急回运动特性
最新《急回特性、死点位置》教案
《机械基础》教案教学环节教学内容教学说明组织教学1、学生与老师互致问候；2、清点人数；3、点评上次课的作业。
提示学生集中注意力回顾旧课1、铰链四杆机构的组成：机架、连架杆、连杆2、铰链四杆机构的分类：曲柄摇杆机构、双曲柄机构双摇杆机构3、铰链四杆机构的：1）、曲柄摇杆机构以最短杆的相邻杆作为机架2）、双曲柄机构以最短杆作为机架3）、双摇杆机构以最短杆的相对杆作为机架4、曲柄存在的条件：1）、最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆长度之和2）、连架杆和机架中必有一杆是最短杆三种基本类型的运动过程一定再演示一遍，加深学生的印象，一方面因为这是上次课的重点，另外它还是今天新课内容的铺垫。
通过对上一节知识的复习，将问题引入到本节的教学课题上来讲授新课动画导入、提出问题、引发思维、诱趣探求1、动画导入、设疑1）动画导入1）问题通过提问和动画演示的方式激发学生的兴趣，同时增加学生的感性认识培养学生的观察能力和分析问题的能力讲授新课“影片中刨刀的往复运动速度是否相同？”学生很快可以看出，刨刀的运动速度不一样，当它进行切削加工时速度较慢，而不做功的回程速度较快，这时我会告诉学生刨刀的这种运动特性称为急回特性。
那么这急回特性是如何产生的呢?它产生的条件是什么，它在生产中又有什么意义呢？带着这些问题进入新课。
2、探索研究新课的第一个问题是要找出急回产生的原因，这是本节中的第一个难点，为了突破这个难点，我把它的探究过程分为以下四步：第一步：演示曲柄摇杆机构，提出问题。
学生根据前面的复习内容，结合图片演示不难看出，曲柄做等速回转时，会使从动的摇杆获得变速摆动，也就是它的空回行程比工作行程速度要快，从而得到这样一个结论：在曲柄摇杆机构中存在有急回特性。
第二步：继续演示机构，提出共线的问题。
学生很快会发现在曲柄回转这一周的过程中会和连杆出现两次共线，而且两者共线时，摇杆刚好处于一左一右两个极限位置，这时我会给出极位夹角的概念，并在图中明确的表示出来，这个重点概念的给出为后面的推导做好了铺垫。
铰链四杆机构的急回特性
V空 V工
空回行程
工作行程 C
C1
C2
K=
Φ1 Φ2
=
180º+θ 180º-θ
θ B
B2 ω φ1 A
φ2 B1
ψ D
分析θ
？极位夹角θ
摇杆位于两极限位置时， 曲柄所夹的锐角。（定义）
空回行程 工作行程 C
C1
？由K=
180º+θ 180º-θ
得θ的大小？
θ
θ=180º
K-1 K+1
B B2
φ1 A
感谢领导和同事们的光临指导！
再见
ψ
曲柄等速转动情况下，摇杆往
复摆动的平均速度一快一慢，
机构的这种运动性质称为急回
D
特性。
（空回行程的平均速度大于
φ2
工作行程的平均速度的这种
B1
C1D C2D φ1 C1D C2D φ2
性质）
Φ1＞φ2
t1 ＞ t2
v2 ＞ v1
摇杆C点平均速度
演示
二、急回特性系数K
从动件空回行程平均速度 K= 从动件工件行程平均速度 =
《机械基础》
教学目标
1、掌握急回特性的有关概念 2、掌握衡量急回特性大小的参数并 能进行简单的计算
3、能分析急回特性机构的应用实例
一、急回特性的概念
空回行程
工作行程 C
C1
C2
1. 机构极位： 曲柄回转一周，与连杆两次共
线，此时摇杆分别处于两极限 位置，称为机构极位。
θ B
B2 ω φ1 A
2. 急回特性：
★曲柄摇杆机构应用实例
破碎机
★ 双曲柄机构应用实例
不等长双曲柄机构： 如：惯性筛
平面四杆机构的急回特性
Ａ Ｃ ； ＋ Ａ Ｂ ； － Ｂ ２ Ｃ ￣
—
—
，
经过 计算 可 知 该值 为０ ． １ ７ ３ ， 即 ｃ ， Ａ Ｂ ’ ＝
‘ ‘
２ ＡＣ ２ ‘ ＡＢ ２
８ ０ ． １ 。 ； 按 照类 似 的方 式 ， 能 够 计 算 出Ｃ Ｏ Ｓ Ｃ Ａ Ｂ ． ＝ Ｏ ． ９ １ ９ ， 即 Ｃ
