第六章常见机构
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第六章常见机构
图6-6 机车驱动轮联动机构 图6-6所示的机车驱动轮联动机构是正平行双曲柄机构的应用实例。
第六章常见机构
图6-7 车门启闭机构 图6-7所示为车门启闭机构，是反平行双曲柄机构的一个应用，它 使两扇车门朝相反的方向转动，从而保证两扇门能同时开启或关闭。
第六章常见机构
图6-８ 汽车前轮转向机构 在正平行双曲柄机构中，当各构件共线时，可能出现从动曲柄与主 动曲柄转向相反的现象，即运动不梯形；当汽车转弯时，两摇杆摆过不 同的角度，使两前轮转动轴线汇交于后轮轴线上的O点，以确保车辆转 弯的每一瞬时，四个轮子与地面之间均绕O点作纯滚动，如图6-8所示。
第六章常见机构
１．曲柄摇杆机构 两连架杆中一个为曲柄另一个为摇杆的铰链四杆机构，称为曲柄摇 杆机构。曲柄摇杆机构主要用以实现将曲柄的匀速转动变成摇杆的摆动， 如图6-2所示的雷达天线俯仰角调整机构；或是将摇杆的往复摆动变成 曲柄的整周转动，如图6-3所示的缝纫机脚踏板机构。
第六章常见机构
２．双曲柄机构 两连架杆均为曲柄的铰链四杆机构，称为双曲柄机构。双曲柄机构 中，通常主动曲柄作匀速转动，从动曲柄作同向变速转动。如图6-4所 示的惯性筛机构，当曲柄AB作匀速转动时，曲柄CD作变速转动，通过构 件CF使筛子产生变速直线运动，筛子内的物料因惯性而来回抖动从而达 到筛选的目的。
第六章常见机构
２．导杆机构 若将图6-9所示的曲柄滑块机构的构件作为机架，则曲柄滑块机构 就演化为导杆机构，连架杆对滑块的运动起导向作用，称为导杆，它包 括转动导杆机构和摆动导杆机构两种形式。如图6-10所示，导杆均能绕 机架作整周转动，称为转动导杆机构。
第六章常见机构Байду номын сангаас
图6-11 插床主机构（摆动导杆机构） 如图6-11所示，导杆4只能在某一角度内摆动，称为摆动导杆机构。 导杆机构具有很好的传力性能，常用于插床、牛头刨床和送料装置等机 器中。
第六章常见机构
二．其他形式的四杆机构及应用
1．曲柄滑块机构 将曲柄摇杆机构的摇杆长度取无穷大时，曲柄摇杆机构中的摇杆将 转化为沿直线运动的滑块，成为曲柄滑块机构。曲柄滑块机构广泛用于 回转运动与往复移动之间的转换。在如图6-9所示的汽车发动机活塞一 连杆机构中，将曲轴的回转运动转化为活塞的往复运动，或是将活塞的 往复运动转化为曲轴的回转运动。
第六章常见机构
三．平行四杆机构的特征参数
1．铰链四杆机构存在曲柄的条件
机构中有无曲柄、有几个曲柄是铰链四杆机构的重要特征。有无曲 柄的存在必须满足以下两个条件：
（1）最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。 （2）最短杆为机架或连架杆。
根据以上条件，我们可得进行铰链四杆机构基本类型的判别，方法 如下：
1）当最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和时： ①若最短杆为连架杆，则机构为曲柄摇杆机构； ②若最短杆为机架，则机构为双曲柄机构； ③若最短杆为连杆，则机构为双摇杆机构。 2）当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时，则不论 取何杆为机架，机构均为双摇杆机构。
第六章常见机构
图6-16 双曲柄机构 例：铰链四杆机构ABCD的各杆长度如图6-16所示。现分别以AB、BC、 CD和AD各杆为机架时，试判别其各属何种机构? 解： ①分析：最短杆与最长杆长度之和=50+20=70<其余两杆长度之和 =30+45=75。最短杆为AD。 ②以AB或CD为机架，则最短杆AD为连架杆，机构为曲柄摇杆机构； 以BC为机架，则最短杆AD为连杆，机构为双摇杆机构；以最短杆AD为机 架，机构为双曲柄机构。
第六章 常见机构
本章主要介绍的内容有：
第一节 第二节 第三节 第四节
平面连杆机构 凸轮机构 间歇运动机构 螺旋机构
第六章常见机构
第一节 平面连杆机构
本节主要介绍的内容有：
● 铰链四杆机构的基本形式及应用 ● 其他形式的四杆机构及应用 ● 平行四杆机构的特征参数 ● 平行多杆机构简介
第六章常见机构
