3-1铰链四杆机构的组成及分类
铰链四杆机构的基本类型
铰链四杆机构的基本类型
一、铰链四杆机构的基本类型
1、双铰链四杆机构
双铰链四杆机构是由四杆，两个铰铁，两个链轮或内和外球头节组成的机构，它具有结构简单，刚度大，调整方便等特点。
它能够在四杆围绕固定轴线上进行旋转，实现多自由度的旋转，同时它也可以作为偏转角度机构。
2、四轴铰链机构
四轴铰链机构也称为双弧四杆机构，它由杆，通用四轴两个铰铁，两个链轮或内和外球头节组成，它能够在四杆围绕同一轴线作出连续旋转，实现更多的自由度，还可以作为斜移角度机构。
3、铰链对称四杆机构
铰链对称四杆机构也称为对称四杆机构，它由小球头，四杆，两个铰铁，两个链轮或内外球头节组成，它能够在四杆围绕同一轴线作出连续旋转，实现更多的自由度，还可以作为斜移角机构。
4、相向四杆机构
相向四杆机构由四杆，两个单向装置（由铰铁链轮组成），两个链轮或内外球头节组成，它可以在四杆围绕同一轴线作出连续旋转，实现更多的自由度，同时它还可以作为斜移角度机构。
5、转动铰链四杆机构
转动铰链四杆机构由四杆，两个铰铁，两个链轮或内外球头节组成，它可以在四杆围绕不同的轴线作出连续旋转，实现更多的自由度，
还可以作为偏转角度机构。
二、铰链四杆机构的应用
1、铰链四杆机构可以用于单点拖动，它可以实现空间任意方向的连续运动，并可以解决物体受力方向不用的问题，是常用的拖动机构。
2、铰链四杆机构可以用于连续回转，它可以实现任意方向的回转，并且速度可以进行精确的控制，可以实现复杂的运动。
3、铰链四杆机构可以用于调整机构，它可以实现任意角度的偏转，可以调整物体在任意空间位置的偏转，是可以调整机构的常用机构。
铰链四四杆机构的组成与分类
曲柄摇杆机构的应用
剪板机
雷达Biblioteka 汽车雨刷缝纫机踏板
2.双曲柄机构
双曲柄机构—铰链四杆机构中两连架
杆
类型：
均为曲柄。
不等长双曲柄机构
平行双曲柄机构 反向双曲柄机构
不等长双曲柄机构
平行双曲柄机构
反向双曲柄机构
双曲柄机构的应用
惯性筛
天平
汽车车门启闭
3.双摇杆机构
铰链四杆机构中两连架杆均为摇杆。
双摇杆机构
§7-2
铰链四杆机构的组成与分类
铰链四杆机构的组成
曲柄—如果连架杆能作整周旋转， 则称为曲柄。 摇杆—如果连架杆仅能在某一角度 （小于180°）范围内摇摆， 则称为摇杆。
曲柄摇杆
铰链四杆机构的分类
1.曲柄摇杆机构
曲柄摇杆机构——铰链四杆机 构的两个连架杆中，其中一个是
曲柄，另一个是摇杆。
曲柄摇杆机构
双摇杆机构的应用
电风扇摇头机构、起重机机构。
1.铰链四杆机构中，不与机架直接连接， 且作平面运动的杆件称为（ ）。 C A.摇杆 B.连架杆 C.连杆 2.在铰链四杆机构中，能相对机架作整 周旋转的连架杆为（C ）。 A 连杆 B 摇杆 C 曲柄 3.家用缝纫机踏板机构采用的是（A）机 构 。 A 曲柄摇杆 B 双摇杆 C 双曲柄
练习
判断 1.铰链四杆机构中，其中有一杆必为 连杆。（√ ） 2.铰链四杆机构中，能绕铰链中心作整 周旋转的杆件是摇杆。（ ） × 3.反向双曲柄机构中的两个曲柄长度不 相等。（ ） ×
作业
• 习题册38页 三、四题
铰链四杆机构的基本类型
双摇杆机构
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20
铰链四杆机构的应
曲柄摇杆机两连架杆。
连杆
连架杆 曲柄
连架杆 摇杆
机架
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12
三、铰链四杆机构的基本类型
根据两连架杆的是曲柄还是摇杆， 将铰链四杆机构分为：
❖ 曲柄摇杆机构 ❖ 双曲柄机构 ❖ 双摇杆机构
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13
