第03章平面连杆机构
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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。 2．死点的缺陷
对于传动机构，存在死点位置是一个缺陷，常采用下列措施使机构 顺利通过死点位置：
①利用系统的惯性；②利用特殊机构。 3．死点的利用
在工程中也常常应用死点位置实现工作要求。如快速夹具、 飞机起落架等。
（3）过C2点作∠C1C2N＝90°－θ的射线C2N，然后再过C1点作C2C1的垂线C1N 交C2N于P;
（4）以C2P为直径作圆，圆心为O，则A点必在此圆上;
（5）由其他已知条件在圆周上取点A，连AC1、AC2;
（6）以A为圆心，AC1为半径做圆弧交AC2于E点，作EC2的垂直平分线得EC2之半即
二、急回特性和行程速比系数
急回运动?
曲柄摇杆机构的急 回运动程度可以用 2 和
的比值 K来衡量， K称为行程速比系数。
180o K 180o
极位夹角θ
θ↗，K ↗，急回程 度↗。θ= 0时，K=1
时，机构无急回运动。
180o K1
K1
第03章平面连杆机构
摇杆的摆角ψ＝C1DC2 ；
工作行程 回程
第03章平面连杆机构
快速夹具
第03章平面连杆机构
排构利 列错用
位机wenku.baidu.com
性利 用 惯
第03章平面连杆机构
第三节 平面四杆机构的设计
一、按给定的行程速比系数设计四杆机构
二、按给定的连杆位置设计四杆机构
三、按给定的两连架杆对应位置设计四杆机构
四、按给定的运动轨迹设计四杆机构
１．连杆曲线
２．图谱法
第03章平面连杆机构
第三章 平面连杆机构
预热： 什么是平面连杆机构？特点及研究内容是什么？
第一节 平面四杆机构的类型及其应用 第二节 平面四杆机构的一些基本特性 第三节 平面四杆机构的设计 第四节 平面连杆机构的结构
学习重点
第03章平面连杆机构
预热
定义: 全由低副（转动副、移动副）构成的平面机构称为平面连杆机构 特点：面接触，承载能力强，耐磨损；
第03章平面连杆机构
2.导杆机构
取曲柄滑块机构中的不同构件作为机架，可以得到以下 四种不同的机构。
❖曲柄转动导杆机构 ❖曲柄摆动导杆机构 ❖摆动导杆滑块机构（摇块机构） ❖移动导杆机构（定块机构）
应用
第03章平面连杆机构
(a)曲柄滑块机构; (b)转动导杆机构; （c)摆动导杆滑块机构(摇块机构）; (d)移动导杆机构（定块机构）
3．双摇杆机构
运动副全是转动副
二、平面四杆机构的演化型式
1．曲柄滑块机构 2．导杆机构 3．偏心轮机构
第03章平面连杆机构
1.曲柄摇杆机构
☆ 两连架杆中：
一个为曲柄，另 一个为摇杆。
应用举例：
①牛头刨床工作台横向进给机构
②缝纫机的踏板机构
第03章平面连杆机构
图 7-3 缝 纫 机 踏 板 机 构
第03章平面连杆机构
小型刨床机构
曲柄摆动导杆机构 (a)曲柄摆动导杆机构; (b)电气开关
卡车车厢自动翻转卸料机构
第03章平面连杆机构
手动抽水机
3.偏心轮机构
（a）等效曲柄滑块机构 （b）曲柄滑块机构 （c）等效曲柄摇杆机构 （d) 曲柄摇杆机构
特点：容易加工； 工作时润滑条件和受力情况好； 可用于较重载荷的传动中。
反平行四边形机构
车门启闭机构
3.双摇杆机构 ☆两连架杆均为摇杆
起重机中重物平移机构 汽车前轮转向机构(等腰梯形机构)
第03章平面连杆机构
1.曲柄滑块机构 ☆ 一连架杆为曲柄，另一连架杆相对机架作往复移动而称为滑块 对心式曲柄滑块机构 偏置式曲柄滑块机构 应用举例：内燃机、空气压缩机、冲床和缝纫机等。
你会判断由不同杆作机架时四杆机构属于哪种机构么？
第03章平面连杆机构
判断由不同杆作机架时四杆机构属于哪种机构
a、 b、 c、 d
Y
adbc
N 双摇杆机构
以最短杆相邻杆为机架 以与最短杆相对的杆为机架
以最短杆为机架
第03章平面连杆机构
曲柄摇杆机构 双摇杆机构 双曲柄机构
取不同构件为机架时的铰链四杆机构型式 (a)构件4为机架; (b)构件2第为0机3章架平;面连(c杆)机构构件1为机架; (d)构件3为机架
三、压力角和传动角
压力角