慨述 构件间只能做平面移动或回转运动的平面机构，称为平面连杆机构。 常以其所含的构件（杆）数来命名，如四杆机构、五杆机构……，其中 具有四杆以上的平面连杆机构称为多杆机构。 平面四杆机构是平面机构的基础，按其构件的运动形式不同，可分 为铰链四杆机构和滑块四杆机构两大类，前者是平面四杆机构的基本形 式，后者由前者衍生而成。
第六章常见机构
图6-5 平行双曲柄机构 在双曲柄机构中，若相对的两杆长度分别相等，则称为平行四边形 机构。它有如图6-5a所示的正平行双曲柄机构和如图6-5b所示的反平行 双曲柄机构两种形式。前者的运动特点是两曲柄的转向相同且角速度相 等，连杆作平动；后者的运动特点是两曲柄的转向相反且角速度不等。
第六章常见机构
３．摇块机构 若将图6-9所示曲柄滑块机构的构件作为机架，则曲柄滑块机构就 演化为如图6-12所示的摇块机构。
第六章常见机构
图6-13 自动货车翻斗机构 构件l作整周转动，滑块3只能绕机架往复摆动。这种机构常用于摆 缸式原动机和气、液压驱动装置中，如图6-13所示的自动货车翻斗机构。
第六章常见机构
一．铰链四杆机构的基本形式及应用
铰链四杆机构是指联接构件间，都是作回转运动的平面四杆机构。 如图6-1所示，构件4固定不动，称为机架；构件1和3与机架相连，并绕 A、D作定轴转动，称为连架杆，其中能绕机架作360°转动的连架杆称 为曲柄，只能在一定角度内作摆动的连架杆称为摇杆；构件2与机架相 对，称为连杆，一般而言，连杆的运动状态较为复杂。
第六章常见机构
４．定块机构 若将图6-9所示曲柄滑块机构的滑块作为机架，则曲柄滑块机构就 演化为如图6-14所示的定块机构。
第六章常见机构
图6-15 手摇唧筒 这种机构常用于抽油泵和手摇抽水唧筒（图6-15）。 解： ①分析：最短杆与最长杆长度之和=50+20=70<其余两杆长度之和 =30+45=75。最短杆为AD。 ②以AB或CD为机架，则最短杆AD为连架杆，机构为曲柄摇杆机构； 以BC为机架，则最短杆AD为连杆，机构为双摇杆机构；以最短杆AD为机 架，机构为双曲柄机构。
图6-6 机车驱动轮联动机构 图6-6所示的机车驱动轮联动机构是正平行双曲柄机构的应用实例。
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图6-7 车门启闭机构 图6-7所示为车门启闭机构，是反平行双曲柄机构的一个应用，它 使两扇车门朝相反的方向转动，从而保证两扇门能同时开启或关闭。
第六章常见机构
图6-８ 汽车前轮转向机构 在正平行双曲柄机构中，当各构件共线时，可能出现从动曲柄与主 动曲柄转向相反的现象，即运动不梯形；当汽车转弯时，两摇杆摆过不 同的角度，使两前轮转动轴线汇交于后轮轴线上的O点，以确保车辆转 弯的每一瞬时，四个轮子与地面之间均绕O点作纯滚动，如图6-8所示。
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１．曲柄摇杆机构 两连架杆中一个为曲柄另一个为摇杆的铰链四杆机构，称为曲柄摇 杆机构。曲柄摇杆机构主要用以实现将曲柄的匀速转动变成摇杆的摆动， 如图6-2所示的雷达天线俯仰角调整机构；或是将摇杆的往复摆动变成 曲柄的整周转动，如图6-3所示的缝纫机脚踏板机构。
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２．双曲柄机构 两连架杆均为曲柄的铰链四杆机构，称为双曲柄机构。双曲柄机构 中，通常主动曲柄作匀速转动，从动曲柄作同向变速转动。如图6-4所 示的惯性筛机构，当曲柄AB作匀速转动时，曲柄CD作变速转动，通过构 件CF使筛子产生变速直线运动，筛子内的物料因惯性而来回抖动从而达 到筛选的目的。
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２．导杆机构 若将图6-9所示的曲柄滑块机构的构件作为机架，则曲柄滑块机构 就演化为导杆机构，连架杆对滑块的运动起导向作用，称为导杆，它包 括转动导杆机构和摆动导杆机构两种形式。如图6-10所示，导杆均能绕 机架作整周转动，称为转动导杆机构。
第六章常见机构Байду номын сангаас
图6-11 插床主机构（摆动导杆机构） 如图6-11所示，导杆4只能在某一角度内摆动，称为摆动导杆机构。 导杆机构具有很好的传力性能，常用于插床、牛头刨床和送料装置等机 器中。
第六章常见机构
二．其他形式的四杆机构及应用