凸 ＾ Ｄ
详 细计 算 方 式 可 采 用 公 式 ： ｔ ａ ｎ ￣＝ ｔ Ｘ Ｄ， 而该角度确定之后 ， 速
关 键 词 ：四 杆 机 构 平 面 机 构 极 住 夹 角
机构 进行 运 动 学 分 析 ， 可 以 发现 ， 当Ａ Ｂ 、 Ｂ Ｃ 位 于 同 一 条 直 线 上 时． Ｃ 点运动处于两极限位置 ． 这与上面的分析结构是相 同的． 但 是 此 时 由于Ａ、 Ｃ 位 于 不 同 水平 线上 ， 则Ｂ ． 和Ｂ ， 并 没有 均分 Ａ Ｂ
平
面
四 杆
机
构
的
急
回
Hale Waihona Puke 特性 陈 莹 莹
（ 江 苏 省 铜 山 中等 专 业 学 校 ， 江苏 徐州 ２ ２ １ １ １ ６ ）
摘 要 ：急 回 特 性 是 连 杆 机 构 教 学 的 重 难 点之 一 ， 本 文 详 细介 绍 了各 平 面 四杆 机 构 的 急 回 特 性 分 析 方 案 ， 包括 是 否 存在 急 回特 性 、 急回方向分析方法 、 速 比 系数 ｋ 及 极 位 夹 角０ 的 计算方法等。
的运 动 圆 。一 般 可 以Ａ 点为圆心 ， ｌ Ａ Ｂ — Ｂ Ｃ Ｉ 的长 度 为 半 径 作 圆 ， 其 与Ｃ 运 动轴 的交 点 即为 Ｃ 运 动的近端Ｃ ． ， 与Ａ 相连， 找 出 与Ａ Ｂ
铰链四杆机构的运动特性急回特性
这时摇杆CD处于最左和最右的位置：C1D和C2D。
也就是摇杆的两个极限位置。
B
C1
C C2
A
B2
D
B1
曲柄摇杆机构
3
铰链四杆机构的急回特性
一、概念： 1、极位：当曲柄摇杆机构处于两个极限位置时，称为 极位。 2、极位夹角：曲柄与连杆两次共线位置之间的夹角称
为极位夹角，用字母 表示。
15
作行程（慢行程）的平均速度小于空回行程（快行程） 的平均速度，则称该机构具有急回特性。
工作行程： 切制工件 空回行程：刀具返回
8
铰链四杆机构的急回特性
四、急回特性系数 为能定量描述急回运动，将回程平均速度V2与工作行
程平均速度V1之比定义为行程速度变化系数即急回特性 系数，用K来表示。
由上式可观察出：
3、摆角：摇杆在两个极限位置的夹角称之为摆角，用
字母 表示。
思考：
极位夹角是取其所夹的锐角还是取其所夹的钝角？
为讨论及计算方便：取锐角。
4
铰链四杆机构的急回特性
二、分析：曲柄运转一周：
1、行程 1：曲柄由AB1顺时针转动到AB2时，转过的角度是1
=180º+ ；耗时为t1； 行程 2
B
C1
1
6
铰链四杆机构的急回特性
因为：
1 > 2 且曲柄匀速旋转
所以：
t1
1 1
180 1
又因为：
> t2
2 1 > t2
所以：
_
_
V1 C1C2 t1 < V2 C1C2 t2
即：摇杆返回速度较快；
这里就称它具有急回特性。
急回特性
如： 车门启闭机构
★ 摆动导杆机构应用实例
练一练 计算
如图所示，θ=30° 如图所示，θ=30°，该机构的急回特性 空回行程 系数k为多少？ 系数k为多少？
工作行程
C1 C
解： k= 180º+θ 180º-θ 180º+30º = 180º-30º
=1.4
ψ θ B φ1 B2 A φ2 D
B1
θ B ω φ1 B2 A φ2
C
C2
ψ
K=
Φ1 Φ2
D
B1
分析θ 分析
？极位夹角θ 极位夹角
摇杆位于两极限位置时， 摇杆位于两极限位置时， 曲柄所夹的锐角 所夹的锐角。 定义） 曲柄所夹的锐角。（定义）
180º+θ º+θ ？由K= 180º-θ º K-1 θ=180º K+1 的大小？ 得θ的大小？ 的大小
三、机构急回特性的作用及应用实例分析 1、作用 、 实现变速要求，节省空回时间， 实现变速要求，节省空回时间， 提高工作效率
2、应用实例分析
★曲柄摇杆机构应用实例
破碎机
★ 双曲柄机构应用实例
不等长双曲柄机构： 不等长双曲柄机构： 如：惯性筛
惯性筛机构
