连杆机构的设计
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θ
B1 A C2 90-θ C1
有无穷多解 设曲柄长度为a， 设曲柄长度为a，连杆 长度为b， 长度为 ，则:
AC 1 = b + a AC 2 = b a
a = b = AC AC
1
θ
I
1
AC 2 + AC 2
2
B2 N
P M
2
◆摆动导杆机构
对于摆动导杆机构,由于其导杆的摆角φ 对于摆动导杆机构 由于其导杆的摆角 刚好等于其 由于其导杆的摆角 曲柄长度L 极位夹角θ，因此，只要给定曲柄长度 或给定 极位夹角 ，因此，只要给定曲柄长度 AB (或给定 机架长度L 和行程速比系数K就可以求得机构 就可以求得机构。 机架长度 AD)和行程速比系数 就可以求得机构。
置（轨迹）要求 轨迹）
1. 按给定的行程速比系数 设计四杆机构 按给定的行程速比系数 行程速比系数K设计四杆机构 ◆曲柄摇杆机构 设计要求：已知摇杆的长度 、 及行程速比系数K。 设计要求 已知摇杆的长度CD、摆角及行程速比系数 。 已知摇杆的长度 设计过程： 设计过程：
θ 1) 计算极位夹角： = 180° 计算极位夹角：
2) 已知机架上固定铰链的中心 、D位置（即已知 AD） 已知机架上固定铰链的中心A 位置（ 位置 即已知L
i. 已知连杆在运动过程中的两个位置 已知连杆在运动过程中的两个位置E1F1 、 E2F2 ，设计四杆机构 两个位置
ii. 已知连杆上在运动过程中的 三个位置E1F1 、 E2F2 、 E3F3 ， 设计 已知连杆上在运动过程中的三个位置 三个位置 四杆机构
E2 F1 F2
转化机构法( 反转法)原理： 转化机构法(或反转法)原理：
其原理与取不同构件为机架的 演化方法（称为“机构倒置” 演化方法（称为“机构倒置” B1 原理）完全相同， 原理）完全相同，即相对运动 不变原理。 不变原理。当给整个机构加一 个共同的运动时， 个共同的运动时，虽然各构件 的绝对运动改变了， 的绝对运动改变了，但是各构 件之间的相对运动并不发生变 化，亦即各构件的相对尺寸不 发生改变。 发生改变。 对转化后的机构进行设计 与对原机构设计的结果是 完全一样的， 完全一样的 ， 这样就可以 活动铰链位置的求解问 将 活动铰链位置的求解 问 题转化为 固定铰链的求解 问题。 问题。
欲得确定解，则需附加条件： 欲得确定解，则需附加条件： (1)给定机架长度 ； 给定机架长度d； 给定机架长度 (2)给定曲柄长度 ； 给定曲柄长度a； 给定曲柄长度 (3)给定连杆长度 给定连杆长度b 给定连杆长度 (1)给定机架长度 的解： 给定机架长度d的解： 给定机架长度 的解 (2)给定曲柄长度 的解： 给定曲柄长度a的解 给定曲柄长度 的解： 作图步骤： 作图步骤： 证明： 证明：
K 1 K +1
2) 选定机构比例尺，作出极位图： 选定机构比例尺，作出极位图：
3) 联 C1C2 ， 过 C2 作 C1M ⊥ C1C2 ； 另过 C1作 ∠ C2C1N=90°-θ ° 射 线 C1N ， 交 C1M 于 P点； 点 4) 以 C1P 为直径作圆 I ， 为直径作圆I 则该圆上任一点均可 作为A铰链，有无穷 多解。 除弧FG以外 多解。 (除弧FG以外) 以外) 设曲柄长度为a，连杆长度为 ， 设曲柄长度为 ，连杆长度为b，则:
机构示例——飞机起落架机构 飞机起落架机构 机构示例
设计时要求机轮在放下和收起 时连杆BC占据图示的两个共线 时连杆 占据图示的两个共线 位置。 位置。
