铰链四杆机构类型
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。
铰链四杆机构的分类
铰链四杆机构的分类
铰链四杆机构是一种机械结构，由三个链接杆和一个固定铰链组成。
根据其构造和运动学特点，铰链四杆机构可以分为三种类型：平行四杆机构、转动四杆机构和倒置四杆机构。
平行四杆机构是指四个链接杆在同一平面内排列，且相邻两个杆互相平行，通常用于工业机器人和精密机床等高精度机械装置中。
转动四杆机构是指四个链接杆的两端在同一平面内，但相邻两个杆不平行，通常被用于汽车悬挂系统和飞机起落架等复杂系统中。
倒置四杆机构是指四个链接杆的两端不在同一平面内，其中一个链接杆垂直于其他三个链接杆，通常被用于夹持装置和自动化生产线等应用中。
铰链四杆机构在工程应用中具有广泛的应用，可以实现复杂的运动轨迹，具有较高的精度和可靠性。
对于不同的应用场合，选择不同类型的铰链四杆机构可以更好地满足机械系统的设计需求。
- 1 -。
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
转动导杆机构
应用——小型牛头刨床
小型牛头刨床
机械设计基础——平面连杆机构
2）摆动导杆机构：导杆做定轴摆动的导杆机构。
应用——牛头刨床刨刀切削机构
机械设计基础——平面连杆机构
3）曲柄摇块机构：一连架杆为曲柄，另一连架 杆为块状，且只能作定轴往复摆动的机构。
曲柄摇块机构
应用——自卸汽车卸料机构
自卸汽车
机械设计基础——平面连杆机构
4）移动导杆机构(定块机构）:以曲柄滑块机构中 的滑块作为机架，原机架在固定滑块中移动的机构。
移动导杆机构
应用：手动抽水机
手动压水机
机械设计基础——平面连杆机构
小结：导杆机构的演化
曲 柄 滑 块 机 构
转
曲
移
动
柄
动
导
摇
导
杆
块
杆
机
机
机
构
构
构
摆 动 导 杆 机 构
2.双摇杆机构 两个连架杆均为摇杆的铰链四杆机构。
应用——鹤式起重机、飞机起落架等
机械设计基础——平面连杆机构
3.1.2铰链四杆机构基本类型的判别 1.铰链四杆机构曲柄存在的条件
1）连架杆与机架中必有一个最短杆 2）最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。
机械设计基础——平面连杆机构
铰链四杆机构，如果存在曲柄，那么取不同 的杆件为机架，得到不同的机构。
1）连架杆为最短杆——曲柄摇杆机构 2）机架为最短杆——双曲柄机构 3）连杆为最短杆——双摇杆机构
机械设计基础——平面连杆机构
3.1.3 铰链四杆机构的演化
曲柄摇杆机构
曲柄曲线滑块机构
偏置曲柄滑块机构
简述铰链四杆机构基本类型的判别方法
简述铰链四杆机构基本类型的判别方法铰链四杆机构是一种特殊的机械机构,由四个刚性杆件组成,能够实现平衡和运动控制。
由于其具有灵活性和可扩展性,广泛应用于航空航天、汽车、机器人等领域。
在铰链四杆机构中,四个杆件的运动状态可以通过以下方法进行判别:
1. 分离式运动状态:当四个杆件分离时,机构处于平衡状态。
例如,在平衡车中,车轮和车把之间的分离式运动状态可以实现平衡控制。
2. 合并式运动状态:当四个杆件合并时,机构处于不平衡状态。
例如,在汽车刹车系统中,当刹车片与刹车盘合并时,车辆处于静止状态,但乘客仍然可以通过手臂控制车辆的运动。
3. 旋转式运动状态:当四个杆件在旋转过程中合并或分离时,机构处于不平衡状态。
例如,在陀螺仪中,陀螺仪的旋转可以控制它的运动状态。
4. 摆动式运动状态:当四个杆件在摆动过程中合并或分离时,机构处于不平衡状态。
例如,在摆动器中,摆动器的摆动可以控制它的运动状态。
除了以上方法外,还可以通过观察机构的外观和特征来确定其运动状态。
例如,在平衡车中,如果车轮和车把之间的分离式运动状态可以清晰地看到,那么就可以确定机构处于平衡状态。
铰链四杆机构具有灵活性和可扩展性,广泛应用于航空航天、汽车、机器人等领域。
通过不同的运动状态判别方法,可以根据不同的应用场景选择不同的机构设计。
铰链四杆机构类型的判定
A
D
判断图示四杆机构是什么机构？（单项选择题）
1、Байду номын сангаас
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