插床主运动机构：自学
反向平行双曲柄 反向平行双曲柄 机构： 机构：
空回行程 工作行程
C
ψ θ
B φ1 B2 A φ2 D
B1
分析关系： 分析关系：
180º+θ º+θ 观察 K= 180º-θ º ？θ=0º，k=?，表示？ ， ，表示？ k=1，无急回特性 ， ？θ≠0º，k=?，表示？ ， ，表示？ K>1，有急回特性 ， 如何变化， ？θ↗，k如何变化，表示？ ↗ 如何变化 表示？ k ↗ ，急回特性愈显著
连杆机构-4.铰链四杆机构
9.3平面四杆机构的设计
设计类型 ：
1.实现给定的运动规律：给定行程速 比系数以实现预期的急回特性、实现 连杆的几组给定位置等。 2.实现给定的运动轨迹：要求连杆上 某点沿着给定轨迹运动等。
设计目标 ：
根据给定的运动条件，选定机构的类 型，确定机构中各构件的尺寸参数。
设计方法 ：图解法、实验法和解析法等。
9.2 铰链四杆机构的基本性质
1.急回特性 :
—摇杆的摆角， —极位夹角。
为描述从动摇杆的急 回特性，在此引入行
K = 180 +
程速比系数 K，即：
180 -
K值的大小反映了急回运动特性的显著程度。K值的大
小取决于极位夹角 ，角越大，K值越大，急回运动 特性越明显；反之，则愈不明显。当时 0 ，K=1 ，
2.按给定的行程速比系数设计四杆机构
设计具有
急回特性
的四杆机
构，关键
是要抓住
机构处于
极限位置
时的几何
关系，必
要时还应
考虑其他
辅助条件。
例：已知摇杆长度L=100，摆角 =50 和行程速比
系数k=1.4，试设计曲柄摇杆机构。
解：由给定的行程速比系 数求出极位夹角 :
180 K1
K1
=
30
C1
Fn Fsin Ft Fcos
压力角愈小，机构的传力效果愈好。所以， 衡量机构传力性能，可用压力角作为标志。
Fn
F
Ft vC
在连杆机构中，为度 量方便，常用压力角 的余角即连杆与从动 件间所夹的锐角(传 动角)检验机构的传 力性能。
传动角愈大，机构的传力性能愈好，反之则不利于机构 中力的传递。机构运转过程中，传动角是变化的，机构 出现最小传动角的位置正好是传力效果最差的位置，也 是检验其传力性能的关键位置。
具有急回特性的平面四杆机构的比较与应用
具有急回特性的平面四杆机构的比较与应用急回特性是平面四杆机构的一个十分显著的特征，一般情况下，会用行程速比系数K来科学衡量急回运动的程度，准确科学分析平面连杆机构的急回运动特性在结构中的运运情况，这对提高我国机构生产的效率具有非常重要的现实指导意义与理论意义。
急回特性；平面四杆机构；应用；比较平面四杆机构[1]的重要特性就是急回特性，这种特性不仅能够显著提高我国工业生产的效率，而且可以进一步缩短机构在非工作行程中的运行时间，从而使工作运行的速度大幅度提升。
本文正式基于这样的研究背景，对四种典型平面四杆机构的急回特征进行分析，在此过程中对这四种不同的急回特征平面机构的动力传递以及运动变化情况、急回程度等内容展开论述，从实际的应用中针对上述问题进行阐述，从而希望平面四杆机构为我国的工程实践提供科学的技术与理论指导。
平面四杆机构急回特性的比较应用分析从实践中可以发现，双曲柄机构、曲柄摇杆机构、摆动导杆机构以及偏置曲柄滑块机构[2]这四种四杆结构都具有急回性特征，因此在一定程度上都能够满足我国现代工业中对某些机械的急回性要求。
但是研究发现，这几种不同类型的四杆机构的急回性特征都存在一定的区别，其中曲柄摇杆机构、摆动导杆机构以及偏置曲柄滑块机构这三种四杆机构如果组成各机构杆件的具体尺寸一旦确定，则意味着科学衡量四杆机构急回性特征的行程速比系数K与其参数极位夹角θ的值也就得到确定。
所以，在这过程中四杆机构的急回性特征并不发生变化。
与后三种四杆机构的急回性特征不同，在双曲柄四杆机构中用来科学衡量四杆机构的行程速比系数K与急回特性的参数极位夹角θ，同四杆机构主动件的起始相互位置存在一定的关系，如果主动曲柄的起始部位存在变化，就会导致机构的相关参数发生变化，因此四杆机构的急回程度也就存在差异。