曲柄摇杆机构
主动曲柄等速转动,从动摇 杆变速摆动。
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14
双曲柄机构
主动曲柄等速回转, 从动曲 柄变速回转。
特殊的双曲柄机构： 正平行四边形 反平行四边形
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15
平行四边形机构
正平行四边形
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反平行四边形
16
双摇杆机构
主、从动摇杆等速摆动。
鹤式起重机
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17
双摇杆机构
飞机起落架
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18
铰链四杆机构的应用
曲柄摇杆机构
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19
铰链四杆机构的应用
5、铰链四杆机构 构件间用四个转动副相连的平面四杆机构。
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9
以下是铰链四杆机构？
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10
以下是铰链四杆机构？
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11
二、铰链四杆机构的组成
固定构件--机架:固定不动的杆; 可动构件 连架杆:以转动副与机架相连的杆;
曲柄:能整圈旋转的连架杆;
摇杆:只能绕运动副轴线摆动的连架杆;
动、移动)
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7
一、概 述
缺点: •累积误差大，不易准确实现复杂运动； •运动产生的惯性力难以平衡，因此常用 于低速场合。
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常用机构(四连杆机构)1
机构演化方法
础
平 改变杆件长度，用移动副取代回转副
面 连 杆
扩大回转副 变更机架等
机
构
连架杆 B
连杆 2
C 连架杆
3
1
A
4
D
机 （1）改变杆件长度 —— 曲柄滑块机构
械
设 计
曲线导轨曲柄滑块机构
基
C
础
C
平
2
面
连
B
杆1
机
构A
4
对CD杆等效转化
B2
3
1
转动副变成移动副 A
4 D
lCD
3 D
e
b+c >a+d 、 b+d >a+c 、 c+d >a+b
B
a
A
并可得: a<b 、 a<c 、 a<d .
b f
d
C
c
D
曲柄存在的条件： (1)最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度和。 (2)曲柄是最短杆。
机 曲柄存在的条件：
械 设
(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
BD
b2
c2
2b c cosd
基 础
b
平 面
cosd
b2 c 2 2 a d cosj a 2 d 2
2bc
B
a
j
连 杆
分析
A
机
构 j =0 cos j =1 cos d d min
j =180° cos j = –1 cos d d max
C
d c
d
D
常用机构(四连杆机构)
械
设 转动导杆机构：
计 基
BC>AB
础 导杆可作360º回转
摆动导杆机构：
BC<AB 导杆在小于360º范围内摆动。
（牛头刨床的主传动机构）
平
面
4