4、
A 曲柄摇杆机构
B 双曲柄机构
C 双摇杆机构
1、铰链四杆机构中曲柄存在的条件
2、铰链四杆机构基本类型的判定方法
铰链四杆机构类型的判定
复 习 ：
1、铰链四杆机构中各杆的名称。
1、3——连架杆
2——连杆
4——机架
复2、铰链四杆机构的基本类型有哪些？ 习 ：
应用实例：
复 习 ：
应用实例：
复 习 ：
应用实例：
起重机
铰链四杆机构的三种基本类 型的区别在于机构中是否存在曲 柄，存在几个曲柄。 机构中是否存在曲柄与各构件相对长度以 及最短杆的位置 有关。
铰链四杆机构曲柄存在的条件如下：
条件一： 最短杆与最长杆长度之和小于等于其余两杆 长度之和。 简称杆长和条件 即： Lmin +Lmax ≤ L‘+L‘‘ 条件二： 最短杆为连架杆或机架。 简称最短杆条件 即：最短杆不能为连杆
铰链四杆机构基本类型的判别准则：
a)当铰链四杆机构中最短杆与最长杆之和小于或等于其余两 杆的长度之和（即：满足杆长和条件）则：
例题讲解：
如图所示铰链四杆机构，请根据基本类型 判别准则，判定此机构属于什么机构。 解：分析题目给出的铰链四杆机构可 知，最短杆为AD=40，最长杆为 CD=110，其余两杆AB=70、BC=90。 因为 AD+CD=40+110=155 AB+BC=70+90=160≥Lmin +Lmax 满足曲柄存在的长度要求， 所以 当以AD为机架时，最短杆为机架， 故此机构为为双曲柄机构。
铰链四杆机构各类变形情况
/jxsj/wang_luo_ke_cheng/2/2.1.htm
2012-8-14
2.1 铰链四杆机构的基本类型及运动特性
页码，5/13
二、四杆机构的运动特性
1.转动副为整转副的条件 机构中具有整转副的构件是关键构件，因为只有这种构件才有可能用电机等连续转动的装置来驱动。 若具有整转副的构件是与机架铰接的连架杆，则该构件即为曲柄。 以图示的铰链四杆机构为例，说明转动副为整转副的条件：
b. 反平行四边形机构 两曲柄长度相同，而连杆与机架不平行的铰链四杆机构，称为反平行四边形机构。如图示。
/jxsj/wang_luo_ke_cheng/2/2.1.htm
2012-8-14
2.1 铰链四杆机构的基本类型及运动特性 应用实例： 汽车车门开闭机构：
搅拌器机构： /jxsj/wang_luo_ke_cheng/2/2.1.htm 2012-8-14
2.1 铰链四杆机构的基本类型及运动特性
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（2）双曲柄机构 在铰链四杆机构中，若两连架杆均为曲柄，称为双曲柄机构。
通常情况下，当主动曲柄连续等速转动时，从动曲柄一般不等速转动。 应用实例： 惯性筛机构：
动件的往复摆角均为 。由图可以看出，曲柄相应的两个转角φ1和φ2为：
式中，θ为摇杆位于两极限位置时曲柄两位置所夹的锐角，称为极位夹角。 急回特性：摇杆回程平均速度大于工件行程的平均速度。 表示急回特性的程度用行程速比系数K表示，则
K
如已知K，即可求得极位夹角θ，即
m 2 t1 1 180 m1 t 2 2 180
2.1 铰链四杆机构的基本类型及运动特性
页码，10/13
除以上分析方法外，机构成为双摇杆机构时，LAB 的取值范围亦可用以下方法得到：对于以上给定的 杆长，若能构成一个铰链四杆机构，则它只有三种类型：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。故分 析出机构为曲柄摇杆机构、双曲柄机构时LAB 的取值范围后，在0～220mm之内的其余值即为双摇杆机构时 LAB 的取值范围。 例2： 图示的插床用转动导杆机构（导杆AC 可作整周转动），已知LAB =50mm， LAD =40mm，行程速度变 化系数K=2。求曲柄BC的长度LBC 及插刀P的行程s。
铰链四杆机构类型判断的方式
铰链四杆机构类型判断的方式
铰链四杆机构是一种常见的机械结构，用于转动或平移运动。
要判断铰链四杆机构的类型，可以从几个方面进行分析：
1. 运动副的类型，铰链四杆机构通常由铰链连接的四个杆件组成，通过观察各个连接处的运动副类型，可以判断机构的类型。
