《铰链四杆机构》课件
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铰链四杆机构pptPPT课件
9/12/2023
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铰链四杆机构类型判定： （1）如果满足杆长和条件
以最短杆作连架杆，为曲柄摇杆机构，最短杆为曲柄； 以最短杆作机架，为双曲柄机构，有两个曲柄； 以最短杆作连杆，为双摇杆机构，没有曲柄 （2）如果不满足杆长和条件，则为双摇杆机构。
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图示四杆机构中，已知各构件长度LAB=55mm, LBC=40mm,
LCD=50mm, LAD=25mm,判断
（1）以AB为机架可以获得（ 曲柄摇杆 ）机构？ D （2）以AD为机架可以获得（ 双曲柄 ）机构？ 25 （3）以BC为机架可以获得（ 双摇杆 ）机构？ A
解：先判断杆长和条件：25+55≤40+50 符合此条件。 根据判定结论得到：
50 55
（1）以AB为机架，最短杆为连架杆， 为曲柄摇杆机构 （2）以AD为机架，最短杆为机架， 为双曲柄机构 （3）以BC为机架，最短杆为连杆， 为双摇杆机构
C 40 B
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按 下列各 图所注 出的尺 寸，分 析确定 各机构 的名称
双曲柄机构
曲柄摇杆机构 双摇杆机构 双摇杆机构
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1、搜集生活中的可用零件，做成各种类型的 铰链四杆机构的模型
2、做《习题集》上相关试题加以巩固练习
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铰链四杆机构的基本特性课件
采用先进的表面处理工艺，如喷涂、 电镀和热处理，以提高机构零部件的制技术
利用智能控制技术，如模糊控制、神经网络和遗传算法，实现对机构的高精度 控制和自适应调节。
自动化技术
采用自动化技术，如机器人和自动化生产线，实现机构的自动化装配、检测和 调试，提高生产效率和产品质量。
铰链四杆机构的基本 特性课件
目录
CONTENTS
• 铰链四杆机构的定义与组成 • 铰链四杆机构的基本特性 • 铰链四杆机构的运动分析 • 铰链四杆机构的优化设计 • 铰链四杆机构的应用 • 铰链四杆机构的发展趋势与展望
01 铰链四杆机构的定义与组 成
定义
01
铰链四杆机构是一种由四个杆件 通过铰链连接而成的机械机构， 通常用于实现各种运动轨迹和传 动功能。
03 铰链四杆机构的运动分析
平面四杆机构的运动分析
平面四杆机构是由四个杆件相 互铰接组成的，其运动特性主 要取决于各杆的长度和角度。
平面四杆机构有三种基本类型 ：曲柄摇杆机构、双曲柄机构 和双摇杆机构。
平面四杆机构的运动分析可以 通过几何法和解析法进行，其 中解析法更为精确和可靠。
空间四杆机构的运动分析
求。
减小能耗
降低机构在运动过程中的能量 消耗，实现节能减排。
减小尺寸和重量
优化机构的结构设计，减小其 尺寸和重量，便于携带和运输
。
提高可靠性
增强机构的结构强度和耐磨性 ，提高其使用寿命和可靠性。
优化设计方法
数学建模
建立铰链四杆机构的数 学模型，包括几何模型 、运动学模型和动力学
模型等。
仿真分析
利用仿真软件对机构进 行运动学和动力学仿真 分析，以评估其性能。
印刷机械
在印刷机械中，铰链四杆机构用于 调节印刷滚筒的位置和角度，确保 印刷质量。
利用智能控制技术，如模糊控制、神经网络和遗传算法，实现对机构的高精度 控制和自适应调节。
自动化技术
采用自动化技术，如机器人和自动化生产线，实现机构的自动化装配、检测和 调试，提高生产效率和产品质量。
铰链四杆机构的基本 特性课件
目录
CONTENTS
• 铰链四杆机构的定义与组成 • 铰链四杆机构的基本特性 • 铰链四杆机构的运动分析 • 铰链四杆机构的优化设计 • 铰链四杆机构的应用 • 铰链四杆机构的发展趋势与展望
