第六章平面连杆机构资料重点

b12
C1 c12 C2 c23
B1 B2 b23
C3
B3 A
D
直接量取：AB、 CD、AD的值，则
lAB＝AB·ml lCD ＝CD·ml lAD ＝AD·ml
ml——作图比例
（2）按照给定的行程速比系数K设计四杆机构
a)已知：曲柄摇杆机构，摇杆CD长度，摆角，K 设计此机构（确定曲柄和连杆长）
B1
1 A
2
B2
C
θ 180 K -1 K 1
转 动 导 杆
摇 块 机 构
机
构
双
定
滑
块
块
机
机
构
构
曲柄摇杆机构动画实例—抽油机
颚式破碎机机构
在双摇杆机构中，若两摇杆长度相等，则形成等腰梯 形机构。下图所示的汽车前轮转向机构，即为其应用 实例。
飞机起落机轮收
藏机构、加热炉 炉门启闭机构和 自动翻斗机构均 为双摇杆机构的 应用实例。
( ) ➢行程速比系数
从动件快行程平均速度 K = 从动件慢行程平均速度
≥1
1＝180＋
C1
＝1－2
2
B
2＝180－
1 t1, 2 t2
从动件慢行程
快行程
C 2C1
1
B2
A
2
B1
K v2 t2 t1
v1
C1C 2
t2
t1
1 2
180 θ 180－θ
∴
极位夹角θ（<C2AC1）——AB1和AB2所夹的锐角
分析：
C1
C2
y
θ
θ
AC1=BC－AB
A
B2
D
AC2＝BC＋AB A’
B1
设计步骤
1、θ 180 K－1
K 1
2、选比例。例如
μl
= 2mm 1mm
3、在适当位置作点D。然后作DC1和
2
1
3
4
曲柄滑块机构：
构件4为机架——曲柄滑块 构件1为机架——转动导杆 构件2为机架——曲柄摇块 构件3为机架——移动导杆
§6－3 平面四杆机构的工作特性
1、 平面四杆机构有曲柄存在的条件
（若1能绕A整周相对转动，则存在两个特殊位置）
a+d≤b+c
(1)
b<c+d-a即a+b≤c+d
(2)
c<b+d-a即a+c≤b+d
第六章 平面连杆机构及其设计
——用低副连接而成的平面机构。
§6－1 连杆机构及其传动特点
1、能实现多种运动形式。如：转动，摆动，移动，平面运动 2、运动副为低副：
面接触： ①承载能力大；②便于润滑。寿命长 几何形状简单——便于加工，成本低。 3、缺点： ①只能近似实现给定的运动规律； ②设计复杂； ③只用于速度较低的场合。
取最短构件对面的构件为机架
——双摇杆机构
曲柄滑块机构有曲柄的条件
e
B 1
Aa
B2
b
E
△ AC1E：b-a>e △ AC2E：a+b>e
C 1
C2
即有曲柄的条件:b>a+e e=0, b>a
2、急回运动和行程速比系数
某些机构（如曲柄摇杆机构）中，原动件作匀速转动， 从动件作往复运动的机构，从动件正行程和反行程的平 均速度不相等。——急回运动
一般要求：γmin≥40°
δ ≤90 , γ =δ δ ≥90, γ 180－δ
4、死点位置
B1 A
曲柄为从动件，当机构处于曲柄和连
B2
杆共线的两个位置时，原动件通过连
杆作用于曲柄的力通过曲柄转动中心，
P
不产生转矩。
γ =0, α =90
C1
D
机构停在死点位置，不能起动。
运转时，靠惯性冲过死点。
和。（杆长之和的条件）
平面四杆机构的类型判别
（1）最短构件与最长构件的长度之和大于其他两构件长度之 和，所有运动副均为摆转副，均为——双摇杆机构。
（2）最短构件与最长构件的长度之和小于等于其他两构件
长度之和，最短构件上两个转动副均为整转副。
取最短构件为机架 ——双曲柄机构
取最短构件任一相邻构件为机架 ——曲柄摇杆机构
C C2
D
θ 180 K－1 K 1
摇杆的摆角ψ（＜C1DC2）—— 摇杆两极限位置的夹角
3、压力角和传动角
➢压力角α:从动件上
某点的受力方向与从 动件上该点速度方 向的所夹的锐角。
Pt = P cos α
Pn =P sin α ➢传动角γ：压力角的余角，
α +γ =90
➢最小传动角γmin
出现在原动件和机架共线的位置
的距离；②移动副位置尺寸
➢设计要求： 1、实现构件给定位置
2、实现已知运动规律 3、实现已知运动轨迹
➢设计方法：
1、图解法，2、解析法，3、图谱法，4实验法
2、用作图法设计平面四杆机构 （1）按照给定的连杆位置设计四杆机构
1）已知连杆长度及三个位置，设计该铰链四杆机构。
（若已知2个位置，无穷解。）
（三）、偏心轮机构
偏心轮的演化过程
2C
2C
B
3
B
3
1 A
4
D
1 A
4
D
2C
B
3
A1
D
4
（四）、正弦机构
Kc
B
2
1 A4
C3
Kc 2B
A1
4
C
3
S =lAB sin φ
φ 2
B A1
s
C∞
3
4
（五）、机构演变Leabharlann Baidu结
2
1
4
3
铰链四杆机构： 构件4为机架，——曲柄摇杆 构件1为机架，——双曲柄 构件2为机架，——曲柄摇杆 构件3为机架，——双摇杆
C2
5.铰链四杆机构的运动连续性
如图所示：称 和 3 机构的可行域，
和 称为非可行域。
Rmax l1 l2 ， Rmin l2 l1
§6－4 平面连杆机构的设计
1、平面连杆机构设计的基本问题 选型：确定连杆机构的结构组成：构件数目，运动副类型、数目。 运动尺寸设计：确定机构运动简图的参数：①转动副中心之间
§6－2 平面四杆机构的类型和应用
1、平面四杆机构的基本型式
铰链四杆机构：构件之间都是用 转动副联接的平面四杆机构
组成：
机架——固定不动的构件。
连架杆——与机架相联接的构件。
分为：曲柄——能整周转动
B
摇杆——不能整周转动
1 A
连杆——不直接和机架相联的构件
C 2
3
4
D
曲柄摇杆机构
双曲柄机构
平行四边形机构及应用
(3)
a+d≤b+c
(1)
a+b≤c+d
(2)
a+c≤b+d
(3)
(1)+(2)得2a+b+d≤2c+b+d即a≤c
(1)+(3)得 a≤b
(2)+(3)得 a≤d
由此可见，铰链四杆机构曲柄存在的条件是： （1）连架杆或机架为运动链中的最短杆。 （2）最短杆与最长杆的长度之和小于等于其它两杆长度之
双摇杆机构
2、 平面四杆机构的演变型式
（一）、曲柄滑块机构
转动副转化成移动副
曲柄滑块机构的类型
偏距e
e≠0，偏置曲柄滑块机构 e=0， 对心曲柄滑块机构
e
曲柄滑块机构的运动特性
1
慢行程
C1
C2
1A
B2
2
B1
偏距e 行程H＝C1C2
极位夹角θ
（二）、曲柄滑块机构的演变
1、导杆机构 摆动导杆机构：