连 杆 机 构
3 C
3 C
33 3 C
C3 C3
242 2 22 242
3C C3
C3
4224 B
4224
3C
4 2 21 22 2 4
C3 4
4
3 C
A CC
——双摇杆机构
最新课件
11
二、铰链四杆机构的演化
机
械
设
计 基
机构演化方法
础
平 改变杆件长度，用移动副取代回转副
面 连 杆
扩大回转副 变更机架等
机
构
连杆
2 连架杆 B
C 连架杆
3
1
A
4
D
最新课件
12
机 （1）改变杆件长度 —— 曲柄滑块机构
械
设 计
曲线导轨曲柄滑块机构
基
C
础
C
平
2
面
连
B
杆1
机
机
械
设
计
基
础
内容
平 面
• 平面四杆机构的基本类型
连 杆
• 平面四杆机构的演化
机 构
• 平面四杆机构的特点及设计
了解常用四杆机构的基本类型和应用。 对急回特性、传动角、压力角、死点位置等有明确概念。
最新课件
1
机 一、铰链四杆机构
械 设 计 基 础
平
面
连
铰链四杆机构基本类型的判别方法
铰链四杆机构基本类型的判别方法
关于铰链四杆机构基本类型的判别方法，我们可以在考虑杆的数目的同时，参照其各杆的相对长度以及拓扑结构进行分类与鉴别。
首先，我们将铰链四杆机构进行一种基本的分类，简单说来就是根据其构造形式可以将其分为循环铰链四杆机构，开链铰链四杆机构和闭链铰链四杆机构。
其中循环铰链四杆机构的特点是两个动杆之间存在虚拟中心，而开链铰链四杆机构一般由两个移动态和两个固定态构成，其特点是具有单一的输入和输出，闭链铰链四杆机构一般有一个固定杆、两个连杆和一个浮动杆组成，这种结构使得其在运动过程中具有很高的稳定性。
再者，铰链四杆机构的判别方法也可以通过凯尔特氏法则进行。
通过设定不同的动点，将机构转换为四边形，利用四边形对角线关系的性质，判断出四杆机构的类型。
凯尔特氏法则主要根据长杆和短杆与对角线作用的比例关系进行判定，使得人们能够更直观、便捷地了解到机构的状况。
此外，根据铰链四杆机构的六个不同的工作位置（即标准位置、罐筒位置、直排位置、倒排位置、异侧位置和同侧位置），也可进行进一步的判别。
例如，标准的循环链铰链四杆机构的工作位置是固定链接在两个最长链接之间。
以上，就是关于铰链四杆机构基本类型的判别方法的一些基本信息，需要注意的是，不同的判别方法适用于不同的情境，因此在实际操作过程中须结合具体情况进行选择。
铰链四杆机构基本形式和特性
3.４ 铰链四杆机构类型判别
３、案例分析
如图所示的铰链四杆机构ABCD中，已知各杆的长度 分别为：a=30，b=50，c=40，d=45。试确定该机构分别以
AD、AB、CD和BC为机架时，属于何种机构？（板书）
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3.４ 铰链四杆机构类型判别
案例分析
3.1 铰链四杆机构的类型
平面铰链四杆机构：构件间均用用转动副相连的平面四 杆机构。如：脚踏式脱粒机
脚踏式脱粒机
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3.1 铰链四杆机构的类型
二、铰链四杆机构组成
（1）机架：机构中固定不动的构件。 （2）连架杆：与机架连接的构架。
曲柄：若能绕机架作整周转动的连架杆则称为曲柄。 摇杆：只能绕着机架在一定范围内摆动的连架杆。 （3）连杆：不直接与机架相连的构件。
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3.2 平面四杆机构的特性-死点特性
(1)死点的概念
曲柄摇杆机构中，当摇杆为主动件时，当连杆与从动曲
柄共线时，机构的传动角γ＝0°，此时主动件CD 通过连杆 作用于从动曲柄AB上的力恰好通过其回转中心，所以出现了 不能使构件AB转动的顶死现象，机构的这种位置称为死点位
置或死点。