例如，如果存在旋转副和铰链副，那么这个四杆机构就是旋转-转动铰链机构；如果存在滑动副和铰链副，那么这个四杆机构就是平移-转动铰链机构。
2. 杆件的排列方式，观察四个杆件的排列方式，可以帮助判断铰链四杆机构的类型。
如果四个杆件呈矩形排列，两对对角杆件平行，这是典型的平行四杆机构；如果四个杆件呈菱形排列，这是典型的菱形四杆机构。
3. 运动特性，观察铰链四杆机构的运动特性也可以帮助判断其类型。
通过对机构进行手动模拟或进行运动学分析，可以得出机构的运动规律，从而确定其类型。
综上所述，判断铰链四杆机构的类型需要结合运动副类型、杆件排列方式和运动特性进行综合分析，以得出准确的结论。
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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铰链四杆机构类型
铰链四杆机构类型铰链四杆机构类型一、常见的铰链四杆机构铰链四杆机构是一种以驱动活塞活动的机构，通过其上的铰链的存在，通过控制发动机的活塞活动，就可以达到控制活塞的运动，从而实现活塞的控制。
常见的铰链四杆机构有拉杆结构、曲臂结构、拉杆曲臂结构和蜗杆结构等。
1、拉杆结构拉杆结构的铰链四杆机构，主要是通过拉杆对活塞进行控制，并且控制的运动也是活塞的前后运动，其具有精度高、操作简单、可靠性强等特点，常用于实验室分析仪器和包装机、模具机等设备中。
2、曲臂结构曲臂结构的铰链四杆机构，主要是将四杆作为曲臂的形式，通过其形成的曲线上的活塞的运动，从而实现活塞的控制，其动作范围比较大，但是控制的准确性相对于拉杆结构会有所损失。
因此该结构通常用于大范围控制应用中，如工业控制、气动机等。
3、拉杆曲臂结构拉杆曲臂结构的铰链四杆机构，是将拉杆结构和曲臂结构相结合，形成的一种结构，它既可以控制活塞的前后运动，也可以控制活塞沿曲线运动，是拉杆结构和曲臂结构的一种结合，其具有控制动作范围大，可靠性高的特点。
4、蜗杆结构蜗杆结构的铰链四杆机构，主要是通过蜗杆的形成，连接四杆，从而实现活塞的控制，它可以同时满足活塞的前后运动和沿着曲线路径运动，其具有控制动作范围广，精确度高，可靠性强等特点。
二、铰链四杆机构的优点1、结构简单，操作简便，维护方便；2、控制精度高，可以实现稳定的速度变化；3、可以实现小型化、节能；4、可以实现曲线路径的快速控制；5、在恒定载荷下，可以满足较长的寿命要求。
三、铰链四杆机构的应用1、工业控制：铰链四杆机构可以用于工业自动控制系统，实现控制精度高、操作简便、可靠性强的控制。
2、机械包装机：铰链四杆机构可以实现高效的包装生产，提高了包装设备的生产效率。
3、模具机：铰链四杆机构可以控制模具机的运动，实现高效的生产加工。
4、实验室分析仪器：由于铰链四杆机构具有控制精度高、可靠性强等特点，可以实现实验室分析仪器的准确控制。
铰链四杆机构的类型
铰链四杆机构的类型
铰链四杆机构是一种常见的机械结构，由多个铰链和四个相互连接的
杆件组成。
这种机构可以实现直线运动和旋转运动之间的转换，广泛
应用于各种工业设备和机械系统中。
根据不同的连接方式和结构形式，铰链四杆机构可以分为以下几种类型：
1. 丁字型铰链四杆机构
丁字型铰链四杆机构是一种基本结构简单、使用方便的机械结构。
它
由两个相互垂直的杆件和两个对角线上的铰链组成。
这种机构可以实
现直线运动和旋转运动之间的转换，并且具有较大的承载能力。
2. 平行四边形型铰链四杆机构
平行四边形型铰链四杆机构也是一种常见的结构形式。
它由两个相互
平行的杆件和两个对角线上的铰链组成。
这种机构可以实现平移运动，并且具有较高的精度和稳定性。
3. 立方体型铰链四杆机构
立方体型铰链四杆机构由六个相互垂直的杆件和八个对角线上的铰链
组成。
这种机构可以实现三维空间内的运动，并且具有较高的自由度
和灵活性。
它广泛应用于机器人、航天器等高精度、高稳定性的领域。
4. 旋转梯形型铰链四杆机构
旋转梯形型铰链四杆机构由两个相互垂直的杆件和两个不等长的对角
线上的铰链组成。
这种机构可以实现旋转运动，并且具有较大的承载
能力和较高的精度。
总之，铰链四杆机构是一种非常重要的机械结构，它在各种工业设备
和机械系统中都有着广泛应用。
不同类型的铰链四杆机构具有不同的
结构形式和特点，可以根据具体需求进行选择和设计。