（3）满足预定的轨迹要求 设计时要求在机构运动过程中，连杆上某点能实现预定的轨迹。 设计时要求在机构运动过程中，连杆上某点能实现预定的轨迹。 (又称为轨迹生成机构的设计) 又称为轨迹生成机构的设计 又称为轨迹生成机构的设计
AC 1 = b + a AC 2 = b a
B2 N
C2 90-θ
C1
θ
B1 A
θ
D
I P MF G
a = b =
AC AC
1
1
AC 2 + AC 2
2
2
——错位不连续问题 错位不连续问题 不连通域
C2
∴ A铰链不能选定在FG弧段 铰链不能选定在FG弧段
C1
C2
D
θ
B2 F B1′ A B1 G B2′ I
A B
θ
φ=θ
已知：机架长度 ， ，设计此机构。 已知：机架长度d，K，设计此机构。 分析： 分析： 由于θ 导杆摆角φ相等， 由于θ与导杆摆角φ相等，设计此机构 时，仅需要确定曲柄 a。 。 i. 计算θ＝ ° 计算 ＝180°(K-1)/(K+1)； ； B φ=θ D d D m A n
ii. 任选 作∠mDn＝φ＝θ 任选D作 ＝ ＝ iii. 取A点，使得 点 使得AD=d, 则: a = d sin(φ/2)
反转法或转化机构法的具体作图方法——为了不改变反转前 为了不改变反转前 反转法或转化机构法的具体作图方法 后机构的相对运动， 后机构的相对运动，作图时 将原机构每一位置的各构件之间的相对位置视为刚性体； 将原机构每一位置的各构件之间的相对位置视为刚性体； 用作全等四边形或全等三角形的方法， 用作全等四边形或全等三角形的方法，求出转化后机构的 各构件的相对位置。 各构件的相对位置。 这一方法又称为“刚化 反转法” 这一方法又称为“刚化——反转法”。 反转法 反转作图法只限于求解两位置或三位置的设计问题 反转作图法只限于求解两位置或三位置的设计问题 两位置
c12 b12
B1 C1
c23
C3
b23
B3
A
D
LAB = l AB1
唯一解
LCD = l C1 D LAD = l AD
2) 已知机架上固定铰链的中心 、D位置（即已知 AD） 已知机架上固定铰链的中心A 位置（ 位置 即已知L
i. 已知连杆在运动过程中的两个位置 已知连杆在运动过程中的两个位置E1F1 、 E2F2 ，设计四杆机构 两个位置
已知连杆在运动过程中的两个位置 已知连杆在运动过程中的两个位置E1F1 、 E2F2 ，设计四杆机构 两个位置 转化机构法( 反转法) ——转化机构法(或反转法)的应用 转化机构法 C1
F1 F2
B1
E1
α12
有无穷多解
LAB = l AB1
E2
12
LCD = l C1 D LBC = l B1C1
本讲重点： 本讲重点： ★四杆机构设计的图解法 本讲难点： 本讲难点： 图解法中反转原理 反转原理的应用 图解法中反转原理的应用
§8-4 平面四杆机构的设计
一、平面连杆设计的基本问题
1. 平面连杆机构设计的基本任务 1) 根据给定的设计要求选定机构型式； 根据给定的设计要求选定机构型式； 2) 确定各构件尺寸 ， 并要满足结构条件 、 动力条件 确定各构件尺寸，并要满足结构条件、 和运动连续条件等。 和运动连续条件等。 2. 平面连杆机构设计的三大类基本命题 1) 满足预定运动的规律要求 2) 满足预定的连杆位置要求 3) 满足预定的轨迹要求
（1）满足预定运动的规律要求 要求两连架杆的转角能够满足预定的对应位置关系； 要求两连架杆的转角能够满足预定的对应位置关系； 要求在原动件运动规律一定的条件下， 要求在原动件运动规律一定的条件下，从动件能够准 确地或近似地满足预定的运动规律要求。 确地或近似地满足预定的运动规律要求。
