(完整版)铰链四杆机构的运动特性——急回特性
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
铰链四杆机构基本形式和特性
将式①、②、③中的三个不等
式两两相加，化简后得④
ad bc ① b (d a) c c (d a) b ab cd ② ac d b ③
ab a c ④ a d
１、曲柄存在条件 ① 最短杆与最长杆长之和小于或等于其余两杆长之和； ② 连架杆与机架中必有一杆为最短杆。
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3.４ 铰链四杆机构类型判别
2、铰链四杆机构基本类型的判别方法
（1）满足杆长和条件，即 lmax lmin l l
若以最短构件相邻边为机架时，机构为曲柄摇杆机构； 若以最短构件为机架，则机构为双曲柄机构； 若以最短构件对边为机架，则机构为双摇杆机构。
2、传动角
（1）定义：压力角α 的余角即α +γ =90º称为传动角。
讨论:①α ↑（γ ↓）→ Fn↑→传力性能差。 ②α ↓（γ ↑）→ Fn↓→传力性能好。 （2）设计要求 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。
（ 2 ）不满足杆长和条件，则无论取哪个构件为机架 均为双摇 杆机构。
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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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平面连杆机构
1
2 3
铰链四杆机构形式及应用 铰链四杆机构的特性 四杆机构的曲柄存在条件
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铰链四杆机构的基本性质(急回特性)
急回特性还可以改善机构的受力 状况，减小机构在空回行程中的 冲击和振动，提高机构的稳定性
和可靠性。
对未来研究的展望
01
虽然铰链四杆机构的急回特性已经得到了广泛的研究和应用，但仍有许多问题 需要进一步探讨。
02
如何优化机构的急回特性，提高机构的工作效率和稳定性，是未来研究的一个 重要方向。
03
降低噪音和振动
通过合理设计，利用急回特性可以降低机械运动过程中的噪音和振 动。
提高机械效率
合理利用急回特性可以提高机械效率，减少能量损失。
在其他领域的应用
机器人学
在机器人学中，急回特性也被广泛应用，以提高 机器人的运动效率。
车辆工程
在车辆工程中，利用急回特性可以提高车辆的动 力性能和燃油经济性。
航空航天
回特性的程度。
急回特性的产生与机构的杆长、曲柄长 度、连杆长度以及转动副半径等因素有 关，这些因素的综合作用决定了机构急
回特性的表现。
PART 02
铰链四杆机构的基本性质
REPORTING
WENKU DESIGN
曲柄摇杆机构
定义
01
曲柄摇杆机构是一种具有一个曲柄和一个摇杆的铰链四杆机构。
运动特性
在航空航天领域，急回特性也被广泛应用于各种 飞行器的设计和优化中。
PART 05
结论
REPORTING
WENKU DESIGN
总结急回特性的重要性
急回特性是铰链四杆机构的一个 重要特性，它对于机构的工作性
能和运动特性具有重要影响。
急回特性的存在可以缩短空回行 程时间，提高机构的工作效率， 对于需要快速响应的机械系统尤
曲柄作主动件
曲柄作为主动件时，机构具有急回特 性。
机械基础考试试题及答案
机械基础考试试题及答案《机械基础》期末考试题1一、选择题(本大题15个小题，每小题3分，共45分。
在每个小题给出的四个选项中，只有一个是正确的，将你认为正确的选项字母填在题后的表格中)1、下列机构中的运动副，属于高副的是( )。
A.火车车轮与铁轨之间的运动副B.螺旋千斤顶螺杆与螺母之间的运动副C.车床床鞍与导轨之间的运动副D.转动副（A）2、能保证瞬时传动比恒定、工作可靠性高、传递运动准确的是( )。