从上述分析中可以发现，双曲柄四杆机构的急回性并不是固定不变的。
平面四杆机构运动转化的比较应用分析具有急回特性的平面四杆机构的主动件一般都是曲柄，因此机构在进行运动的过程中，曲柄的主动件就会环绕机架进行转动，而连杆通常情况下都在进行平面运动，但是曲柄的从动件则会有多种不同类型的机构形式以及多种不同类型的运动形式。
(完整版)铰链四杆机构的运动特性——急回特性
即：摇杆返回速度较快；
这里就称它具有急回特性。
8
铰链四杆机构的急回特性
三、急回特性： 从动件作往复运动的平面连杆机构中，若从动件工
作行程（慢行程）的平均速度小于空回行程（快行程） 的平均速度，则称该机构具有急回特性。
工作行程： 切制工件 空回行程：刀具返回
9
铰链四杆机构的急回特性
四、急回特性系数 为能定量描述急回运动，将回程平均速度V2与工作行
程平均速度V1之比定义为行程速度变化系数即急回特性 系数，用K来表示。
由上式可观察出：
1、只要极位夹角 0 ， 就有 K>1，机构就具有急回
特性。 2、而且越大，K值越大，机构的急回性质越明显。
10
铰链四杆机构的急回特性
五、急回特性的意义 当曲柄摇杆机构具备了急回运动特性后，就可以
利用急回运动特性来缩短机械空回行程的时间，提高 机械的工作效率。
2
铰链四杆机构的急回特性
曲柄摇杆机构的运动动画
3
铰链四杆机构的急回特性
分析： 当曲柄AB为主动件时，在其运动一周中，有两次与连杆
共线： 即AB1C1和AB2C2：C1D和C2D。
也就是摇杆的两个极限位置。
B
C1
C C2
A
B2
D
B1
曲柄摇杆机构
4
铰链四杆机构的急回特性
13
铰链四杆机构的急回特性
复习巩固： 1、摆角和极位夹角的含义？ 2、何为急回特性？ 3、急回特性系数K与什么有关？ 4、急回特性有何意义？
14
铰链四杆机构的急回特性
作业： 练习册 P59 一、6—15、6—16 二、6—18、6—19 三、6—22、6—23 四、6—25。
急回运动及运动连续性
第六章 平面连杆机构及其设计 ——急回运动及运动连续性
急回运动及行程速比系数
极位: 在曲柄摇杆机构中，当曲柄与连杆两次共线时，摇杆位于
左右两个极限位置。
极位夹角: 此两处曲柄之间的夹角θ 。
C2
Bθ
A
B1
B2
C C1
ψ
D
摇杆的摆角为ψ 。
急回运动及行程速比系数
180°＋θ
A
B2
B θ C2
B1
C C1
ψ
D
当曲柄以ω逆时针转过180°+θ(AB1→AB2)，摇杆从C1D摆到C2D。 所花时间为t1 , 平均速度为V1,那么有：
t1 (180 ) / V1 C1C2 t1
急回运动及行程速比系数
B θ C2
A
B1
B2
180°-θ
C C1
ψ
D
当曲柄以ω逆时针转过180°-θ(AB2→AB1)，摇杆从C2D摆到C1D。 所花时间为t2, 平均速度为V2,那么有：
rmax
b
C1
a C2
ψ1
δ1
rmin
C"
ψ2
C3
δ2 C'
小结
急回运动及行程速比系数 从动件的工作行程和空回行程的速度不一样的特性为急回特性。
极位夹角θ→行程速比系数K=（180º+ θ） /（180º- θ） 是否有极位
判断一个机构是否存在急回特性的方法 是否有极位夹角
错序不连续 运动连续性
错位不连续
杆上的C点只能在以D为圆心，DC为半径的圆周上运动，则摇杆 的可行域为ψ1、ψ2区间，非可行域为δ1、δ2区间。
rmax
平面四杆机构急回运动特性的分析
，
。
ｔ ２
假 设 曲柄 以等 角速度转 动 ，则 行程速 比系 数 Ｋ与 极 位夹 角 ０之 间存在着 一一 对应 关系 ，这 样极 大地 方 便 了按 给定 的行程 速 比系数 设计 四杆机 构 的过 程 。本 文 将系 统地研 究平 面 四杆 机 构 的急回运 动特 性 ，重新 定义极位 夹 角 ，分 析衡量 急 回运动特 性 相对程 度 的行 程 速 比系 数 的可 能取值 范围 。 １ 急 回特 性 曲柄 摇杆 机构 中 ， 曲柄 虽做等速 转 动 ，而 摇杆 摆