1．曲柄滑块机构 将曲柄摇杆机构的摇杆长度取无穷大时，曲柄摇杆机构中的摇杆将 转化为沿直线运动的滑块，成为曲柄滑块机构。曲柄滑块机构广泛用于 回转运动与往复移动之间的转换。在如图6-9所示的汽车发动机活塞一 连杆机构中，将曲轴的回转运动转化为活塞的往复运动，或是将活塞的 往复运动转化为曲轴的回转运动。
第六章常见机构
三．平行四杆机构的特征参数
1．铰链四杆机构存在曲柄的条件
机构中有无曲柄、有几个曲柄是铰链四杆机构的重要特征。有无曲 柄的存在必须满足以下两个条件：
（1）最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和。 （2）最短杆为机架或连架杆。
根据以上条件，我们可得进行铰链四杆机构基本类型的判别，方法 如下：
1）当最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和时： ①若最短杆为连架杆，则机构为曲柄摇杆机构； ②若最短杆为机架，则机构为双曲柄机构； ③若最短杆为连杆，则机构为双摇杆机构。 2）当最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和时，则不论 取何杆为机架，机构均为双摇杆机构。
第六章常见机构
图6-16 双曲柄机构 例：铰链四杆机构ABCD的各杆长度如图6-16所示。现分别以AB、BC、 CD和AD各杆为机架时，试判别其各属何种机构? 解： ①分析：最短杆与最长杆长度之和=50+20=70<其余两杆长度之和 =30+45=75。最短杆为AD。 ②以AB或CD为机架，则最短杆AD为连架杆，机构为曲柄摇杆机构； 以BC为机架，则最短杆AD为连杆，机构为双摇杆机构；以最短杆AD为机 架，机构为双曲柄机构。
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本章主要介绍的内容有：
第一节 第二节 第三节 第四节
平面连杆机构 凸轮机构 间歇运动机构 螺旋机构
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第一节 平面连杆机构
本节主要介绍的内容有：
● 铰链四杆机构的基本形式及应用 ● 其他形式的四杆机构及应用 ● 平行四杆机构的特征参数 ● 平行多杆机构简介
第六章常见机构
慨述 构件间只能做平面移动或回转运动的平面机构，称为平面连杆机构。 常以其所含的构件（杆）数来命名，如四杆机构、五杆机构……，其中 具有四杆以上的平面连杆机构称为多杆机构。 平面四杆机构是平面机构的基础，按其构件的运动形式不同，可分 为铰链四杆机构和滑块四杆机构两大类，前者是平面四杆机构的基本形 式，后者由前者衍生而成。
第六章常见机构
图6-5 平行双曲柄机构 在双曲柄机构中，若相对的两杆长度分别相等，则称为平行四边形 机构。它有如图6-5a所示的正平行双曲柄机构和如图6-5b所示的反平行 双曲柄机构两种形式。前者的运动特点是两曲柄的转向相同且角速度相 等，连杆作平动；后者的运动特点是两曲柄的转向相反且角速度不等。
第六章常见机构
３．摇块机构 若将图6-9所示曲柄滑块机构的构件作为机架，则曲柄滑块机构就 演化为如图6-12所示的摇块机构。
第六章常见机构
图6-13 自动货车翻斗机构 构件l作整周转动，滑块3只能绕机架往复摆动。这种机构常用于摆 缸式原动机和气、液压驱动装置中，如图6-13所示的自动货车翻斗机构。
第六章常见机构
一．铰链四杆机构的基本形式及应用
铰链四杆机构是指联接构件间，都是作回转运动的平面四杆机构。 如图6-1所示，构件4固定不动，称为机架；构件1和3与机架相连，并绕 A、D作定轴转动，称为连架杆，其中能绕机架作360°转动的连架杆称 为曲柄，只能在一定角度内作摆动的连架杆称为摇杆；构件2与机架相 对，称为连杆，一般而言，连杆的运动状态较为复杂。
第六章常见机构
４．定块机构 若将图6-9所示曲柄滑块机构的滑块作为机架，则曲柄滑块机构就 演化为如图6-14所示的定块机构。
第六章常见机构
图6-15 手摇唧筒 这种机构常用于抽油泵和手摇抽水唧筒（图6-15）。 解： ①分析：最短杆与最长杆长度之和=50+20=70<其余两杆长度之和 =30+45=75。最短杆为AD。 ②以AB或CD为机架，则最短杆AD为连架杆，机构为曲柄摇杆机构； 以BC为机架，则最短杆AD为连杆，机构为双摇杆机构；以最短杆AD为机 架，机构为双曲柄机构。