A. 带传动B.齿轮传动C.平带传动D.链传动（B）3、普通V带横截面为( )。
A.矩形B.圆形C.等腰梯形D.正方形（C）4、( )是带传动的特点之一A.传动比准确B.在过载时会产生打滑现象C.应用在传动准确的场合D.适合大功率传动场合（B）5、下列各标记中表示细牙普通螺纹的标记是（ B ）。
A．M24-5H-20 B．M36×2-5g6g C．Tr40×7-7H D．Tr40×7-7e6、渐开线齿廓上任意点的法线都切于（ B ）。
A. 分度圆B. 基圆C. 节圆D. 齿根圆7、要求两轴中心距较大且在低速、重载和高温等不良环境下工作宜选用是（B ）。
A. 平带传动B.链传动C.齿轮传动D.V带传动8、蜗杆传动是用来传递空间两（ C ）之间的运动和动力。
A.平行B.相交C.相错D.空间任意两轴9、铰链四杆机构具有急回运动特性，急回特性系数K应为（ A ）。
A．传动轴 B. 固定心轴 C. 转动心轴 D. 转轴10、平键标记：键B16×70 GB1096-79，B表示方头平键，16×70表示（ B ）。
A．键高×轴径 B．键宽×键长 C．键高×键长 D. 键高×键宽11、楔键联结对轴上零件能作周向固定，且（ C ）A、不能承受轴向力 C、能承受轴向力 C、能承受单向轴向力 D、能承受双向轴向力12、角接触轴承承受轴向载荷的能力，随接触角α的增大而（ A ）。
(答案)机械设计基础试题库
《机械设计基础》课程试题库一、填空题1.在铰链四杆机构中，双曲柄机构的最短杆与最长杆长度之和小于等于其余两杆长度之和。
2.确定凸轮基圆半径的原则是在保证αmax≤[α]条件下，选择尽可能小的基圆半径。
3.一对齿轮传动中，大、小齿轮的齿根最大弯曲应力通常是不等的。
4.在设计V带传动时，V带的型号是根据计算功率和小带轮转速选取的。
5.对于两级斜齿圆柱齿轮传动，应使中间轴上的两个斜齿轮的旋向相同。
6.滚动轴承主要失效形式是疲劳点蚀和塑性变形。
7.在蜗杆传动中，一般蜗杆头数取Z1= 1、2、4 ，蜗杆头数越少，自锁性越好。
8.普通螺纹联接承受横向外载荷时，依靠接合面间的摩擦承载，螺栓本身受预紧力___作用，可能的失效形式为断裂。
9.平键联接中，两侧面是工作面，楔形键联接中，上下面是工作面。
10.对于闭式软齿面齿轮传动，主要按接触强度进行设计，而按弯曲强度进行校核。
11.蜗杆传动发热计算的目的是防止温升过高而产生齿面胶合失效。
12.带传动中，带上受的三种应力是拉应力，弯曲应力和离心拉应力。
最大应力发生在带的紧边开始绕上小带轮处。
13.链轮的转速高，节距大，齿数少，则链传动的动载荷就越大。
14.轴上的键槽通常采用铣削加工方法获得。
15.联轴器和离合器均可联接两轴，传递扭矩，两者的区别是前者在运动中不能分离，后者可以随时分离。
16.验算非液体摩擦滑动轴承的pv值是为了防止轴承过热而发生胶合；验算轴承速度v是为了防止轴承加速磨损或产生巨大热量。
普通三角形螺纹的牙型角为___60__度。
17.紧螺栓联接按拉伸强度计算时，考虑到拉伸应力和扭转切应力复合作用，应将拉抻载荷增大至___1.3____倍。
18.受轴向工作载荷的紧螺栓联接，设螺栓刚度C1远远小于被联接件的刚度C2，则不F接近___预紧力_____。
论工作载荷F是否变化，螺栓中的总拉力219.带传动中，带的弹性滑动是带传动的_____固有______特性，是_不可______避免的。
铰链四杆机构的基本性质急回特性
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。
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
K K
1 1
=
30
C1
C2
90-
E l4
A B2
D
B1
以A为圆心，AC1为 半径作圆弧交A与 E，平分EC2得曲柄 长度 AB 。再以A 为圆心， AB为 半径作圆，交C1A 的延长线和C2A于 B1和B2，连杆长度
BC B1C1 B2C2 .