满足两连架杆转角的预定对应位置关系要求的机构示例——车门开闭机构 车门开闭机构 满足两连架杆转角的预定对应位置关系要求的机构示例
B1
c12 b12
C1 C2
铰链Ａ b) 联C1C２ ，作垂直平分线 12 作垂直平分线c 铰链D
B2
LAB = l AB1
A
LCD = l C1 D LAD = l AD
D
有无穷多解
ii. 已知连杆上在运动过程中的三个位置B1C1、B2C2 、B3C3， 已知连杆上在运动过程中的三个位置 三个位置 设计四杆机构。 设计四杆机构。
A
A
D
D
ii. 已知连杆上在运动过程中的三个位置E1F1、E2F2、E3F3 ， 已知连杆上在运动过程中的三个位置 三个位置 设计四杆机构
F1 F2
E1 E2
A’3 A’2 D ’3
C1
F3
B1 A
E3
D’
2
D
LAB = l AB1 LCD = l C1 D LBC = l B1C1
唯一解
第八章 平面连杆机构及其设计
§8-1 §8-2 §8-3 连杆机构及其传动特点 平面四杆机构的类型和应用 平面四杆机构的基本性质
▲曲柄存在条件 ▲急回特性及行程速比系数 四杆机构传动角、 ▲四杆机构传动角、压力角及死点 ▲铰链四杆机构的运动连续性 前 述 内 容 复 习
§8-4 平面四杆机构的设计
用图解法设计四杆机构★ 用图解法设计四杆机构★ 用解析法设计四杆机构 用实验法设计四杆机构
C1
C2
α12
B2
12
A
C1
D
C2 连
杆 为 相 对 机 架 的 情 D况
以
B1 B2
α12 12
A
A
D
以连杆上任一线为相对机架的情况 F2 C1 B1 B2 E2 C2
A A
A
D D
D
所得结果与以连杆为相对机架时相同， 所得结果与以连杆为相对机架时相同 ， 故 设计时可以连杆上任 意线为相对机架进行，结果相同。 意线为相对机架进行，结果相同。
2b
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Oa C2
90-θ
C1 III
θ
A
AC 1 + AC 2 = 2b
D E
θ
Q AC2Ob AEOb ∴ AE = AC2
P Ob
I
◆曲柄滑块机构 已知条件：滑块行程 、偏距e和行程速比系数 和行程速比系数K 已知条件：滑块行程H、偏距 和行程速比系数 设计过程： 设计过程：
θ = 180°
K 1 K +1
设计时要求两连架杆的转角应大小相 等，方向相反，以实现车门的起闭
满足预定运动的规律要求机构示 例——对数计算机构 对数计算机构
近似再现函数 y = log x 的 平 面 四 杆 机 构
（2）满足预定的连杆位置要求 设计时要求连杆能依次点据一系列的 预定位置。 又称为导引机构的设计 预定位置。(又称为导引机构的设计 )
已知连杆上两活动铰链的中心B 位置（ 1) 已知连杆上两活动铰链的中心 、C位置（即已知 BC） 位置 即已知L i. 已知连杆在运动过程中的两个位置 已知连杆在运动过程中的两个位置B1C1、B2C2 ，设计四杆机构 两个位置
位置已知，固定铰链Ａ 设计分析： 铰链Ｂ 设计分析： 铰链 Ｂ 和 Ｃ位置已知 ，固定铰链 Ａ和 Ｄ 未 铰链Ｂ 轨迹为圆弧， 知 。 铰链 Ｂ和 Ｃ 轨迹为圆弧 ， 其圆心分别 为点Ａ 分别在B 为点 Ａ 和 Ｄ 。 Ａ 和 Ｄ 分别在 1B ２ 和 C1C ２ 的垂直平分线上。 的垂直平分线上。 设计步骤： 设计步骤： a) 联B1B２，作垂直平分线 12 作垂直平分线b