缝纫机的脚踏机构
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3.2 平面四杆机构的特性-死点特性
(3)克服死点的方法
（1）增大从动件的质量，利用惯性度过死点位置。 （2）在从动曲柄上施加外力或安装飞轮以增加惯性。 （3）采用相同的机构错位排列。
缝纫机的脚踏机构
火车车轮联动装置
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3.3 铰链四杆机构曲柄存在条件
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机械设计基础课件03-01铰链四杆机构的基本型式及曲柄存在条件---副本
平面连杆机构
33..11铰铰链四链杆四机杆构机的构基的本基型本式型及式曲柄及存曲在柄条存件在条件
平行四边形机构的应用：机车车轮联动机构
平面连杆机构
33..11铰铰链四链杆四机的应用：平行双曲柄应用（摄影机升降机构）
33..11铰铰链四链杆四机杆构机的构基的本基型本式型及式曲柄及存曲在柄条存件在条件
3.1.2 铰链四杆机构曲柄存在条件 铰链四杆机构是否有曲柄，与机构中各杆的相对长度有关。
平面连杆机构
33..11铰铰链四链杆四机杆构机的构基的本基型本式型及式曲柄及存曲在柄条存件在条件
3.1.2 铰链四杆机构曲柄存在条件 铰链四杆机构是否有曲柄，与机构中各杆的相对长度有关。
平面连杆机构
33..11铰铰链四链杆四机杆构机的构基的本基型本式型及式曲柄及存曲在柄条存件在条件
3.1.1 铰链四杆机构的基本型式及应用 1．曲柄摇杆机构的应用
平面连杆机构
33..11铰铰链四链杆四机杆构机的构基的本基型本式型及式曲柄及存曲在柄条存件在条件
平面连杆机构
3.1.1 铰链四杆机构的基本型式及应用 2．双曲柄机构 具有两个曲柄的铰链四杆机构，称为双曲柄机构。
平面连杆机构
3.1.1 铰链四杆机构的基本型式及应用 当四杆机构各构件之间以转动副联接时，称该机构为铰链四杆机构。
33..11铰铰链四链杆四机杆构机的构基的本基型本式型及式曲柄及存曲在柄条存件在条件
平面连杆机构
3.1.1 铰链四杆机构的基本型式及应用 在铰链四杆机构中，固定不动的杆称为机架，与机架相连的称为连架杆；其中
平面连杆机构
33..11铰铰链四链杆四机杆构机的构基的本基型本式型及式曲柄及存曲在柄条存件在条件
铰链四杆机构三种基本类型的判断流程
铰链四杆机构三种基本类型的判断流程铰链四杆机构三种基本类型的判断流程如下：
铰链四杆机构有曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构3种基本类型。
首先以最短杆的相邻杆为机架,则最短杆为曲柄,而与机架相连的另一杆为摇杆,则该机构为曲柄摇杆机构。
其次以最短杆为机架,则其相邻两杆均为曲柄,故该机构为双曲柄机构。
最后以最短杆相对杆为机架,则无曲柄存在,因此该机构为双摇杆机构。
平面四杆机构
平面四杆机构是由四个刚性构件用低副链接组成的，各个运动构件均在相互平行的平面内运动的机构。
这种机构的传动特点是主动曲柄和从动曲柄均以相同的角速度转动，而连杆做平动。
在铰链四杆机构中，如果某个转动副能够成为整转副，则它所连接的两个构件中，必有一个为最短杆，并且四个构件的长度关系满足杆长之和条件。
此时，如果取最短杆为机架，则得到双曲柄机构；若取最短杆的任何一个相连构件为机架，则得到曲柄摇杆机构；如果取最短杆对面构件为机架，则得到双摇杆机构。
对心曲柄滑块机构无急回特性。
机械基础(第四版)习题册答案
机械基础习题册参考答案绪论一、填空1.机器机构2.机构机构机器3.机构4.构件5.零件6.运动副7.面移动副转动副螺旋副点线二、选择题1.A2.A3.CA4.A5.A三、判断题1. ×2. √3. ×4. √5. ×6. ×7. √四、名词解释1.组成机器的各个相对运动的实体称为构件，构件可以是单一零件，也可以是由多个零件组成的一个刚性整体。