K 1
在生产实际中，常利用机构的急回运动来缩 短非生产时间，提高生产率，如牛头刨床、 往复式运输机等。
9.2 铰链四杆机构的基本性质
2.压力角与传动角
Fn
F
Ft vC
压力角：从动件 受力方向与受力 点线速度方向之 间所夹的锐角。
传动角:压力角的 余角即连杆与从 os
1.按给定连杆两个位置设计铰链四杆机构
机械基础电子教案 第六章+常用机构6.2 平面连杆机构
机械基础电子教案6.2 平面连杆机构【课程名称】平面连杆机构【教学目标与要求】一．知识目标1.了解铰链四杆机构的组成和三种基本型式的运动特性与应用。
2.熟悉曲柄存在条件的判别方法。
3.了解含有一个移动副的四杆机构。
4.了解铰链四杆机构的运动特性―急回特性和死点。
二．能力目的1．能够判断四杆机构是否存在曲柄？并根据已知条件确定四杆机构的具体型式。
2．熟悉含有一个移动副的四杆机构和三种基本型式的运动特性及应用场合。
三．素质目标1．了解四杆机构的运动是将连续匀速的转动转变成变速的摇动或其他型式的运动机构，实现运动型式的转化。
2．熟悉三种常见的四连杆运动的基本型式的特点。
3．能够根据曲柄存在条件及取不同构件作为机架来判断出不同的四杆机构。
四．教学要求1．熟悉低副接触四杆机构的运动特点和的组成条件。
2．能够判断四杆机构是否存在曲柄和该机构的基本型式。
掌握三种机构的应用场合。
【教学重点】1．四杆机构曲柄存在条件的判别及四杆型式的确定。
2．熟悉三种基本型式的运动特点及应用场合。
【难点分析】1．高、低运动副的区分和四杆机构基本型式的判断。
2．急回特性的形成，要借助于教具或实物演示，最好请同学上台自己体验。
3．死点的形成条件是曲柄摇杆机构中以摇杆作为主动件才可能出现，如果学生有自己使用过缝纫机请他谈谈使用的感受最好。
在理论上要用力矩的大小等于力与力臂的乘积来决定，如果力臂为0，则无论力有多大，则力矩仍为0。
【教学方法】讲授为主，配合教具课件演示，最后归纳总结。
【学生分析】从机械零件的静止运动转变到常用机构的教学内容，是一个由静向动的变化过程，要从运动的角度出发来启发学生学习本章的内容就比较容易。
同时要从具体的构件抽象出简图来研究运动特点，这也是要改变学生思路的方式。
在讲课时，一定要把这些特点先告诉学生，以便更快地适应新的教学内容。
【教学安排】4学时（180分钟）【教学过程】一．开始常用机构一章的学习，机构的特点是运动的，所以要从运动的角度出发来研究和分析机构，这样就比较容易理解掌握。
机械原理四连杆机构全解
双摇杆机构
一、 曲柄摇杆机构
在铰链四杆机构中，若两个连架杆， 一个为曲柄，另一个为摇杆，则此铰链 四杆机构称为曲柄摇杆机构。
图4-2所示为调整雷达天线俯仰角的 曲柄摇杆机构。曲柄1缓慢地匀速转动， 通过连杆2使摇杆3在一定的角度范围内 摇动，从而调整天线俯仰角的大小。
图4-2 雷达天效的回转力矩， 显然Pt越大越好。而P在垂直于vc方向的 分力Pn=Psin则为无效分力，它不仅无 助于从动件的转动，反而增加了从动件 转动时的摩擦阻力矩。因此，希望Pn越 小越好。由此可知，压力角越小，机 构的传力性能越好，理想情况是=0， 所以压力角是反映机构传力效果好坏的 一个重要参数。一般设计机构时都必须 注意控制最大压力角不超过许用值。
死点会使机构的从动件出现卡死或 运动不确定的现象。可以利用回转机构 的惯性或添加辅助机构来克服。如家用 缝纫机中的脚踏机构，图4-3a。 有时死点来实现工作，如图4-6所示 工件夹紧装置，就是利用连杆BC与摇杆 CD形成的死点，这时工件经杆1、杆2传 给杆3的力，通过杆3的传动中心D。此力 不能驱使杆3转动。故当撤去主动外力F 后，工件依然被可靠地夹紧。
图4-3a所示为缝纫机的踏板机构， 图b为其机构运动简图。摇杆3（原动 件）往复摆动，通过连杆2驱动曲柄1 （从动件）做整周转动，再经过带传 动使机头主轴转动。
图4-3 缝纫机的踏板机构
曲柄摇杆机构的主要特性有。
急回 压力与传动角 死点
1．急回运动
如图4-4所示为一曲柄摇杆机构， 其曲柄AB在转动一周的过程中，有两 次与连杆BC共线。在这两个位置，铰 链中心A与C之间的距离AC1和AC2分别 为最短和最长，因而摇杆CD的位置C1D 和C2D分别为其两个极限位置。摇杆在 两极限位置间的夹角称为摇杆的摆角。
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。
铰链四杆机构基本性质
死点影响
机构处于死点位置时，无论驱动力多大 ，都不能使从动件转动。因此，死点位 置对机构的传动性能有不利影响。
压力角与传动角
01
压力角定义
压力角α是从动件的受力方向与力作用点的速度方向之间所夹的锐角。
压力角越大，机构的传动性能越差。
02
传动角定义
传动角γ是压力角的余角，即γ=90°-α。传动角越大，机构的传动性能
铰链四杆机构的速度分析是研 究机构在运动过程中各点速度 的变化规律。
通过速度分析，可以了解机构 在不同位置时的速度分布和变 化规律，为机构的动态设计和 优化提供依据。
速度分析需要考虑机构的几何 特性和运动学特性，采用适当 的方法进行计算和分析。
加速度分析
01
铰链四杆机构的加速度分析是研究机构在运动过程中各点加速 度的变化规律。
铰链四杆机构的运动分析
REPORTING
WENKU DESIGN
位置分析
铰链四杆机构的位置分析是研究 机构在不同位置时的形态和尺寸
关系。
通过位置分析，可以确定机构在 不同位置时的杆长、角度等参数，
进而了解机构的运动特性。
位置分析是铰链四杆机构设计和 分析的基础，对于优化机构性能
具有重要意义。
速度分析
铰链四杆机构基本性 质
https://
REPORTING
• 铰链四杆机构概述 • 铰链四杆机构的基本性质 • 铰链四杆机构的演化形式 • 铰链四杆机构的设计方法 • 铰链四杆机构的运动分析 • 铰链四杆机构的优化与应用拓展