铰链四杆机构基本类型优秀课件.ppt
• 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
铰链四杆机构
3. 机构类型： 低副机构
运动副
构件之间直接接触且 产生一定旳相对运动旳联接。
两个构件构成旳运动
副一般有三种形式联接起来， 即点接触、线接触和面接触。
转动副
低副
运
移动副
动
副
齿轮副
高副
凸轮副
常见运动副
转动副
移动副
凸轮副
齿轮副
螺旋副
4. 铰链四杆机构旳功能
（1）能实现复杂旳平面运动 （2）动力传递、变化运动旳形式
111 11
CC 3334
22 B
自卸卡车举升机构
(3)选不同旳构件为机架
B
1
2 3
B
1
2 3
A
4C
曲柄滑块机构
A
4C
摇块机构
B
1
2 3
A
4C
导杆机构
A1 B
42
C3
A
44A
1 B
2
3C
直动滑杆机构 手摇唧筒 这种经过选择不同构件作为机架以取得不同机构旳措施称为： ----机构旳倒置
例：选择双滑块机构中旳不同构件
B
飞机起落架
F
工件 A
B B2 C 2C γ=0
11
33
A
4 T
钻孔夹具
P P DD
2.平面四杆机构旳演化型式 (1) 变化构件旳形状和运动尺寸
曲柄摇杆机构 对心曲柄滑块机构
曲柄滑块机构
偏心曲柄滑块机构
s
φ
s=l sin φ
双滑块机构
正弦机构
(2)变化运动副旳尺寸
(3)选不同旳构件为机架
简述铰链四杆机构基本类型的判别方法。
简述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可以通过以下步骤进行：
1. 首先，根据机构的基本结构，确定机构中的铰链数目。
铰链四杆机构有两个固定的铰链，因此铰链四杆机构中的铰链数为2。
2. 然后，确定机构中的移动杆和固定杆。
移动杆是机构中可移动的杆，而固定杆是机构中不可移动的杆。
根据机构的基本结构，可以确定移动杆和固定杆的数量和位置。
3. 接下来，根据移动杆和固定杆的位置，判断机构的基本类型。
铰链四杆机构有三种基本类型：全转动、全移动和移动-转动。
- 全转动铰链四杆机构：当移动杆与两个固定杆连接的铰链上
都有转动副时，机构为全转动铰链四杆机构。
- 全移动铰链四杆机构：当移动杆与两个固定杆连接的铰链上
都有滑动副时，机构为全移动铰链四杆机构。
- 移动-转动铰链四杆机构：当移动杆与一个固定杆连接的铰链上有转动副，与另一个固定杆连接的铰链上有滑动副时，机构为移动-转动铰链四杆机构。
通过以上步骤，可以判别出铰链四杆机构的基本类型。
铰链四杆机构三种基本形式
目录
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工业中铰链四杆机构有很多种，现总 结归纳为以下三种基本形式：
01
一、曲柄摇杆机构
02
二、双曲柄机构
03
三、双摇杆摇 杆的铰链四杆机构。 作用：将主动件（曲柄）的整周回转 运动转换成从动件（摇杆）的往复摆 动。
动态图
实物图
动态图
02
二、双曲柄机构
两个连架杆都为曲柄的铰链四杆 机构。 作用：将主动曲柄作的等速转 动 转变为从动曲柄的变速转动。
动态图
实物图
动态图
03
三、双摇杆机构
两个连架杆都为摇杆的铰链 四杆机构。 作用:将主动摇杆的往复摆动 转变为从动摇杆的往复摆动。
动态图
实物图
动态图
小结
名称
铰链四杆机构三种类型对比
组成
运动特点
实例
曲柄 摇杆机构 双曲柄机构
双摇杆机构
机架 连杆 曲柄 摇杆
曲柄连续转动 摇杆往复摆动
机架 连杆 两曲柄
主动曲柄连续转动 从动曲柄连续转动
机架 连杆 两摇杆
主动摇杆往复摆动 从动摇杆往复摆动
雷达 调整机构
机车轮 转动机构
港口 起吊机构
铰链四杆机构类型
铰链四杆机构类型
一、什么是铰链四杆机构
铰链四杆机构是一种简单而又具有灵活性的机构，它由四根杆件组成，其中两根杆件之间由一个连接轴（或转动节点）组成，可以实现相对活动，进而改变杆件之间的相对位置。
二、铰链四杆机构的种类
1. 齐轴铰链四杆机构
齐轴铰链四杆机构是一种典型的机构形式，它由四根杆件和两个连接轴组成，其中两根杆件分别和两个连接轴连接，连接轴分别与两根杆件垂直，而两个连接轴之间的距离相等，因此，当两个转动节点同时转动时，受四杆机构稳定性的作用，杆件不会发生位移。