构件是机器中的运动单元。
2.机构是具有各种确定相对运动的各种实物的组合，它只符合机器的前两个特征，而不能实现机械能的转换。
3.两个构架之间直接接触又能产生一定相对运动的连接称为运动副。
4.两构件之间是面接触的运动副称为低副5.两构件之间是点或线接触的运动副称为高副五、简答题(1)都是人为的各种实物的组合。
(2)组成机器的各种实物间具有确定的相对运动。
(3)可代替或减轻人的劳动,完成有用的机械功或转换机械能。
六、实践题（答案仅供参考）1.（1）前叉车架辐条车轮圈等（2）传动机构：由链条、链轮、中轴、飞轮、脚蹬、曲柄等构成。
行动机构（车轮机构）：由轮圈、辐条、轮胎、花鼓等构成。
安全机构：由刹车把、刹车线、刹车片等构成。
（3）自行车脚蹬和脚蹬轴之间自行车链和链轮之间（4）自行车车轮与地面之间自行车前后车轮轴中的滚动轴承滚动体与轮轴之间 2.（1）曲轴连杆活塞飞轮（2）圆周运动低副（3）摆动低副3.机器：a c e f机构：b d4.略第一章支承零部件§1—1 轴一、填空1.运动动力2.心轴转轴传动轴3.心轴4.转轴5.传动轴6.心轴7.直轴曲轴扰性钢丝轴8.碳素钢合金钢9.合金钢热处理10.轴颈轴身轴头轴肩（轴环）11.键销过盈配合紧定螺钉12.砂轮越程槽退刀槽同一母线位置上倒角二、选择题1.A2.B3.A三、判断题1.×2.×3.√四、名词解释1.轴颈轴上与轴承配合的部分叫做轴颈。
2.轴头轴上与传动零件（如带轮、齿轮、联轴器）配合的部分叫做轴头。
常用机构(四连杆机构)
了解常用四杆机构的基本类型和应用。 对急回特性、传动角、压力角、死点位置等有明确概念。
一、铰链四杆机构
铰链四杆机构
• 平面连杆机构的基本型式是铰链四杆机构 • 其余四杆机构均是由铰链四杆机构演化而成的
• 结构特点：四个运动副均为转动副 • 组成：机架、连杆、连架杆
d min 或 d max 可能最小
曲柄摇杆机构,当曲柄主动时,在曲柄与机架共线的两个位置 之一,传动角最小.
死点
• 死点:
• 传动角为零=0(连杆与从动件共线),机构顶死
C
C
C2
2
1
3
B
B
vF
B1 =00
1
A
B2
4
=00
A
B2
D
=00
B
=00
1
F
v
C１
C
C
2
克服死点的措施
曲线导轨曲柄滑块机构
C C
2
B 1
A
4
对CD杆等效转化
B2
3
1
转动副变成移动副 A
4 D
lCD
3 D
e
B
1
2
C3
A 4
对心式曲柄滑块机构
B
2
C3
e0 1
A 4
偏置式曲柄滑块机构
e ——偏心距 e =0 为曲柄滑块机构 e≠0 为偏置曲柄滑块
运动特点： 曲柄的回转运动变换为滑块的往复直线运动（如空压机）
• 偏心轮机构
还如： 脚踏砂轮机构 颚式破碎机。
偏心轮用在： 曲柄销承受较大冲击载荷、曲柄长度 较短及需要装在直轴中部的机器之中 的机构中.
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。
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第3章平面连杆机构及其设计一、思考题思3-1 铰链四杆机构有哪几种基本型式?各有什么特点?解：铰链四杆机构的基本型式及特点如下：（1）曲柄摇杆机构，其中两连架杆一为曲柄，另一为摇杆；（2）双曲柄机构，其中两连架杆均为曲柄；（3）双摇杆机构，其中两连架杆均为摇杆。
思3-2 铰链四杆机构可以通过哪几种方式演变成其他型式的四杆机构?试说明曲柄摇块机构是如何演化而来的?解：（1）铰链四杆机构可以通过以下四种方式演变成其他型式的四杆机构：转动副演化为移动副、扩大转动副半径、变更机架、变更杆件尺寸等。