从动件受力点（C点）的受力方向与 受力点的速度方向之间所夹的锐角。
传动角
压力角的余角。
压力角越小，传动角越大，机构 传力性能越好。设计时应使
min ≥
第03章平面连杆机构
δ与γ
四、死点位置
1．死点的概念 在曲柄摇杆机构中，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 ＝ ，此0 o时主动件CD 通过连杆作用于从动曲柄AB上的力
一、按给定的行程速比系数设计四杆机构
1．曲柄摇杆机构 2．曲柄滑块机构 3．导杆机构
第03章平面连杆机构
1．曲柄摇杆机构
已知条件：行程速比系数K、摇杆的长度 lCD和摇杆的摆角Ψ
（1）计算极位夹角 180o K1
K1
（2）取适当的比例尺μl = lCD/CD(m/mm)，并由 lCD 和Ψ 作出两极限位置C1D、C2D;
易于制造和获得较高的制造精度； 能实现多种运动规律。 缺点：效率低； 累计运动误差较大； 高速运转时不平衡动载荷较大，且难于消除。 内容：类型、应用及其特性，平面四杆机构的设计
第03章平面连杆机构
第一节 平面四杆机构的类型及其应用
一、平面四杆机构的基本型式—铰链四杆机构
1．曲柄摇杆机构 2．双曲柄机构
牛头刨床进给机构
缝纫机踏板机构
(a)局部结构图 ; (b)曲柄摇杆机构运动简图 1—主动齿轮; 2—从动齿轮; 3—连杆; 4—摇杆（棘爪）;
5—棘轮; 6—丝杠 ; 7—机架
第03章平面连杆机构
2.双曲柄机构
☆ 两个连架杆都能
作整周回转运动
振动筛（也称为惯性筛）
正平行四边形机构
蒸汽机车的车轮联动机构 第03章平面连杆机构
为 AB 长 度 由 于 极 限 位 置 处 曲 柄 与 连 杆 共 线 ， 故 AC2 ＝ BC ＋ AB ， AC1 ＝ BC － AB ，
应用举例：蒸汽机换气阀传动机构、冲压机传动机构等。
第03章平面连杆机构
第二节 平面四杆机构的一些基本特性
一、曲柄存在条件 二、急回特性和行程速比系数 三、压力角和传动角 四、死点位置
第03章平面连杆机构
一、曲柄存在条件
曲柄存在条件： 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 连架杆与机架中必有一杆为最 短杆。
的这种位置称为死点位置或死点。 2．死点的缺陷
对于传动机构，存在死点位置是一个缺陷，常采用下列措施使机构 顺利通过死点位置：
①利用系统的惯性；②利用特殊机构。 3．死点的利用
在工程中也常常应用死点位置实现工作要求。如快速夹具、 飞机起落架等。
（3）过C2点作∠C1C2N＝90°－θ的射线C2N，然后再过C1点作C2C1的垂线C1N 交C2N于P;
（4）以C2P为直径作圆，圆心为O，则A点必在此圆上;
（5）由其他已知条件在圆周上取点A，连AC1、AC2;
（6）以A为圆心，AC1为半径做圆弧交AC2于E点，作EC2的垂直平分线得EC2之半即
二、急回特性和行程速比系数
急回运动?
曲柄摇杆机构的急 回运动程度可以用 2 和
的比值 K来衡量， K称为行程速比系数。
180o K 180o
极位夹角θ
θ↗，K ↗，急回程 度↗。θ= 0时，K=1
时，机构无急回运动。
180o K1
K1
第03章平面连杆机构
摇杆的摆角ψ＝C1DC2 ；
工作行程 回程
第03章平面连杆机构
快速夹具
第03章平面连杆机构
排构利 列错用
位机wenku.baidu.com
性利 用 惯
第03章平面连杆机构
第三节 平面四杆机构的设计
一、按给定的行程速比系数设计四杆机构
二、按给定的连杆位置设计四杆机构
三、按给定的两连架杆对应位置设计四杆机构
四、按给定的运动轨迹设计四杆机构
１．连杆曲线
２．图谱法
第03章平面连杆机构
第三章 平面连杆机构
预热： 什么是平面连杆机构？特点及研究内容是什么？
第一节 平面四杆机构的类型及其应用 第二节 平面四杆机构的一些基本特性 第三节 平面四杆机构的设计 第四节 平面连杆机构的结构
学习重点
第03章平面连杆机构
预热
定义: 全由低副（转动副、移动副）构成的平面机构称为平面连杆机构 特点：面接触，承载能力强，耐磨损；
第03章平面连杆机构
2.导杆机构
取曲柄滑块机构中的不同构件作为机架，可以得到以下 四种不同的机构。
