能作
整周相对转动的转动副。
如A 、B 。
以转动副相连的两构件不能作
整周相对转动的转动副。
如C 、D 。
周转副
A
C
D
B
转动副
A
B C
D
12
34
铰链四杆机构的分类：
根据连架杆曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构
1、曲柄摇杆机构两个连架杆中一个为曲柄，另一个为摇杆。
一般曲柄主动，将连续转动转换为摇杆的摆动，也可摇杆主动，曲柄从动。
铰链四杆机构的分类：
根据连架杆
曲柄摇杆机构
双曲柄机构
双摇杆机构2、双曲柄机构
两个连架杆均为曲柄
一般主动曲柄等速转动，从动曲柄变速转动。
21
A
B
4
D
3
惯性筛
铰链四杆机构的分类：
根据连架杆
曲柄摇杆机构
双曲柄机构
双摇杆机构2、双曲柄机构
两个连架杆均为曲柄
特殊双曲柄机构：平行四边形机构——特点是对边平行且相等
21
A
B
4
D
3
A
B C D
12
34
二、平面四杆机构的基本形式
铰链四杆机构的分类：根据连架杆曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构
2、双曲柄机构两个连架杆均为曲柄
特殊双曲柄机构：平行四边形机构
A
B C
D
1
2
3
4
2
1
A
B
4
D
3
C
铰链四杆机构的分类：根据连架杆曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构
2、双曲柄机构两个连架杆均为曲柄
特殊双曲柄机构：反平行四边形机构
特点：两相对等长而不平行的双曲柄机构。
短边为机架，两曲柄转向相同长边为机架，两曲柄转向相反
铰链四杆机构的分类：根据连架杆曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构
3、双摇杆机构两个连架杆均为摇杆
鹤式起重机
铰链四杆机构的分类：根据连架杆曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构
3、双摇杆机构两个连架杆均为摇杆
特殊双摇杆机构：等腰梯形机构特点：两摇杆长度相等
A D
B C
铰链四杆机构的分类：根据连架杆曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构
3、双摇杆机构两个连架杆均为摇杆
特殊双摇杆机构：等腰梯形机构特点：两摇杆长度相等汽车转弯时，两前轮轴线
的交点应始终落在后轴线上，
即：两前轮的转角是不等的。
小
结
♦连杆机构及其特点若干构件通过低副连接组成的平面机构——连杆机构。
1、曲柄摇杆机构
2、双曲柄机构
3、双摇杆机构♦平面四杆机构的基本型式——铰链四杆机构
特点是: 原动件的运动要经过一个不直接与机架相联
的中间构件才能传动从动件。
平行四边形机构
反平行四边形机构
——等腰梯形机构。