设计方法——采用转化机构法(或反转法) 采用转化机构法( 反转法) 设计方法 采用转化机构法 转化机构法或 反转法— 转化机构法 或 反转法 —根据机构的倒置理论 ， 根据机构的倒置理论， 根据机构的倒置理论 通过取不同构件为机架， 通过取不同构件为机架 ，E1 将 活动铰链位置的求解 转化为固定铰链的求解 转化为 固定铰链的求解 设计四杆机构的方法。 设计四杆机构的方法。 A D
D A E
θ
II Oa C2
2a 90-θ
C1
AC 1 = b + a AC 2 = b a
AC 1 AC 2 = 2a
P
θ
I Ob
Q AC2Oa AEOa ∴ AE = AC2
(3)给定连杆长度 的解： 给定连杆长度b的解 给定连杆长度 的解： 作图步骤： 作图步骤： 证明： 证明：
AC 1 = b + a AC 2 = b a
2. 按连杆预定位置设计四杆机构 连杆预定位置设计四杆机构 1) 已知连杆上两活动铰链的中心B、C位置（即已知LBC） 已知连杆上两活动铰链的中心 位置（即已知 位置
i. 已知连杆在运动过程中的两个位置 已知连杆在运动过程中的两个位置B1C1、B2C2 ，设计四杆机构 两个位置
ii. 已知连杆上在运动过程中的三个位置B1C1、B2C2 、B3C3，设计 已知连杆上在运动过程中的三个位置 三个位置 四杆机构。 四杆机构。
机构示例——鹤式起重机 鹤式起重机 机构示例 机构示例——搅拌机机构 搅拌机机构 机构示例
3. 设计方法: 1）解析法 设计方法:
2）图解法
3）实验法
二、用图解法设计四杆机构
1. 按给定的行程速比系数 设计四杆机构 按给定的行程速比系数K设计四杆机构 设计四杆机构——实现给定运动要求 2. 按连杆预定位置设计四杆机构 按连杆预定位置设计四杆机构——实现给定连杆位置（轨迹）要求 实现给定连杆位置（轨迹） 3. 按两连架杆预定的对应位置设计四杆机构 按两连架杆预定的对应位置设计四杆机构——实现给定连架杆位
B1 A C2 90-θ C1
有无穷多解 设曲柄长度为a， 设曲柄长度为a，连杆 长度为b， 长度为 ，则:
AC 1 = b + a AC 2 = b a
a = b = AC AC
1
θ
I
1
AC 2 + AC 2
2
B2 N
P M
2
◆摆动导杆机构
对于摆动导杆机构,由于其导杆的摆角φ 对于摆动导杆机构 由于其导杆的摆角 刚好等于其 由于其导杆的摆角 曲柄长度L 极位夹角θ，因此，只要给定曲柄长度 或给定 极位夹角 ，因此，只要给定曲柄长度 AB (或给定 机架长度L 和行程速比系数K就可以求得机构 就可以求得机构。 机架长度 AD)和行程速比系数 就可以求得机构。
置（轨迹）要求 轨迹）
1. 按给定的行程速比系数 设计四杆机构 按给定的行程速比系数 行程速比系数K设计四杆机构 ◆曲柄摇杆机构 设计要求：已知摇杆的长度 、 及行程速比系数K。 设计要求 已知摇杆的长度CD、摆角及行程速比系数 。 已知摇杆的长度 设计过程： 设计过程：
θ 1) 计算极位夹角： = 180° 计算极位夹角：
2) 已知机架上固定铰链的中心 、D位置（即已知 AD） 已知机架上固定铰链的中心A 位置（ 位置 即已知L
i. 已知连杆在运动过程中的两个位置 已知连杆在运动过程中的两个位置E1F1 、 E2F2 ，设计四杆机构 两个位置
ii. 已知连杆上在运动过程中的 三个位置E1F1 、 E2F2 、 E3F3 ， 设计 已知连杆上在运动过程中的三个位置 三个位置 四杆机构
E2 F1 F2
转化机构法( 反转法)原理： 转化机构法(或反转法)原理：