01 铰链四杆机构的定义与组 成
定义
01
铰链四杆机构是一种由四个杆件 通过铰链连接而成的机械机构， 通常用于实现各种运动轨迹和传 动功能。
03 铰链四杆机构的运动分析
平面四杆机构的运动分析
平面四杆机构是由四个杆件相 互铰接组成的，其运动特性主 要取决于各杆的长度和角度。
平面四杆机构有三种基本类型 ：曲柄摇杆机构、双曲柄机构 和双摇杆机构。
平面四杆机构的运动分析可以 通过几何法和解析法进行，其 中解析法更为精确和可靠。
空间四杆机构的运动分析
求。
减小能耗
降低机构在运动过程中的能量 消耗，实现节能减排。
减小尺寸和重量
优化机构的结构设计，减小其 尺寸和重量，便于携带和运输
。
提高可靠性
增强机构的结构强度和耐磨性 ，提高其使用寿命和可靠性。
优化设计方法
数学建模
建立铰链四杆机构的数 学模型，包括几何模型 、运动学模型和动力学
模型等。
仿真分析
利用仿真软件对机构进 行运动学和动力学仿真 分析，以评估其性能。
印刷机械
在印刷机械中，铰链四杆机构用于 调节印刷滚筒的位置和角度，确保 印刷质量。
铰链四连杆机构说课PPT课件
A
B
C
D
怎样判别铰链四杆机构的三种类型？ 在何种情况下，所组成的四杆机构均为双 摇杆机构呢？
培养了学生独立思考、相互探讨及自学 的能力，达到以“教师为主导，学生为主体” 这一原则。 同时也突出了本节课的教学重点。
存在曲柄且满足杆长之和条件 的四杆机构有以下三种类型：
三种类型
存在条件
曲柄摇杆机构 以最短杆的相邻杆作为机架
教学 重点 难点
本着教材内容和学生当前掌握的知识 水平，我确立了如下教学重点和难点：
①重点1：判断机构中有无曲柄存在。
确立理由：学生只有学会判别机构中有无曲 柄才能进行下一步教学。
重点2：判断是否满足杆长之和条件。
确立理由：让学生明白当四杆机构成为铰
链四杆机构时才能进行类型判别。
②难点：掌握铰链四杆机构存在的条件。
双曲柄机构
以最短杆作为机架
双摇杆机构 以最短杆的相对杆作为机架
引申：不满足杆长之和条件的四杆机构均 为双摇杆机构。
判断图示四杆机构是什么机构？（单项选择题） (1)
A 曲柄摇杆机构 B 双曲柄机构 C 双摇杆机构
(2) A 曲柄摇杆机构 B 双曲柄机构 C 双摇杆机构
(3) A曲柄摇杆机构 B双曲柄机构 C双摇杆机构
机械基础 教材分析 说课过程 学情分析
教学目标 教学重、难点
教、学法
教学过程 课后总结
教材分析 主要内容：铰链四杆机构类型的判别
判别铰链四杆机构的类型
铺垫
曲柄存在的条件
通过学习本节内容，可以提高学生对 正确判别铰链四杆机构的能力 。
机械基础 教材分析 说课过程 学情分析
教学目标 教学重、难点
教、学法
过讨论法和观察法的安排，极大限度地
铰链四杆机构-(精品-课件-素材)
铰链四杆机构是平面连杆机构的一种基本形式，全由转动副相联的平面四杆构件组成。这一机构包括机架、连架杆和连杆。机架作为参考和摇杆。曲柄是指可以回转360°的连架杆，而摇杆的摆角则小于360°。连杆则是不与机架直接相联的构件，它在机构中起到连接和传递运动的作用。铰链四杆机构的特点在于其使用低副联接，具有成本低、精度高的优点。同时，由于面接触的设计，它有利于润滑及减少磨损，能够承受较大的载荷，因此具有较高的可靠性。然而，这种机构也存在一定的局限性，即不能精确实现任意给定的运动规律。在实际应用中，铰链四杆机构主要用于实现已知的运动规律或给定点的运动轨迹。例如，牛头刨床横向进给机构就采用了曲柄摇杆机构，通过曲柄的回转运动和摇杆的摆动，实现刨刀的横向进给。
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
平行四边形机构的应用：天平机构
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
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
铰链四杆机构类型判别ppt课件.ppt
那么，铰链四杆机构在什么情况下有曲柄呢？