❖曲柄转动导杆机构 ❖曲柄摆动导杆机构 ❖摆动导杆滑块机构（摇块机构） ❖移动导杆机构（定块机构）
应用
第03章平面连杆机构
(a)曲柄滑块机构; (b)转动导杆机构; （c)摆动导杆滑块机构(摇块机构）; (d)移动导杆机构（定块机构）
3．双摇杆机构
运动副全是转动副
二、平面四杆机构的演化型式
1．曲柄滑块机构 2．导杆机构 3．偏心轮机构
第03章平面连杆机构
1.曲柄摇杆机构
☆ 两连架杆中：
一个为曲柄，另 一个为摇杆。
应用举例：
①牛头刨床工作台横向进给机构
②缝纫机的踏板机构
第03章平面连杆机构
图 7-3 缝 纫 机 踏 板 机 构
第03章平面连杆机构
小型刨床机构
曲柄摆动导杆机构 (a)曲柄摆动导杆机构; (b)电气开关
卡车车厢自动翻转卸料机构
第03章平面连杆机构
手动抽水机
3.偏心轮机构
（a）等效曲柄滑块机构 （b）曲柄滑块机构 （c）等效曲柄摇杆机构 （d) 曲柄摇杆机构
特点：容易加工； 工作时润滑条件和受力情况好； 可用于较重载荷的传动中。
反平行四边形机构
车门启闭机构
3.双摇杆机构 ☆两连架杆均为摇杆
起重机中重物平移机构 汽车前轮转向机构(等腰梯形机构)
第03章平面连杆机构
1.曲柄滑块机构 ☆ 一连架杆为曲柄，另一连架杆相对机架作往复移动而称为滑块 对心式曲柄滑块机构 偏置式曲柄滑块机构 应用举例：内燃机、空气压缩机、冲床和缝纫机等。
你会判断由不同杆作机架时四杆机构属于哪种机构么？
第03章平面连杆机构
判断由不同杆作机架时四杆机构属于哪种机构
a、 b、 c、 d
Y
adbc
N 双摇杆机构
以最短杆相邻杆为机架 以与最短杆相对的杆为机架
以最短杆为机架
第03章平面连杆机构
曲柄摇杆机构 双摇杆机构 双曲柄机构
取不同构件为机架时的铰链四杆机构型式 (a)构件4为机架; (b)构件2第为0机3章架平;面连(c杆)机构构件1为机架; (d)构件3为机架
三、压力角和传动角
压力角
从动件受力点（C点）的受力方向与 受力点的速度方向之间所夹的锐角。
传动角
压力角的余角。
压力角越小，传动角越大，机构 传力性能越好。设计时应使
min ≥
第03章平面连杆机构
δ与γ
四、死点位置
1．死点的概念 在曲柄摇杆机构中，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 ＝ ，此0 o时主动件CD 通过连杆作用于从动曲柄AB上的力
一、按给定的行程速比系数设计四杆机构
1．曲柄摇杆机构 2．曲柄滑块机构 3．导杆机构
第03章平面连杆机构
1．曲柄摇杆机构
已知条件：行程速比系数K、摇杆的长度 lCD和摇杆的摆角Ψ
（1）计算极位夹角 180o K1
K1
（2）取适当的比例尺μl = lCD/CD(m/mm)，并由 lCD 和Ψ 作出两极限位置C1D、C2D;
易于制造和获得较高的制造精度； 能实现多种运动规律。 缺点：效率低； 累计运动误差较大； 高速运转时不平衡动载荷较大，且难于消除。 内容：类型、应用及其特性，平面四杆机构的设计
第03章平面连杆机构
第一节 平面四杆机构的类型及其应用
一、平面四杆机构的基本型式—铰链四杆机构
1．曲柄摇杆机构 2．双曲柄机构
牛头刨床进给机构
缝纫机踏板机构
(a)局部结构图 ; (b)曲柄摇杆机构运动简图 1—主动齿轮; 2—从动齿轮; 3—连杆; 4—摇杆（棘爪）;
5—棘轮; 6—丝杠 ; 7—机架
第03章平面连杆机构
2.双曲柄机构
☆ 两个连架杆都能
作整周回转运动
振动筛（也称为惯性筛）
正平行四边形机构
蒸汽机车的车轮联动机构 第03章平面连杆机构
为 AB 长 度 由 于 极 限 位 置 处 曲 柄 与 连 杆 共 线 ， 故 AC2 ＝ BC ＋ AB ， AC1 ＝ BC － AB ，
应用举例：蒸汽机换气阀传动机构、冲压机传动机构等。
第03章平面连杆机构
第二节 平面四杆机构的一些基本特性
一、曲柄存在条件 二、急回特性和行程速比系数 三、压力角和传动角 四、死点位置
第03章平面连杆机构
一、曲柄存在条件
曲柄存在条件： 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 连架杆与机架中必有一杆为最 短杆。