目录
PART 01
铰链四杆机构概述
REPORTING
应用领域
铰链四杆机构被广泛应用于各种传动装置、操纵机构和执行机构中，如汽车转向器、工程 机械的变幅机构、飞机起落架收放机构等。
铰链四杆机构的急回特性(最全版)PTT文档
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：
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）
ΦHale Waihona Puke ＞φ2t1 ＞ t2v2 ＞ 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 =
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
如： 车门启闭机构
★ 摆动导杆机构应用实例
练一练 计算
k★↗曲柄，摇急杆回如机特构性应愈图用显实著例所示，θ=30°，该机构的急回特性
(完整word版)平面连杆机构习题及答案
平面连杆机构一、填空：1．由一些刚性构件用转动副和移动副相互连接而组成的在同一平面或相互平行平面内运动的机构称为平面连杆机构。
2．铰链四杆机构按两连架杆的运动形式，分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种基本类型。
3. 在铰链四杆机构中，与机架用转动副相连，且能绕该转动副轴线整圈旋转的构件称为曲柄；与机架用转动副相连，但只能绕该转动副轴线摆动的构件摇杆；直接与连架杆相联接，传递运动和动力的构件称为连杆。
4.铰链四杆机构有曲柄的条件（1）连架杆和机架中必有一杆是最短杆；（2）最短杆与最长杆长度之和小于或等于其它两杆长度之和。
(用文字说明)5. 图1-1为铰链四杆机构，设杆a最短，杆b最长。
试用式子表明它构成曲柄摇杆机构的条件：（1）__a+b≤c+d_____。
（2）以__b或d__为机架，则__a__为曲柄。
图1-16.在铰链四杆机构中，当最短构件和最长构件的长度之和大于其他两构件长度之和时，只能获得双摇杆机构。
7．如果将曲柄摇杆机构中的最短杆改作机架时，得到双曲柄机构；最短杆对面的杆作为机架时，得到双摇杆机构。
8. 当机构有极位夹角θ时，则机构有急回特性。
9.机构中传动角γ和压力角α之和等于90°。
10.通常压力角α是指力F与C点的绝对速度v c之间间所夹锐角。
二、选择题：1．在曲柄摇杆机构中，只有当 C.摇杆为主动件时，才会出现“死点”位置。
A.连杆B.机架C.摇杆 D．曲柄2．绞链四杆机构的最短杆与最长杆的长度之和，大于其余两杆的长度之和时，机构 B.不存在曲柄。
A.有曲柄存在B.不存在曲柄C. 有时有曲柄，有时没曲柄D. 以上答案均不对3．当急回特性系数为 C. K＞1 时，曲柄摇杆机构才有急回运动。
A. K＜1B. K＝1C. K＞1D. K＝04．当曲柄的极位夹角为 D. θ﹥0 时，曲柄摇杆机构才有急回运动。
A.θ＜0B.θ=0C. θ≦0D. θ﹥05．当曲柄摇杆机构的摇杆带动曲柄运动对，曲柄在“死点”位置的瞬时运动方向是C.不确定的。
【资料】铰链四杆机构的运动特性急回特性汇编
特性。 2、而且越大，K值越大，机构的急回性质越明显。
8
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。
9
铰链四杆机构的急回特性
六、实例： 1、牛头刨床
14
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B
C1
1
A
B2
行程 1 C C2
D
B1
2
此 _ 时摇杆由C1D摆动到C2D,摆角为 ，摇杆的平均速度 V1 C1C2 t1。
铰链四杆机构的急回特性
2、行程 2：曲柄由AB2顺时针转到到AB1时，转过的角度
为2 =180º- ；耗时为t2；
此_ 时摇杆由C2D摆动到C1D,摆角为 ，摇杆的平均速度 V2 C1C2 t2。
11
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？
12
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。
13
铰链四杆机构的急回特性
5
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
180 1
摇杆的摆角是不会改变的，且t1 > t2
所以：
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。
感谢您的观看
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。
(完整版)机械基础习题及答案
《机械基础》习题及答案一、填空1、构件是机器的运动单元体；零件是机器的制造单元体；部件是机器的装配单元体。
2、平面运动副可分为低副和高副，低副又可分为转动副和移动副。
3、运动副是使两构件接触，同时又具有确定相对运动的一种联接。
平面运动副可分为低副和高副。
3、平面运动副的最大约束数为2 。
4、机构具有确定相对运动的条件是机构的自由度数目等于主动件数目。
5、平面机构中，两构件通过点、线接触而构成的运动副称为高副。
6、机构处于压力角α=90°时的位置，称机构的死点位置。
曲柄摇杆机构，当曲柄为原动件时，机构无死点位置，而当摇杆为原动件时，机构有死点位置。
7、铰链四杆机构的死点位置发生在从动件与连杆共线位置。
8、在曲柄摇杆机构中，当曲柄等速转动时，摇杆往复摆动的平均速度不同的运动特性称为：急回特性。
9、摆动导杆机构的极位夹角与导杆摆角的关系为相等。
10、凸轮机构是由机架、凸轮、从动件三个基本构件组成的。
11、为保证带传动的工作能力，一般规定小带轮的包角α≥120°。