以曲柄摇杆机构为例（设各杆长度依次
为L1、L2、L3、L4，且L1<L4）
结论：铰链四杆机构存在 一个曲柄的于或等于其余两杆长度之和。
（二）曲柄为 最短杆 。
连架杆为
曲柄属于连架杆
最短杆
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
（1） 若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲 柄，
求 LAB的最大值； ( 2 )若此机构为双曲柄机构，求LAB的最小值
。
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
思考题：
练习：四杆机构中，机架长为30mm，两连架 杆分别为30mm,两连架杆分别为15mm和40mm， 若要该机构为曲柄摇杆机构。
[作业]
1、课堂作业： 习题卷 2、课外作业： 思考在曲柄摇杆机构中以摇杆为 主动件，则在运动中会发生什么情况？
[实验一]
结论：
取最短杆的相邻杆为机架，
构成曲柄摇杆机构；
取 最短杆 为机架， 构成双曲柄机构； 取最短杆的相对杆为机架， 构成双摇杆机构。
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
[实验二]
返回
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
铰链四杆机构的类型判别方法：
最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和 不满足曲柄存在条件 双摇杆机构
以曲柄摇杆机构为例（设各杆长度依次
为L1、L2、L3、L4，且L1<L4）
结论：铰链四杆机构存在 一个曲柄的于或等于其余两杆长度之和。
（二）曲柄为 最短杆 。
连架杆为
曲柄属于连架杆
最短杆
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
（1） 若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲 柄，
求 LAB的最大值； ( 2 )若此机构为双曲柄机构，求LAB的最小值
。
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
思考题：
练习：四杆机构中，机架长为30mm，两连架 杆分别为30mm,两连架杆分别为15mm和40mm， 若要该机构为曲柄摇杆机构。
[作业]
1、课堂作业： 习题卷 2、课外作业： 思考在曲柄摇杆机构中以摇杆为 主动件，则在运动中会发生什么情况？
[实验一]
结论：
取最短杆的相邻杆为机架，
构成曲柄摇杆机构；
取 最短杆 为机架， 构成双曲柄机构； 取最短杆的相对杆为机架， 构成双摇杆机构。
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
[实验二]
返回
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
铰链四杆机构的类型判别方法：
最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和 不满足曲柄存在条件 双摇杆机构
铰链四杆机构基本类型优秀课件.ppt
铰链四杆机构基本类型优秀课件
• 图所示的汽车偏转车轮转向机构采用了等腰梯形 双摇杆机构。该机构的两根摇杆AB、CD是等长 的，适当选择两摇杆的长度，可以使汽车在转弯 时两转向轮轴线近似相交于其它两轮轴线延长线 某点P，汽车整车绕瞬时中心P点转动，获得各 轮子相对于地面作近似的纯滚动，以减少转弯时 轮胎的磨损。
铰链四杆机构基本类型优秀课件
铰链四杆机构基本类型优秀课件
特例：平行四边形机构 特征：两连架杆等长且平行，
连杆作平动。
平面连杆机构的类型、特点和分类
AB = CD BC = AD
摄影平台升降机构
机车车轮联动机构
铰链四杆机构基本类型优秀课件
平行四边形机构存在 运动不确定位置。