（2）曲柄摇块机构的演化过程如下：思3-3 何谓偏心轮机构?它主要用于什么场合?解：（1）曲柄为偏心轮结构的连杆机构称为偏心轮机构。
（2）偏心轮的强度和刚度都比曲柄好，因此适用于转速不高而载荷较大的场合。
思3-4 双摇杆机构的四个构件长度应满足什么条件?解：双摇杆机构有两种情形：（1）双摇杆机构的四个构件不满足杆长之和条件。
（2）双摇杆机构的四个构件满足杆长之和的条件，且最短杆的对边为机架。
思3-5 何谓连杆机构的压力角、传动角?它们的大小对连杆机构的工作有何影响?偏置曲柄滑块机构的最小传动角γmin发生在什么位置?解：（1）①从动件上的作用力方向与力作用点速度方向之间的夹角称为压力角。
②压力角的余角称为传动角。
（2）传动角越大，即压力角越小，对机构工作越有利。
（3）偏置曲柄滑块机构的最小传动角发生在曲柄与滑块导路垂直的位置。
思3-6 Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型曲柄摇杆机构的运动特征、结构特征以及构件尺寸关系如何?最小传动角分别出现在什么位置?思3-1解：（1）Ⅰ型曲柄摇杆机构：①运动特征：从动件行程速度变化系数K＞1（θ＞0°），且摇杆慢行程摆动方向与曲柄转向相同，如思3-1a所示；②结构特征：A、D位于C1、C2两点所在直线t—t的同侧；③构件尺寸关系为a2＋d2＜b2＋c2；④最小传动角出现在AB与AD共线时。
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。
铰链四杆机构
结合现代控制技术和传感器技 术，实现铰链四杆机构的自动
化和智能化操作。
新型铰链四杆机构的设计
1 2 3
新型连杆机构设计
通过改变连杆的形状和长度，以及运动副的配置 方式，设计出具有优异运动特性的新型铰链四杆 机构。
优化设计方法
采用现代设计方法和优化算法，对铰链四杆机构 进行参数优化和结构设计，以提高其性能和可靠 性。
材料与制造工艺选择
根据机构的工作需求和性能要求，选择合适的材 料和制造工艺，以确保机构的制造精度和使用寿 命。
新型铰链四杆机构的性能评估与优化
运动学分析
通过运动学分析，研究新型铰链四杆机构的 运动规律和特性，为机构的性能评估和优化 提供理论依据。
动力学分析
进行动力学分析，研究机构在动态工作过程中的受 力情况和运动稳定性，为机构的优化设计提供指导 。
工作原理
工作原理
通过改变杆件长度或相对位置，使得 机构在运动过程中满足一定的几何关 系，从而实现所需的运动。
几何关系
通常涉及角度、距离、平行、垂直等 几何要素，通过这些要素的变化和组 合，实现所需的运动轨迹。
应用领域
工业领域
在各种机械设备中广泛应用，如 缝纫机、纺织机、印刷机等，用
于实现各种复杂的运动轨迹。
双摇杆机构通常用于实现复杂的运动轨迹或调整机械系统的 位置。
03
铰链四杆机构的设计与 优化
机构设计
确定机构类型
确定转动副和移动副
根据工作需求，选择合适的铰链四杆 机构类型，如曲柄摇杆机构、双曲柄 机构或双摇杆机构。
根据机构类型和设计要求，确定各杆 件之间的转动副或移动副，并选择合 适的轴承和导轨。
05
铰链四杆机构的改进与 创新
习题册参考答案-《机械基础(第三版)习题册》-A07-9711
§1-3 滚动轴承 一、填空题 1.内圈 外圈 滚动体 保持架 2.球体 圆柱滚子 圆锥滚子 滚针 3.向心轴承 推力轴承 4.两端固定 一端固定、一端游动 5.压力机 软锤 6.拉拔器 7.润滑脂 润滑油 固体润滑剂 润滑脂 8.皮碗密封 毡圈密封 二、选择题 1.A 2.B 3.B 4.C 5.A 6.A 7.C 8.A 9.C 10.B 三、判断题 1.√ 2.× 3. √ 4. √ 5. × 6. × 7. × 8. × 9.× 四、解释下列滚动轴承代号的含义 1.