12、链传动是由主动链轮、从动链轮、绕链轮上链条所组成。
13、链传动和带传动都属于挠性件传动。
14、齿轮啮合时，当主动齿轮的齿根_推动从动齿轮的齿顶，一对轮齿开始进入啮合，所以开始啮合点应为从动轮齿顶圆与啮合线的交点；当主动齿轮的齿顶推动从动齿轮的齿根，两轮齿即将脱离啮合，所以终止啮合点为主动轮齿顶圆与啮合线的交点。
15、渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件为模数和压力角分别相等。
16、_齿面磨损__和_因磨损导致的轮齿折断__是开式齿轮传动的主要失效形式。
17、渐开线齿形常用的加工方法有仿形法和范成法两类。
18、斜齿圆柱齿轮的重合度大于直齿圆柱齿轮的重合度，所以斜齿轮传动平稳，承载能力高，可用于高速重载的场合。
19、在蜗轮齿数不变的情况下，蜗杆的头数越少，则传动比就越大。
20、普通圆柱蜗杆和蜗轮传动的正确啮合条件是_ m a1=m t2、αa1=αt2、λ=β_。
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即：摇杆返回速度较快；
这里就称它具有急回特性。
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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
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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。
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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。
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铰链四杆机构的急回特性
曲柄摇杆机构的运动动画
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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
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铰链四杆机构的急回特性
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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？
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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。
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铰链四杆机构的急回特性
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# # # # # #学校
课程：机械基础 课题：铰链四杆机构的急回特性 授课人： # # #
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铰链四杆机构的急回特性
内容回顾： 1、铰链四杆机构根据曲柄的存在个数可将其分为 几种形式？ 曲柄摇杆机构运动形式如何转换？ 2、我们在分析曲柄存在条件时，是以曲柄摇杆机构 为例，在整个分析的过程中，曲柄与连杆有几次共 线？
为2 =180º- ；耗时为t2；
此_ 时摇杆由C2D摆动到C1D,摆角为 ，摇杆的平均速度 V2 C1C2 t2。
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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
180
1
摇杆的摆角是不会改变的，且t1 > t2
所以：
_
_
V1 C1C2 t1 < V2 C1C2 t2
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
A
B2
行程 1 C C2
D
B1
2
此 _ 时摇杆由C1D摆动到C2D,摆角为 ，摇杆的平均速度 V1 C1C2 t1。
铰链四杆机构的急回特性
2、行程 2：曲柄由AB2顺时针转到到AB1时，转过的角度
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铰链四杆机构的急回特性
六、实例： 1、牛头刨床
2、惯性筛分机
3、插床
(avi)
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铰链四杆机构的急回特性
课堂练习： 1、摆角是 摇杆 两极限位置之间的夹角，用 表示。 2、极位夹角是 曲柄 与 连杆 两次共线时所夹的 锐 角，
用 表示。
3、平行双曲柄机构，其极位夹角为 0 度，是否有急回 特性？ 没有急回特性 4、急回特性的实际应用 有 牛头刨床 、 插床 、 惯性筛分机 。
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。
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。
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铰链四杆机构的急回特性