§8—2平面四杆机构的类型及应用

工件夹紧机构
图8-11
特例：等腰梯形机构——两摇杆长度相等。 图8-12b所示的汽车、拖拉机前轮的转向机构。
图8-12b
二、平面四杆机构的演化型式
(Evolution of Planar Four-bar Linkage)
1、四杆机构演化的目的： 满足运动方面的要求、改善受力状况、满足结构设 计上的要求。 2、四杆机构的演化方法： 1）改变构件的形状和运动尺寸
图8-9 b
2）逆（或反）平行四边形机构：其相对两杆长度相等， 但不平行，如图8-7b、c所示。 其运动特性是：以其长边为机架时（图b），两曲柄沿相反 的方向等速转动；以其短边为机架时（图 c），其性能与一般的双曲柄机构相似。
b）
c）
图8-7
应用实例：
图8-10a
图8-10a所示的车门开闭机构则是利用了其两曲柄转 向相反的运动特性，使两扇车门同时开启或关闭。
图8-18
图8-19
构件BC(2) 为机架 a）曲柄滑块机构 c）曲柄摇块机构
曲柄摇块机构：滑块3仅能绕点C摇摆。如图8-20所 示的自卸卡车车箱的举升机构。
滑块(3)
为机架
直动滑杆机构（即定块机构）：滑块3 固定。如图8-21所示的手摇唧筒。
d）直动滑杆机构
图8-20wenku.baidu.com
图8-21
§ 8 - 2 平面四杆机构的类型和应用
曲柄滑块机构
▲ 偏心轮机构常用在各种机床和夹具中。
3）选用不同的构件为机架（此演化方法称为机构的倒置）
构件AB(1)
为机架
a）曲柄滑块机构
b）导杆机构
回转导杆机构：导杆能作整周转动， l2≥l1。 如图8-18所示的
小型刨床机构。 摆动导杆机构：导杆仅能在某一角度范围内往复摆动， l2<l1 。 如图8-19所示的牛头刨床机构。
在图8－14，b所示的曲柄滑块机构中，B点相对于C 点的运动轨迹是αα。
连杆2做成滑块
αα 做成导轨
图8－14 b）
曲柄滑块机构 演化
图8－15 a） 双滑块机构
连杆长→∞，
αα →直线
图8－15 b）
正弦机构s=LABsinψ
2）改变运动副的尺寸
扩大转动副B的半径
使之超过曲柄的长度
图8－16 a） 图8－16 b） 演化 偏心轮机构
3、双摇杆机构(double-rocker
mechanism)
两个连架杆都是摇杆，则称为双摇杆机构。 其运动特性是：两摇杆都作摆动，但两 摇杆的摆角大小不同。 应用实例：
如图所示的铸造用大型造型机的翻箱机构；
图示的工件夹紧机构和鹤式起重机（图8-11）；
C' C E B B' E'
D
Q
Q A
翻箱机构
图8-3
振动筛机构
在双曲柄机构中，有两种特例： 1）平行四边形机构：其相对两杆平行且相等，如图8-7a 所示。
其运动特性是：
①两曲柄作等速同向转动； ②连杆作平移运动。
图8-7a
应用实例： 图8-8所示的机车车轮的联动机构就利用了特性① ；
图8-8
如图所示的摄影平台升降机构和图8-9 b所示的播种 机料斗机构则是利用了特性② 。
§8—2 平面四杆机构的类型及应用(Type and
Application of Planar Four-bar Linkage) 一、平面四杆机构的基本型式(Basic form)
图8－4a所示为铰链四杆机构。它 是平面四杆机构的基本型式，其它型 式的四杆机构可看作是在它的基础上 通过演化而成的。
A
图8-5
搅拌机
抓片机构
输送机
2）摇杆为原动件，曲柄为从动件时：
摇杆的往复摆动
曲柄的连续转动。
如图5所示的缝纫机踏板机构。
2、双曲柄机构(double-crank 两个连架杆都是曲柄，则 称为双曲柄机构。
mechanism)
其传动特点是： 主动曲柄连续等速转动时， 从动曲柄一般作变速转动。
如图8-3所示冲床机构中的双曲柄机构ABCD。
摆动的连架杆，如3。 在铰链四杆机构中，转动副分两种： １）周转副：组成转动副的两构件能作整周相对转动，如 转动副Ａ、Ｂ； ２）摆转副：组成转动副的两构件不能作整周相对转动， 如转动副Ｃ、Ｄ。
在铰链四杆机构中，按连架杆能否作整周转动，可 将铰链四杆机构分为： 曲柄摇杆机构(crank-rocker
mechanism) 双曲柄机构(double-crank mechanism) 双摇杆机构(double-rocker mechanism)
曲柄摇杆机构
双曲柄机构
双摇杆机构
1、曲柄摇杆机构(crank-rocker
mechanism)
两个连架杆中，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。 1）曲柄为原动件，摇杆为从动件时： 曲柄的连续转动 摇杆的变速往复摆动。 如图8-5所示的雷达天线俯仰机构。
全部用转动副相连的平面四杆机 构称为铰链四杆机构。 机架(Frame) ：机构中的固定构件，如4； 连架杆：直接与机架用转动副相连接的构件，如杆1、3； 连杆(coupler) ：不直接与机架连接的构件，如杆2。
图8－4a
连架杆(side
link )可分为： 曲柄(crank) ：能绕机架作整周转动的连架杆，如杆1； 摇杆(rocker) ：只能绕机架作小于360°的某一角度
二、平面四杆机构的演化型式 4. 运动副元素的逆换 对于移动副， 运动副元素的包容 关系逆换，并不影
响两构件之间的相
对运动，但却能演 化成不同的机构。
摆动导杆机构 曲柄摇块机构
结束
摇杆3做成滑块 ββ做成导轨
具有曲线导 轨的曲柄滑 块机构
图8－13 a ）
图8－13 b ）
图8－13 a ）
摇杆长→∞, ββ →直线 摇杆3 →滑块， 转动副D →移动副 偏置(eccentric or e≠0
offset)
对心(in-line) e=0 图8－14 曲柄滑块机构
曲柄滑块机构(slider-crank mechanism)常用在冲床、 内燃机、空压机等机械中。