收 稿 日期 ：２ １－ ４ ０ ０ １ ０ — ９；修 回 日期 ：２ １ － ４ ２ ０ ｌ０—９
由于 ２ ，所 以有 ＞ｆ ｌ ｏ。这种运 动性 ＜ ｌ ２， ＜ｃ ２ 质 ，构成 了平面 四杆机 构的急 回特 性 。
图 ｌ 极 位 夹 角 为 锐 角 的 曲柄 摇 杆 机 构
２ 极 位夹角 的新定 义 为反 映机构 急 回特 性 的相对程 度 ， 引进 从动 件行 程速 比系数 ，用 表 示，其值 为空 回行程 与工 作行程 的平 均速度或 角速度 之 比。即 ：
表 １ 极 位 夹 角 、行 程 速 比 系数 与 效 率 的 关 系
极位夹角 （ 。）
５
行程速 比系数
１ ０ ７ ． ５
效率
０ ５４ ． １
１ ０ ｌ ５ ２ ０ ２５ ３ ０
３ ５ ４ ０
１１ ８ ． １ Ｉ１２ ． ８ １２ ．５ １３ ． ２３ １４ ．
１４ ３ ． ８ １５ ． ７１
０５ ８ ．２ ０． ４ ５２ ０５６ ．５ ０５９ ．６ ０５３ ． ８
０ ５ ７ ． ９ ０ ６ １ ． １
急回特性和行程速比系数
Ft =Fsing g Ft
Fn
gF
a
V Ft
Fn =Fcosg g=0 Ft = 0
a g
90, g =
> 90，g = 1800 -
a
g
a
g
｝
通常，机构在运动过程中传动角g是变化的，最小值在哪？
2
BD
=
a2
d
2Байду номын сангаас
-
2a
d
cos
2
BD
=
b2
c2
-
2b c cos
g
C
a
cos = b2 c2 2 a d cos - a2 - d 2
F
应用实例：夹紧工件机构
当力F作用于连杆手柄时，工件被夹紧，这时连杆BC与构件CD 共线。撤去外力F后，机构在工件反力T的作用下处于死点位置。 此时不论T多大，机构CD都不会转动，从而保证工件在被加工 过程中不会松脱。
2bc
b
B a
A
c
D
★在 min 或 max 处 g 可能最小，即在曲柄与机架共线 的两个位置之一,传动角最小。
通常取γmin≥40°，力矩较大时，要求γmin≥50°。
四、死点
死点位置
γ＝0
F γ＝0
F γ＝0
此时机构不能运动。称此位置为： “死点位置”
当以摇杆作为主动件，曲柄作为从动件时，在机构的转动过程 中，会出现连杆与从动件曲柄处于共线位置。此时传动角γ＝ 0°（或γ＝180°），即α＝90°，作用在曲柄上的有效分力 Ft＝Fcosα＝0。在此位置不论F力多大，都不能使从动件曲柄 转动，机构的此种位置称为死点位置。
平面四杆机构急回特性简析
平面四杆机构急回特性简析摘要通过对平面四杆机构急回特性的分析，讨论了平面四杆机构行程速比系数、极位夹角与急回特性之间的关系。
充分理解平面四杆机构急回特性的意义，有助于利用平面连杆机构的急回特性缩短生产中的辅助时间，提高生产效率。
关键词急回特性；行程速比系数；极位夹角θ在某些连杆机构中，主动件作等速转动时，作往复运动的输出件返回速度较大，在空回行程中的平均速度大于工作行程的平均速度，称为连杆机构的急回特性。
急回特性对于提高生产效率，缩短机器非生产时间有很大的作用。
1急回运动以曲柄摇杆机构为例：曲柄摇杆机构在图示的曲柄摇杆机构中，曲柄为主动件并作匀速运动，曲柄与连杆有两个共线位置，此时，从动件摇杆位于两极限位置。
当主动曲柄1位于AB1而与连杆2成一直线时，从动摇杆3位于极限位置C1D。
当曲柄1以等角速度ω1逆时针转过角φ1而与连杆2重叠时，曲柄到达位置AB2，而摇杆3则到达其极限位置C2D。
当曲柄继续转过角φ2而回到位置AB1时，摇杆3则由极限位置C2D 摆回到极限位置C1D。
从动件的往复摆角均为Ψ。