其原理与取不同构件为机架的 演化方法（称为“机构倒置” 演化方法（称为“机构倒置” B1 原理）完全相同， 原理）完全相同，即相对运动 不变原理。 不变原理。当给整个机构加一 个共同的运动时， 个共同的运动时，虽然各构件 的绝对运动改变了， 的绝对运动改变了，但是各构 件之间的相对运动并不发生变 化，亦即各构件的相对尺寸不 发生改变。 发生改变。 对转化后的机构进行设计 与对原机构设计的结果是 完全一样的， 完全一样的 ， 这样就可以 活动铰链位置的求解问 将 活动铰链位置的求解 问 题转化为 固定铰链的求解 问题。 问题。
欲得确定解，则需附加条件： 欲得确定解，则需附加条件： (1)给定机架长度 ； 给定机架长度d； 给定机架长度 (2)给定曲柄长度 ； 给定曲柄长度a； 给定曲柄长度 (3)给定连杆长度 给定连杆长度b 给定连杆长度 (1)给定机架长度 的解： 给定机架长度d的解： 给定机架长度 的解 (2)给定曲柄长度 的解： 给定曲柄长度a的解 给定曲柄长度 的解： 作图步骤： 作图步骤： 证明： 证明：
K 1 K +1
2) 选定机构比例尺，作出极位图： 选定机构比例尺，作出极位图：
3) 联 C1C2 ， 过 C2 作 C1M ⊥ C1C2 ； 另过 C1作 ∠ C2C1N=90°-θ ° 射 线 C1N ， 交 C1M 于 P点； 点 4) 以 C1P 为直径作圆 I ， 为直径作圆I 则该圆上任一点均可 作为A铰链，有无穷 多解。 除弧FG以外 多解。 (除弧FG以外) 以外) 设曲柄长度为a，连杆长度为 ， 设曲柄长度为 ，连杆长度为b，则:
机构示例——飞机起落架机构 飞机起落架机构 机构示例
设计时要求机轮在放下和收起 时连杆BC占据图示的两个共线 时连杆 占据图示的两个共线 位置。 位置。
（3）满足预定的轨迹要求 设计时要求在机构运动过程中，连杆上某点能实现预定的轨迹。 设计时要求在机构运动过程中，连杆上某点能实现预定的轨迹。 (又称为轨迹生成机构的设计) 又称为轨迹生成机构的设计 又称为轨迹生成机构的设计
AC 1 = b + a AC 2 = b a
B2 N
C2 90-θ
C1
θ
B1 A
θ
D
I P MF G
a = b =
AC AC
1
1
AC 2 + AC 2
2
2
——错位不连续问题 错位不连续问题 不连通域
C2
∴ A铰链不能选定在FG弧段 铰链不能选定在FG弧段
C1
C2
D
θ
B2 F B1′ A B1 G B2′ I
A B
θ
φ=θ
已知：机架长度 ， ，设计此机构。 已知：机架长度d，K，设计此机构。 分析： 分析： 由于θ 导杆摆角φ相等， 由于θ与导杆摆角φ相等，设计此机构 时，仅需要确定曲柄 a。 。 i. 计算θ＝ ° 计算 ＝180°(K-1)/(K+1)； ； B φ=θ D d D m A n
ii. 任选 作∠mDn＝φ＝θ 任选D作 ＝ ＝ iii. 取A点，使得 点 使得AD=d, 则: a = d sin(φ/2)
反转法或转化机构法的具体作图方法——为了不改变反转前 为了不改变反转前 反转法或转化机构法的具体作图方法 后机构的相对运动， 后机构的相对运动，作图时 将原机构每一位置的各构件之间的相对位置视为刚性体； 将原机构每一位置的各构件之间的相对位置视为刚性体； 用作全等四边形或全等三角形的方法， 用作全等四边形或全等三角形的方法，求出转化后机构的 各构件的相对位置。 各构件的相对位置。 这一方法又称为“刚化 反转法” 这一方法又称为“刚化——反转法”。 反转法 反转作图法只限于求解两位置或三位置的设计问题 反转作图法只限于求解两位置或三位置的设计问题 两位置
c12 b12
B1 C1
c23
C3
b23