平面连杆机构的类型、特点和分类
铰链四杆机构基本类型优秀课件
•例 铰链四杆机构ABCD的各杆长度如图2-10所示。 请根据基本类型判别准则，说明机构分别以AB、BC、 CD、AD各杆为机架时属于何种机构。
解：分析题目给出铰链四杆机构知，最短杆为AD = 20，最长 杆为CD = 55，其余两杆AB = 30、BC = 50。
因为 AD＋CD = 20＋55 = 75 AB＋BC = 30＋50 = 80 ＞ Lmin＋Lmax
▲连架杆之一或机架为最短杆。
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。
铰链四杆机构基本类型优秀课件
铰链四杆机构基本类型优秀课件
2.压力角和传动角 压力角：作用在从动
平面连杆机构的运动和动力特性
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
铰链四杆机构基本类型优秀课件
• 图所示的汽车偏转车轮转向机构采用了等腰梯形 双摇杆机构。该机构的两根摇杆AB、CD是等长 的，适当选择两摇杆的长度，可以使汽车在转弯 时两转向轮轴线近似相交于其它两轮轴线延长线 某点P，汽车整车绕瞬时中心P点转动，获得各 轮子相对于地面作近似的纯滚动，以减少转弯时 轮胎的磨损。
铰链四杆机构基本类型优秀课件
铰链四杆机构基本类型优秀课件
特例：平行四边形机构 特征：两连架杆等长且平行，
连杆作平动。
平面连杆机构的类型、特点和分类
AB = CD BC = AD
摄影平台升降机构
机车车轮联动机构
铰链四杆机构基本类型优秀课件
平行四边形机构存在 运动不确定位置。
平面连杆机构的类型、特点和分类
铰链四杆机构基本类型优秀课件
•例 铰链四杆机构ABCD的各杆长度如图2-10所示。 请根据基本类型判别准则，说明机构分别以AB、BC、 CD、AD各杆为机架时属于何种机构。
解：分析题目给出铰链四杆机构知，最短杆为AD = 20，最长 杆为CD = 55，其余两杆AB = 30、BC = 50。
因为 AD＋CD = 20＋55 = 75 AB＋BC = 30＋50 = 80 ＞ Lmin＋Lmax
▲连架杆之一或机架为最短杆。
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。
铰链四杆机构基本类型优秀课件
铰链四杆机构基本类型优秀课件
2.压力角和传动角 压力角：作用在从动
平面连杆机构的运动和动力特性
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
铰链四杆机构基本类型优秀课件
铰链四连杆机构说课PPT课件
04
铰链四连杆机构的运动学分析
平面运动学
平面运动学研究四连杆机构在平面内的运动，包括连杆的长度、角度、速度和加速 度等参数。
平面运动学主要通过解析几何和向量运算等方法进行分析，建立数学模型，描述四 连杆机构的运动规律。
平面运动学分析有助于理解四连杆机构的运动特性，为优化设计提供理论依据。
空间运动学
铰链四连杆机构说课ppt 课件
• 引言 • 铰链四连杆机构概述 • 铰链四连杆机构的结构分析 • 铰链四连杆机构的运动学分析 • 铰链四连杆机构的设计与优化 • 铰链四连杆机构的实践与应用 • 总结与展望
01
引言
主题介绍
铰链四连杆机构的定义
铰链四连杆机构的重要性
铰链四连杆机构是一种由四个杆件通 过铰链连接而成的机械机构，常用于 实现某些特定的运动轨迹或运动规律。
空间运动学研究四连杆机构在三 维空间中的运动，考虑了机构的
旋转和平移等自由度。
空间运动学需要利用三维坐标系 和向量运算进行建模，分析机构 的位置、姿态、速度和加速度等
参数。
空间运动学分析能够全面揭示四 连杆机构的运动特性，为复杂运 动要求的机构设计提供支持。
运动仿真与分析
运动仿真与分析通过计算机模拟技术， 对四连杆机构的运动过程进行实时模 拟和分析。
提出了一种新的铰链四连杆机构设计理念 ，通过优化算法提高了其性能，为相关领 域提供了新的解决方案。ຫໍສະໝຸດ 未来研究方向与展望研究方向