由图可以看出，曲柄相应的两个转角φ1和φ2为：φ1 = 180°+θ，φ2 =180°-θ在工作行程，主动曲柄从AB1→AB2 ，所走角度为φ1。
从动摇杆从C1D→C2D，所走角度为Ψ，所用时间为t1。
在空回行程中，主动曲柄从AB2→AB1，所走角度为φ2，从动摇杆从C2D→C1D，所走角度为Ψ，所用时间为t2。
由于曲柄是匀速运动，由于φ1>φ2所以t1> t2，而从动摇杆所走角度相等，所以空回行程速度大于工作行程速度，具有急回特性。
2行程速比系数急回特性通常用行程速度变化系数K来表示这种特性，（下式中θ为从动摇杆位于两极限位置时主动曲柄对应的两位置所夹的锐角，称为极位夹角，是标志机构有无急回特性的重要参数），即为在急回运动机构中，主动件做等速转动时，作往复运动的输出件在空回行程的平均速度与工作行程的平均速度的比值，即：根据急回特性的概念：在某些连杆机构中，主动件作等速转动时，作往复运动的输出件返回速度较大，在空回行程中的平均速度大于工作行程的平均速度，称为连杆机构的急回特性。
急回特性-完整版公开课教学设计
组织教学1、学生与老师互致问候；2、清点人数；3、点评上次课的作业。
提示学生集中注意力回顾旧课1、铰链四杆机构的组成：机架、连架杆、连杆2、铰链四杆机构的分类：曲柄摇杆机构、双曲柄机构双摇杆机构3、铰链四杆机构的：1）、曲柄摇杆机构以最短杆的相邻杆作为机架2）、双曲柄机构以最短杆作为机架3）、双摇杆机构以最短杆的相对杆作为机架4、曲柄存在的条件：1）、最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆长度之和2）、连架杆和机架中必有一杆是最短杆三种基本类型的运动过程一定再演示一遍，加深学生的印象，一方面因为这是上次课的重点，另外它还是今天新课内容的铺垫。
通过对上一节知识的复习，将问题引入到本节的教学课题上来讲授新课动画导入、提出问题、引发思维、诱趣探求1、动画导入、设疑1）动画导入1）问题“影片中刨刀的往复运动速度是否相同”学生很快可以看出，刨刀的运动速度不一样，当它进行切通过提问和动画演示的方式激发学生的兴趣，同时增加学生的感性认识培养学生的观察能力和分析问题的能力讲授新课削加工时速度较慢，而不做功的回程速度较快，这时我会告诉学生刨刀的这种运动特性称为急回特性。
那么这急回特性是如何产生的呢它产生的条件是什么，它在生产中又有什么意义呢带着这些问题进入新课。
2、探索研究新课的第一个问题是要找出急回产生的原因，这是本节中的第一个难点，为了突破这个难点，我把它的探究过程分为以下四步：第一步：演示曲柄摇杆机构，提出问题。
学生根据前面的复习内容，结合图片演示不难看出，曲柄做等速回转时，会使从动的摇杆获得变速摆动，也就是它的空回行程比工作行程速度要快，从而得到这样一个结论：在曲柄摇杆机构中存在有急回特性。
第二步：继续演示机构，提出共线的问题。
学生很快会发现在曲柄回转这一周的过程中会和连杆出现两次共线，而且两者共线时，摇杆刚好处于一左一右两个极限位置，这时我会给出极位夹角的概念，并在图中明确的表示出来，这个重点概念的给出为后面的推导做好了铺垫。
平面四杆机构的运动特性
偏置曲柄滑块机构 对心曲柄滑块机构
偏滑块导路的中心线不通过曲柄的回转中心，c1、c2为滑块的两极限位置，θ极位夹角存在， 故该机构具有急回特性，滑块行程不是曲柄长度的两倍。
对 心 曲 柄 滑 块 机 构
因滑块导路的中心线通过曲柄的回转中心，从动件滑块位于极限位置时，无极位夹角，故机构无 急回特性。
2．死点的利弊 〔1〕死点的利用
在工程中也常常应用死点位置实现工作要求。 如工件加紧机构、飞机起落架等。
连杆2与连架杆3共线，此时不管N多大， 作 用在1上的力由2传给3时总是通过3的回转中 心D，无法使其转动。
应用实例1：工件加紧机构
应用实例2：飞机起落架
γ=0
F
BC、CD共线，机构处于死点位置，承受着陆时 的地面反力，作用于CD的力通过其铰链中心D，故起 落架不会反转〔摇杆CD不会转动〕，从而使飞机的降 落更加平安可靠。