B3
A
D
LAB = l AB1
唯一解
LCD = l C1 D LAD = l AD
2) 已知机架上固定铰链的中心 、D位置（即已知 AD） 已知机架上固定铰链的中心A 位置（ 位置 即已知L
i. 已知连杆在运动过程中的两个位置 已知连杆在运动过程中的两个位置E1F1 、 E2F2 ，设计四杆机构 两个位置
已知连杆在运动过程中的两个位置 已知连杆在运动过程中的两个位置E1F1 、 E2F2 ，设计四杆机构 两个位置 转化机构法( 反转法) ——转化机构法(或反转法)的应用 转化机构法 C1
F1 F2
B1
E1
α12
有无穷多解
LAB = l AB1
E2
12
LCD = l C1 D LBC = l B1C1
本讲重点： 本讲重点： ★四杆机构设计的图解法 本讲难点： 本讲难点： 图解法中反转原理 反转原理的应用 图解法中反转原理的应用
§8-4 平面四杆机构的设计
一、平面连杆设计的基本问题
1. 平面连杆机构设计的基本任务 1) 根据给定的设计要求选定机构型式； 根据给定的设计要求选定机构型式； 2) 确定各构件尺寸 ， 并要满足结构条件 、 动力条件 确定各构件尺寸，并要满足结构条件、 和运动连续条件等。 和运动连续条件等。 2. 平面连杆机构设计的三大类基本命题 1) 满足预定运动的规律要求 2) 满足预定的连杆位置要求 3) 满足预定的轨迹要求
（1）满足预定运动的规律要求 要求两连架杆的转角能够满足预定的对应位置关系； 要求两连架杆的转角能够满足预定的对应位置关系； 要求在原动件运动规律一定的条件下， 要求在原动件运动规律一定的条件下，从动件能够准 确地或近似地满足预定的运动规律要求。 确地或近似地满足预定的运动规律要求。
满足两连架杆转角的预定对应位置关系要求的机构示例——车门开闭机构 车门开闭机构 满足两连架杆转角的预定对应位置关系要求的机构示例
B1
c12 b12
C1 C2
铰链Ａ b) 联C1C２ ，作垂直平分线 12 作垂直平分线c 铰链D
B2
LAB = l AB1
A
LCD = l C1 D LAD = l AD
D
有无穷多解
ii. 已知连杆上在运动过程中的三个位置B1C1、B2C2 、B3C3， 已知连杆上在运动过程中的三个位置 三个位置 设计四杆机构。 设计四杆机构。
A
A
D
D
ii. 已知连杆上在运动过程中的三个位置E1F1、E2F2、E3F3 ， 已知连杆上在运动过程中的三个位置 三个位置 设计四杆机构
F1 F2
E1 E2
A’3 A’2 D ’3
C1
F3
B1 A
E3
D’
2
D
LAB = l AB1 LCD = l C1 D LBC = l B1C1
唯一解
第八章 平面连杆机构及其设计
§8-1 §8-2 §8-3 连杆机构及其传动特点 平面四杆机构的类型和应用 平面四杆机构的基本性质
▲曲柄存在条件 ▲急回特性及行程速比系数 四杆机构传动角、 ▲四杆机构传动角、压力角及死点 ▲铰链四杆机构的运动连续性 前 述 内 容 复 习
§8-4 平面四杆机构的设计
用图解法设计四杆机构★ 用图解法设计四杆机构★ 用解析法设计四杆机构 用实验法设计四杆机构
C1
C2
α12
B2
12
A
C1
D
C2 连
杆 为 相 对 机 架 的 情 D况
以
B1 B2
α12 12
A
A
D
以连杆上任一线为相对机架的情况 F2 C1 B1 B2 E2 C2
A A
A
D D
D
所得结果与以连杆为相对机架时相同， 所得结果与以连杆为相对机架时相同 ， 故 设计时可以连杆上任 意线为相对机架进行，结果相同。 意线为相对机架进行，结果相同。