深入研究铰链四连杆机构的动 态特性、优化算法和新型应用
领域。
技术发展
随着科技的进步，探索铰链四 连杆机构与其他先进技术的结 合，如人工智能、大数据等。
实际应用
加强与企业的合作，将铰链四 连杆机构应用于更多工程领域 ，推动其产业化进程。
《铰链四杆机构课件》课件
《铰链四杆机构课件》 PPT课件
# 铰链四杆机构课件 什么是铰链四杆机构 定义铰链四杆机构，铰链连杆的结构及原理，四杆机构的结构及原理。
铰链四杆机构的应用
汽车四连杆机构
探讨汽车悬挂系统中的四连杆机构设计和应用。
桥式起重机移动机构
介绍桥式起重机移动机构中的铰链四杆机构设计和应用。
叉车叉臂上升机构
解析叉车叉臂上升机构中的铰链四杆机构设计和应用。
铰链四杆机构的设计
1
设计铰链四杆机构的基本步骤
详细阐述设计铰链四杆机构的基本步骤和方法。
2
设计案例分析
通过实际案例分析铰链四杆机构的设计过程和技巧。
3
常见设计问题及解决方案
探讨在铰链四杆机构设计过程中常见的问题和相应的解决方案。
铰链四杆机构的优缺点构等。
2 缺点
分析铰链四杆机构的缺点，如受限于运动副点的特殊要求等。
3 应用前景和发展趋势
展望铰链四杆机构在不同领域的应用前景和未来发展趋势。
结论
总结铰链四杆机构在工程领域的重要性和其广泛应用的价值。 展望未来铰链四杆机构发展的方向和可能的创新应用。
参考文献
引用相关文献和资料，供学习者进一步了解铰链四杆机构的理论和实践。
# 铰链四杆机构课件 什么是铰链四杆机构 定义铰链四杆机构，铰链连杆的结构及原理，四杆机构的结构及原理。
铰链四杆机构的应用
汽车四连杆机构
探讨汽车悬挂系统中的四连杆机构设计和应用。
桥式起重机移动机构
介绍桥式起重机移动机构中的铰链四杆机构设计和应用。
叉车叉臂上升机构
解析叉车叉臂上升机构中的铰链四杆机构设计和应用。
铰链四杆机构的设计
1
设计铰链四杆机构的基本步骤
详细阐述设计铰链四杆机构的基本步骤和方法。
2
设计案例分析
通过实际案例分析铰链四杆机构的设计过程和技巧。
3
常见设计问题及解决方案
探讨在铰链四杆机构设计过程中常见的问题和相应的解决方案。
铰链四杆机构的优缺点构等。
2 缺点
分析铰链四杆机构的缺点，如受限于运动副点的特殊要求等。
3 应用前景和发展趋势
展望铰链四杆机构在不同领域的应用前景和未来发展趋势。
结论
总结铰链四杆机构在工程领域的重要性和其广泛应用的价值。 展望未来铰链四杆机构发展的方向和可能的创新应用。
参考文献
引用相关文献和资料，供学习者进一步了解铰链四杆机构的理论和实践。
铰链四杆机构课件
曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构
（1）曲柄摇杆机构
雷达
剪板机
缝纫机
任务二：请将相应答案的序号填入括号内。
1、以曲柄为主动件的是（ A ）和（ B ），把曲柄的整周回转运动转变为摇杆的往复
摆动的；以摇杆为主动件的是（ C ），把摇杆的往复摆动转变为曲柄的整周回转。
A 雷达
B 剪板机
C 缝纫机
2、连连看： 将机架与相应的机构连起来
应用实例：
牛头刨床
机车车轮
雷达
平面连杆机构的定义：
各构件用销轴、滑道（低副）连接起来，且各构件间的相对运 动均在同一平面内或互相平行的平面内的机构称为平面连杆机构。
二、铰链四杆机构
1、铰链四杆机构的组成
1）定义：由4个杆件通过铰链（转动副）链接而成的机构。 2）组成：机架、连架杆（曲柄或摇杆）、连杆。
2、如图所示铰链四杆机构中， 已知AB＝130mm，BC＝150mm， CD＝175mm，AD＝200mm，若取 AD为机架，试判断此机构属于哪一 种类型？
解：1、判断是否满足杆长条件：
AB＋AD＝330 ＞ BC＋CD＝325
则不满足杆长条件，所以此机构为 双摇杆机构
课堂小结
1．铰链四杆机构中曲柄存在的条件；
（2）若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和大于其
余两杆长度之和，则无曲柄存在即为双摇杆机构。
课堂练习（1、2必做，3选做）