平面四杆机构具有急回特性的条件：
① 主动件作整周回转运动；
② 从动件往返运动且有极位；
③ 从动件存在两极位时，主动件相应的有极位夹角θ，
④
且极位夹角θ ≠0。
机构具有死点位置的条件：
① 主动件为摇杆；
② 从动件与连杆共线，即：压力角为 α=90°、传动角
③
γ=0°。
7—布置作业
上交作业： P68：T1.1，T1.5，T6。 目的：稳固本节所学知识 考虑题： 1、我们坐折叠椅的时候，靠在椅背上，为何靠椅不会自动松开或合拢？
故，可通过分析机构中是否存在极位夹角θ以及θ的大小来判断机构是否有急回运动以及急回运 动的程度。
总结归纳：
平面四杆机构具有急回特性的条件：
• ①主动件作整周回转运动； • ②从动件往返运动且有极位； • ③从动件存在两极位时，主动件相应的有极
机械设计-平面四杆机构的特性
4 - 4
01
平面四杆机构的运动特性
平面四杆机
构 的 特 性
02
平面四杆机构的传力特性
平面连杆机构能实现转动、摆动、移
动等，在应用机构时我们需要知道它的运动
特点和传力性能，平面连杆机构的运动特点
有急回特性，传力特点有压力角、传动角、
死点位置。
在图4-4.1所示的曲柄摇杆机构中，
（2）死点位置：当从动件与连杆共线时，=0，该位置叫做死点位置，工程中有的地方可以利
用死点位置，如夹具机构；有的需要克服死点位置，如缝纫机的踏板机构。
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从动摇杆3所受的力F与力作用点C 的速
度vC 间所夹 的锐角称为压力角，用α表示。
习惯用压力角α的余角γ来判断传力性
能，γ称为传动角。越大，机构传力性能越
好，为了保证机构传力性能良好，一般要求
机构的最小传动角min≥40°，传递大功率
时所用机械 如颚式破碎机、冲床等，
min≥50°。
图4-4.2 压力角和传动角
=2/1=(180°+)/(180°−)，
=180°(−1)/(+1)。
平面四杆机构有无急回特性取决于极位夹角θ。
若θ≠0，则K>1，机构有急回特性，且θ越大，机构
的急回特性就越明显；若θ=0，机构无急回特性。
利用机构的急回特性，可以缩短空回行程的时
间，提高机器的生产率。
图4-4.1 曲柄摇杆机构的运动特性
（a）
（b）
图4-4.5 克服死点位置
本节课学习了以下几个内容：
1. 平面连杆机构的运动特性——急回特性：空回行程的平均速度大于工作行程的平均速度，极
位夹角θ越大，机构的急回特性越明显，若θ=0，机构无急回特性。
平面四杆机构急回特性的讨论及应用
平面四杆机构急回特性的讨论及应用程引正【摘要】Fast-returning character is an important feature of planar four-bar mechanism.Taking the crank rocker mechanism as an example, the fast-returning movement character of planar four-bar mechanism is mainly analyzed.It has vital signifi-cance to improve the production efficiency of industrial machinery by reasonably selecting travel speed coefficient K and ex-treme position angle θ.%急回特性是平面四杆机构的一个重要特性，主要以曲柄摇杆机构为例，分析了平面四杆机构急回运动特性。
合理选择行程速度变化系数K、极位夹角θ，对提高工业机械的生产效率具有重要的意义。