2. 偏心铰链四杆机构
偏心铰链四杆机构是一种特殊的机构形式，与齐轴铰链机构相比，它具有更大的活动范围，可以实现更多的位置改变。
它由四根杆件和两个连接轴组成，但与齐轴铰链四杆机构不同的是，两个连接轴之间的距离不相等，而是呈偏心状态，所以当两转动节点同时转动时，杆件会发生位移。
3. 偏心球铰链四杆机构
偏心球铰链四杆机构的结构与偏心铰链四杆机构类似，只是将连接轴替换为球节点，因此，它既具有机构的高灵活性，又能够提供更大的活动范围。
- 1 -。
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
铰链四杆机构类型判别
01
求 LAB的最大值； ( 2 )若此机构为双曲柄机构，求LAB的最小值。
02
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。 试求连杆的长度范围。
01
思考题：
02
铰链四杆机构中曲柄存在的条件？
铰链四杆机构三种基本类型的判别方法？
取 为机架， 构成双曲柄机构；
取 为机架， 构成双摇杆机构。
最短杆的相邻杆
最短杆
最短杆的相对杆
[实验二]
返回
判别：Lmax+Lmin与L1+L2的关系？
解题步骤：
确定以哪根杆为机架？
例：如图所示铰链四杆机构中，已知LBC=50mm，LCD=35mm，LAD=30mm，AD为机架。 若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，
202X
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铰链四杆机构 ——类型判别
汇报人姓名
汇报日期
机架、连杆、连架杆
（曲柄、摇杆）
2、铰链四杆机构有哪几种类型？
曲柄摇杆机构 双曲柄机构 双摇杆机构
添加标题
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添加标题
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1、四杆机构有哪些构件组成？
复习：
看一看比一比
看一看比一比
曲柄摇杆机构
双曲柄机构
[小结]
[作业]
课堂作业： 习题卷 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？
双摇杆机构
一个曲柄
二个曲柄
无曲柄
是否有曲柄的存在？
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）
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机电工程系 机械制造与自动化教研室xxx
导入新课: 平面连杆机构的概念及特点;
铰链四杆机构是平面连杆机构最基本的形式
新课: 铰链四杆机的类型
一 、铰链四杆机构的概念 全部用转动副相连的平面四杆机构 其各构件的名称 见 图2－1
1、机架——固定或相对固定的构件
2、连架杆——与机架相连的构件 曲柄——绕机架整周转动的连架杆
（2）反平行四边形机构：长度相等不平行
3、双摇杆机构
1 定义：两连架杆均为摇杆的铰链四杆机构。 2 应用：鹤式起重机 飞机起落架
总结: 铰链四杆机构的三种基本形式的根本区别在于
连架杆是否为曲柄以及曲柄的个数
引入下节内容:铰链四杆机构存在曲柄的条件
分 摇（摆）杆——往复摆动的连架杆
3、连杆——不与机架直接相连的构件
摇（摆）杆——往复摆动的连架杆 曲柄——整周转动的连架杆
二、铰链四杆机构的基本型式
对于铰链四杆机构来说，机架和连杆总是存在的， 因此可按照连架杆是曲柄还是摇杆，将铰链四杆 机构分为三种基本形式：
1.曲柄摇杆机构 2ຫໍສະໝຸດ 双曲柄机构 3.双摇杆机构1. 曲柄摇杆机构
摇（摆）杆——往复摆动的连架杆 曲柄——整周转动的连架杆
2.双曲柄机构
定义:两连架杆均为曲柄的铰链四杆机构。
特征：两个曲柄 作用：将等速回转转变为等速或变速回转。 应用实例：如叶片泵、振动筛等。
（1）平行四边形机构：两曲柄长度平行相等，连杆与机架的长 度也平行相等
（2）反向平行四边形机构：连杆与机架的长度平行相等，两曲 柄长度相等不平行