1、如图1中，若a＝250mm，b＝600mm， c＝400mm，d＝550mm，取杆a为机架 时可得什么机构；取杆b为机架时可得什链四杆机构中，已知AB＝ 130mm，BC＝150mm，CD＝175mm， AD＝200mm，若取AD为机架，试判断此 机构属于哪一种类型？
（1）曲柄摇杆机构
雷达
剪板机
缝纫机
任务二：请将相应答案的序号填入括号内。
1、以曲柄为主动件的是（ A ）和（ B ），把曲柄的整周回转运动转变为摇杆的往复
摆动的；以摇杆为主动件的是（ C ），把摇杆的往复摆动转变为曲柄的整周回转。
A 雷达
B 剪板机
C 缝纫机
2、连连看： 将机架与相应的机构连起来
应用实例：
牛头刨床
机车车轮
雷达
平面连杆机构的定义：
各构件用销轴、滑道（低副）连接起来，且各构件间的相对运 动均在同一平面内或互相平行的平面内的机构称为平面连杆机构。
二、铰链四杆机构
1、铰链四杆机构的组成
1）定义：由4个杆件通过铰链（转动副）链接而成的机构。 2）组成：机架、连架杆（曲柄或摇杆）、连杆。
2、如图所示铰链四杆机构中， 已知AB＝130mm，BC＝150mm， CD＝175mm，AD＝200mm，若取 AD为机架，试判断此机构属于哪一 种类型？
解：1、判断是否满足杆长条件：
AB＋AD＝330 ＞ BC＋CD＝325
则不满足杆长条件，所以此机构为 双摇杆机构
课堂小结
1．铰链四杆机构中曲柄存在的条件；
（2）若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和大于其
余两杆长度之和，则无曲柄存在即为双摇杆机构。
课堂练习（1、2必做，3选做）
1、如图1中，若a＝250mm，b＝600mm， c＝400mm，d＝550mm，取杆a为机架 时可得什么机构；取杆b为机架时可得什链四杆机构中，已知AB＝ 130mm，BC＝150mm，CD＝175mm， AD＝200mm，若取AD为机架，试判断此 机构属于哪一种类型？
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飞机起落架
惯性筛《铰链四杆机构》
12
二. 铰链四杆机构曲柄存在条件
曲柄存在必要条件: （1）曲柄是最短杆； （2）最短杆长度+最长杆长度 其余两杆长度之和。
双摇杆机构: 最短杆长度+最长杆长度 >其余两杆长度之和。
《铰链四杆机构》
13
变更机架后机构的演化
曲柄摇杆机构
曲柄摇杆机构
双曲柄机构
双摇杆机构
❖ 摆角：ψ 极位夹角：
❖ 1 = const ❖ 1 = 1 t1 =1800 + ❖ 2 = 1 t2 =1800 - ❖ t1 > t2 , v2 > v1
❖ —急回特性
B
1
1
A
1
C1 2
B2
4
C C2
3 v1
v2 j
D
❖ 行程速比系数K
2 B1
Kv v1 2C C 1 1C C 2 2//tt1 2tt1 21 21 18 8 0 0 0 0
变更机架
❖ 曲柄滑块机构
导杆机构
曲柄滑块机构
曲柄摇杆机构 移动导杆机构
《铰链四杆机构》
24
导杆机构
原动件
vF
l2
l1
曲柄滑块机构 导杆机构 （转动导杆机构）
l1<l2
摆动导杆机构 l1>l2
牛头刨、插床、回转式油《铰泵链四杆机构》
25
应用实例一
曲柄滑块机构
B
BB 11 11
B B
1112
2B 2 B
3
曲柄滑块机构
3作机架
BB
B
11
222
11
C
A
4
3
定块机构
手动唧筒机构
A
A
1
1
A 4
1
B BB
2 22 C 3
《铰链四杆机构》
27
应用实例三
B 1 A
2 C
4
3
曲柄滑块机构
１作机架
B 1
A
2 C
4
3
导杆机构
4
3 C
3 C
33 3 C
C3 C3
242 2 22 242
机构具有确定运动的条件
W>0, W= 主动件个数
复合铰链
局部自由度
虚约束
《铰链四杆机构》
3
导路重合的虚约束
习题1：计算机构的自由度
观察视频： 作用？ 输出构件？
椭圆规机构
W＝3n－2PL－PH ＝3 －32 －4 0
＝1
《铰链四杆机构》
4
1.2 铰链四杆机构的基本型式和特征
二杆
铰链四杆机构
三杆, 不可能.