【期刊名称】《机械研究与应用》【年(卷),期】2013(000)006【总页数】3页(P154-155,158)【关键词】平面四杆机构;急回特性;行程速度变化系数K;应用【作者】程引正【作者单位】武威职业学院，甘肃武威 733000【正文语种】中文【中图分类】TH1221 引言急回特性是平面四杆机构基本特性之一，急回运动的程度一般用行程速度变化系数K来比较。
笔者主要从平面四杆机构的急回原理、表示方法、判断条件、以及急回特性在工程机械上应用等方面，结合具体事例加以初步研究和讨论，以便合理地进行机构设计和使用。
2 平面四杆机构急回特性的分析［1］图1所示为曲柄摇杆机构，当曲柄AB为原动件作等速回转时，摇杆CD为从动件作往复变速摆动，曲柄AB在回转一周的过程中有两次与连杆BC共线，此时摇杆CD分别处于C1 D和C2 D两个极限位置。
急回特性名词解释
急回特性名词解释
四杆机构中，当曲柄为主动件做匀速回转时，从动件摇杆的往返摆动行程和往返速度往往是不一样的，返程比往程要快，这种运动特性称为急回特性。
急回运动的特性广泛应用于生产实际，它可以使工作行程平均速度小，因而工作行程平稳，非工作行程速度加快，以缩短非工作时间，达到提高工作效率的目的。
平面连杆机构的特性
（1）急回特性：很多机械设备利用这个特性来缩短非生产时间，提高生产率。
（2）死点位置：会使从动件出现卡死或运动不确定的现象，一般采用飞轮的惯性使机构通过死点位置。
（3）压力角：作用在从动件上的驱动力与该力作用点的绝对速度之间所夹的锐角称为压力角。
压力角越小，有效分力越大，即压力角可作为判断机构传动性能的标志。
（4）传动角：为度量方便，习惯上采用压力角的余角来判断机构的传动性能，这个余角称为传动角。
因此传动角越大，机构的传动性能越好。
急回运动的概念
急回运动的概念
急回运动是指在运动过程中突然改变方向的动作，也被称为爆发性转向。
这种运动不仅需要快速的反应速度和协调性，还需要具备爆发力和敏捷性。
在运动训练中，急回运动可以帮助提高运动员的反应速度和灵活性，并且对于球类运动（如足球、篮球、网球等）中的转向动作尤为重要。
急回运动的训练可以包括加强核心肌肉、提高平衡能力和加强爆发性力量的训练等。
通过科学的训练方法和合理的训练计划，运动员可以有效提高急回运动的能力，从而在比赛中获得更好的表现。
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急回运动的概念
急回运动的概念
急回运动是指在高速行驶的过程中突然转向的运动。
这种运动通常出现在汽车、飞机、船只等大型交通工具中，也会出现在运动员比赛中。
急回运动需要良好的反应速度和动作协调性，同时也需要稳定的身体控制和平衡能力。
在进行急回运动时，身体会受到较大的力量和压力，因此需要进行适当的训练和准备，以避免受伤。
急回运动可以帮助人们更好地应对紧急情况和突发事件，同时也是很多运动比赛中的重要技能之一。
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急回运动特性
四杆机构中，当曲柄为主动件做匀速回转时，从动件摇杆的往返摆动行程和往返速度往往是不一样的，返程比往程要快，这种运动特性称为急回特性。
急回运动的特性广泛应用于生产实际，它可以使工作行程平均速度小，因而工作行程平稳，非工作行程速度加快，以缩短非工作时间，达到提高工作效率的目的。
平面连杆机构的特性
（1）急回特性：很多机械设备利用这个特性来缩短非生产时间，提高生产率。
（2）死点位置：会使从动件出现卡死或运动不确定的现象，一般采用飞轮的惯性使机构通过死点位置。
（3）压力角：作用在从动件上的驱动力与该力作用点的绝对速度之间所夹的锐角称为压力角。
压力角越小，有效分力越大，即压力角可作为判断机构传动性能的标志。
（4）传动角：为度量方便，习惯上采用压力角的余角来判断机构的传动性能，这个余角称为传动角。
因此传动角越大，机构的传动性能越好。