2b
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Oa C2
90-θ
C1 III
θ
A
AC 1 + AC 2 = 2b
D E
θ
Q AC2Ob AEOb ∴ AE = AC2
P Ob
I
◆曲柄滑块机构 已知条件：滑块行程 、偏距e和行程速比系数 和行程速比系数K 已知条件：滑块行程H、偏距 和行程速比系数 设计过程： 设计过程：
θ = 180°
K 1 K +1
设计时要求两连架杆的转角应大小相 等，方向相反，以实现车门的起闭
满足预定运动的规律要求机构示 例——对数计算机构 对数计算机构
近似再现函数 y = log x 的 平 面 四 杆 机 构
（2）满足预定的连杆位置要求 设计时要求连杆能依次点据一系列的 预定位置。 又称为导引机构的设计 预定位置。(又称为导引机构的设计 )
已知连杆上两活动铰链的中心B 位置（ 1) 已知连杆上两活动铰链的中心 、C位置（即已知 BC） 位置 即已知L i. 已知连杆在运动过程中的两个位置 已知连杆在运动过程中的两个位置B1C1、B2C2 ，设计四杆机构 两个位置
位置已知，固定铰链Ａ 设计分析： 铰链Ｂ 设计分析： 铰链 Ｂ 和 Ｃ位置已知 ，固定铰链 Ａ和 Ｄ 未 铰链Ｂ 轨迹为圆弧， 知 。 铰链 Ｂ和 Ｃ 轨迹为圆弧 ， 其圆心分别 为点Ａ 分别在B 为点 Ａ 和 Ｄ 。 Ａ 和 Ｄ 分别在 1B ２ 和 C1C ２ 的垂直平分线上。 的垂直平分线上。 设计步骤： 设计步骤： a) 联B1B２，作垂直平分线 12 作垂直平分线b
设计方法——采用转化机构法(或反转法) 采用转化机构法( 反转法) 设计方法 采用转化机构法 转化机构法或 反转法— 转化机构法 或 反转法 —根据机构的倒置理论 ， 根据机构的倒置理论， 根据机构的倒置理论 通过取不同构件为机架， 通过取不同构件为机架 ，E1 将 活动铰链位置的求解 转化为固定铰链的求解 转化为 固定铰链的求解 设计四杆机构的方法。 设计四杆机构的方法。 A D
D A E
θ
II Oa C2
2a 90-θ
C1
AC 1 = b + a AC 2 = b a
AC 1 AC 2 = 2a
P
θ
I Ob
Q AC2Oa AEOa ∴ AE = AC2
(3)给定连杆长度 的解： 给定连杆长度b的解 给定连杆长度 的解： 作图步骤： 作图步骤： 证明： 证明：
AC 1 = b + a AC 2 = b a
2. 按连杆预定位置设计四杆机构 连杆预定位置设计四杆机构 1) 已知连杆上两活动铰链的中心B、C位置（即已知LBC） 已知连杆上两活动铰链的中心 位置（即已知 位置
i. 已知连杆在运动过程中的两个位置 已知连杆在运动过程中的两个位置B1C1、B2C2 ，设计四杆机构 两个位置
ii. 已知连杆上在运动过程中的三个位置B1C1、B2C2 、B3C3，设计 已知连杆上在运动过程中的三个位置 三个位置 四杆机构。 四杆机构。
机构示例——鹤式起重机 鹤式起重机 机构示例 机构示例——搅拌机机构 搅拌机机构 机构示例
3. 设计方法: 1）解析法 设计方法:
2）图解法
3）实验法
二、用图解法设计四杆机构
1. 按给定的行程速比系数 设计四杆机构 按给定的行程速比系数K设计四杆机构 设计四杆机构——实现给定运动要求 2. 按连杆预定位置设计四杆机构 按连杆预定位置设计四杆机构——实现给定连杆位置（轨迹）要求 实现给定连杆位置（轨迹） 3. 按两连架杆预定的对应位置设计四杆机构 按两连架杆预定的对应位置设计四杆机构——实现给定连架杆位