• 运动变换：转动摇动
1
3
4
• 举例：搅拌器机构、雷达天线机构
特性： • 急回特征 • 死点
《铰链四杆机构》
7
2.双曲柄机构
❖ 结构特点：二连架杆均为曲柄 ❖ 运动变换：转动转动，通常二转速不相等 ❖ 举例：振动筛机构
《铰链四杆机构》
8
特殊双曲柄机构
• 平行四边形机构 结构特点：二曲柄等速 • 运动不确定问题 • 车门开闭机构
《铰链四杆机构》
22
铰链四杆机构
B 1 A
C 2
3
4
D
曲线导轨曲柄滑块机构
C
对CD杆等效转化 转动副变成移动副
B2
1
A 4
lCD
3 D
B
1
2
C3
A 4
对心曲柄滑块机构
e 0
B
2
C3
1
A 4
偏置曲柄滑块机构
e
《铰链四杆机构》
23
❖ 选不同构件作机架——机构倒置
❖ 导杆机构 ❖ 曲柄摇块机构 ❖ 移动导杆机构
蒸汽机车两侧利 用错位排列的两
F’ G’
E’
套曲柄滑块机构 使车轮联动机构
E
G
通过死点
F
《铰链四杆机构》
18
死点的应用－－防松
夹紧机构
触点开关
《铰链四杆机构》
19
死点的应用－－防松 ❖ 飞机起落架机构
g=00
❖ 折叠家具机构
《铰链四杆机构》
20
3. 急回特性
❖ 当回程所用时间小于工作行程所用时间时，称该机构具有急回特征
180 K1
K1
❖应用：牛头刨、插床（工作形成慢、匀）
慢
❖ Ѳ=0 or K=1 无急回特性（平行）
快
❖ ↑ K↑ 急回特征越显著
《铰链四杆机构》
21
1.4 铰链四杆机构的演化
1 转动副转化为移动副 2 变换构件形态 3 变更机架 4 扩大转动副尺寸
连架杆 B 1
A
连杆 2
C 连架杆
3
4
D
曲柄滑块机构 导杆机构
15
三. 铰链四杆机构的特性 1. 压力角α和传动角γ ———衡量传力性能 压力角α－从动件受力方向和绝对速度方向的夹角
传动角γ＝90º- α
传动灵活: α γ F在Vc向分力Ft=Fcosα
诸如颚式破碎
α
机的最小传动 角不低于50°；
对于小功率仪
表指针可小于
40°。
ΔABD 和ΔBCD 及余弦定理可计 算最小传动角。
• 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
《铰链四杆机构》
1.2 铰链四杆机构的基本型式和特征
一.基本型式
曲柄摇杆机构 双摇杆机构 双曲柄机构
连杆
C
连架杆
2
B
3
1
A
4
D
连架杆 机架
《铰链四杆机构》
6
1 . 曲柄摇杆机构
2
• 结构特点：连架杆1为曲柄，3为摇杆
• 反平行四边形机构 结构特点：二曲柄转向相反
《铰链四杆机构》
9
(3) 双摇杆机构
❖ 结构特点：二连架杆均为摇杆 ❖ 运动变换：摆动摆动 ❖ 举例: 鹤式起重机
《铰链四杆机构》
10
特殊机构
• 等腰梯形机构 • 实例: 汽车前轮转向机构
《铰链四杆机构》
11
2.双曲柄机构
3. 双摇杆机构
插床机构
鹤式起重机
《铰链四杆机构》
14
C b B
c
a A
d
D
❖ 推论1：
❖ 当Lmax+Lmin L(其余两杆长度之和)时 最短杆是连架杆之一 ——曲柄摇杆机构
最短杆是机架
——双曲柄机构
最短杆是连杆
——双摇杆机构
❖ 推论2： ❖ 当Lmax+Lmin > L(其余两杆长度之和)时 ——双摇杆机构
《铰链四杆机构》
B
1A
11 B
1212
B 2
4 2
BB B
2C22C2 C C CCCCCC
2 33 3 3 33 3333
2
A
AA 11
1B
A
1A
1 41
4A
4
曲柄摇块机构
4
2作机架 A 1 A 11
1A 41
4
2 4
4 44
A A A 44
C 3
液压作动筒
车箱举升机构
《铰链四杆机构》
26
应用实例二
B
2
1
C
A
4
《铰链四杆机构》
16
2. 死点
传动角：γ＝( 90º- α )=0º或180 º
• 死点:传动角为零g=0(连杆与从动件共线),机构顶死
C
2
1
B
vF
1
A
B2
4
g=00
C C2
3
D
B B1 g=00
A
B2
g=00
B
g=00
1
F
v
C１
C
C
2
《铰链四杆机构》
17
C C
防止死点: (1)利用惯性(例如缝纫机)； (2)用机构错列的方法；
西北农林科技大学
机械学基础课程电子教案
机械与电子工程学院 闫锋欣
《铰链四杆机构》
Review
平面机构运动简图 运动副
低副
回转副
高副
低副(面接触) 移动副
高副（点、线接触）
活塞泵机构
机构简图
《铰链四杆机构》
2
平面机构的自由度
机构自由度计算公式
W ＝ 3n2P LP H
高副
消除1个自由度
低副
消除2个自由度