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§2-4 联轴器、离合器和制动器 一、填空题 1.刚性联轴器 挠性联轴器 2.啮合式 摩擦式 3.摩擦式 二、选择题 1.B 2.C 3.C 4.A 5.B 6.B 7.B 8.A 9.C 10.A 11.B 12.A 三、判断题 1.× 2.√ 3. √ 4. √ 5. √ 四、简答题 1. 联轴器可以用来连接轴与轴或轴与其他回转零件，以传递运动和转矩；离合器是 联轴器的一种特例。联轴器只能在机器停止运转后才能将两轴接合或分离；而离合器在机器 运转过程中可随时将两轴接合或分离，以便操纵机械系统运转、停车、变速和换向等。 2.工作可靠，接合平稳，分离迅速而彻底，动作准确，调节和维修方便，操作方便省 力，结构简单等。
一、填空
第二章 联接零部件 §2—1 键及连接
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1.轴和轴上零件之间的周向固定以传递扭矩 2.平键 半圆键 楔键 切向键 花键 3.圆头 方头 半圆头 4.键宽 键高 键长 5.导向 6.导向 7.普通楔键 钩头楔键 8.一个方向 两对 120°～130° 9.矩形花键 渐开线花键 10.小径定心 高 好 30° 齿侧 二、选择题 1.A 2.C 3.A 4.C 5.A 6.C 7.C 8.C 9.A 10.A 11.A 三、判断题 1.√ 2.√ 3.× 4.√ 5.× 6.× 四、简答题 1.普通平键上、下两面互相平行，两个侧面也互相平行。A型键在键槽中轴向固定好， 键与键槽配合较紧；B型键槽应力集中较小；C型键常用于轴端。 2.半圆键上表面为一平面，下表面为半圆形，两侧面互相平行，半圆键连接工作时靠键 两侧的工作面传递转矩。键在轴槽中能绕槽底圆弧曲率中心摆动，装配方便。键槽较深，对 轴的削弱较大。
铰链四杆机构名词解释
铰链四杆机构名词解释铰链四杆机构是汽车行业的一种技术，常被用来改进汽车的弹性性能。
其原理是利用四杆机构的自由度，来消除支撑系统在转向和行驶过程中的动摇。
四杆机构的机构构成十分复杂，其中包括四个主铰链、四个附铰链、八个杆件以及六个球节点。
主铰链由四条铰链构成，它们用来连接车轮与车架，一侧的四条铰链包含两个连接车轮的主铰链，另一侧的四条铰链则包含两个连接车架的主铰链。
每条铰链都有四个球节点，它们与活塞形成紧凑的机构。
附铰链由四条铰链构成，它们用来将车轮与车架相连，其中一侧包含两个连接车轮的附铰链，另一侧包含两个连接车架的附铰链。
它们由上、左、右、前、后各两条连接成一个总体，具有良好的弹性性能。
八个杆件是构成四杆机构的核心部分，包括车架上的顶部杆件、底部杆件、维护杆件以及前部杆件，以及车轮上的顶部杆件、底部杆件、维护杆件以及前部杆件。
它们的结构与主铰链和附铰链配合，构成四杆机构的动态支撑系统。
六个球节点是构成四杆机构的关键部分，每条铰链上都有两个球节点，它们与活塞形成紧凑的机构。
球节点的工作机制是：车轮和车架的运动过程中，一个球节点会被拉伸，另一个球节点则会受到压缩，从而有效地维持车轮和车架的运动状态。
四杆机构的主要作用是缓冲车轮的震动，它是由主铰链、附铰链、杆件以及球节点组成的紧凑机构，在转向和行驶过程中，可以有效地消除路面所带来的震动，使车辆行驶更加舒适。
此外，四杆机构还可以增强转向系统的整体强度，提高行车的安全性和平稳性，确保车辆的行驶的平稳可靠。
总之，铰链四杆机构是一种改善汽车行驶弹性性能的有效技术，由主铰链、附铰链、八个杆件以及六个球节点构成，其原理是利用四杆机构的自由度，来消除支撑系统在转向和行驶过程中的动摇，同时提高车辆行驶的平稳可靠性。
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2、动画提出下列问题引出新课题。
1、机架——固定不动的杆
2、连架杆——与机架以铰链相连的杆
曲柄：能绕其回转中心做整周转动的连架杆。
摇杆：仅能在小于
360的某一角度内摆动的连
、摇杆为主动件作摆动，曲柄为从动件作旋转运
应用实例：
提问：分析其工作原理，并提出连杆、机架、曲柄的位置。
（动画）（动画）
踏板（摇杆）为主动件，当脚蹬踏板时，通过连杆使带轮作整周转动。
（叫一个成绩一般的学生分析给其他学生听。
）
车轮装置（动画）
（动画）
（动画）自卸载货汽车的翻斗：
当液压缸中输入压力油时，活塞杆向右伸出，通过左边的摇杆和连杆推动右边的摇杆摇动，从而使车斗中的货物自动卸下。
的摇杆、连杆、机架的位置，然后才让学生看动画。
生一起回答）。