第3章-平面連桿機(jī)構(gòu)

1、13.1概述概述 連桿機(jī)構(gòu)被廣泛地使用在各種機(jī)器、儀表、連桿機(jī)構(gòu)被廣泛地使用在各種機(jī)器、儀表、操縱裝置和生活實(shí)踐之中，例如內(nèi)燃機(jī)、牛頭刨、操縱裝置和生活實(shí)踐之中，例如內(nèi)燃機(jī)、牛頭刨、鋼窗啟閉機(jī)構(gòu)、碎石機(jī)、折疊桌椅、縫紉機(jī)等等。鋼窗啟閉機(jī)構(gòu)、碎石機(jī)、折疊桌椅、縫紉機(jī)等等。這些機(jī)構(gòu)都有一個(gè)共同的特點(diǎn)：其機(jī)構(gòu)都是通過這些機(jī)構(gòu)都有一個(gè)共同的特點(diǎn)：其機(jī)構(gòu)都是通過低副聯(lián)接而成，故這些機(jī)構(gòu)又稱低副機(jī)構(gòu)。根據(jù)低副聯(lián)接而成，故這些機(jī)構(gòu)又稱低副機(jī)構(gòu)。根據(jù)這一特點(diǎn)，我們定義：若干構(gòu)件通過低副（轉(zhuǎn)動(dòng)這一特點(diǎn)，我們定義：若干構(gòu)件通過低副（轉(zhuǎn)動(dòng)副或移動(dòng)副）聯(lián)接所組成的機(jī)構(gòu)稱作連桿機(jī)構(gòu)。副或移動(dòng)副）聯(lián)接所組成的機(jī)構(gòu)稱作連桿

2、機(jī)構(gòu)。連桿機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是平面運(yùn)動(dòng)還是空連桿機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是平面運(yùn)動(dòng)還是空間運(yùn)動(dòng)，連桿機(jī)構(gòu)又可以分為平面連桿機(jī)構(gòu)和空間運(yùn)動(dòng)，連桿機(jī)構(gòu)又可以分為平面連桿機(jī)構(gòu)和空間連桿機(jī)構(gòu)。平面連桿機(jī)構(gòu)的類型很多，單從組間連桿機(jī)構(gòu)。平面連桿機(jī)構(gòu)的類型很多，單從組成機(jī)構(gòu)的桿件數(shù)來看就有四桿、五桿和多桿機(jī)構(gòu)。成機(jī)構(gòu)的桿件數(shù)來看就有四桿、五桿和多桿機(jī)構(gòu)。一般多桿機(jī)構(gòu)可以看成是由幾個(gè)四桿機(jī)構(gòu)所組成，一般多桿機(jī)構(gòu)可以看成是由幾個(gè)四桿機(jī)構(gòu)所組成，所以平面四桿機(jī)構(gòu)不但結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，應(yīng)用也最廣所以平面四桿機(jī)構(gòu)不但結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，應(yīng)用也最廣泛。泛。2平面連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)平面連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn): （1）由于是低副，為面接觸，所以

3、承受壓強(qiáng)小、便于潤滑、）由于是低副，為面接觸，所以承受壓強(qiáng)小、便于潤滑、磨損較輕，可承受較大載荷；磨損較輕，可承受較大載荷； （2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便,構(gòu)件之間的接觸是由構(gòu)件本身構(gòu)件之間的接觸是由構(gòu)件本身的幾何約束來保持的，因此構(gòu)件工作可靠；的幾何約束來保持的，因此構(gòu)件工作可靠； （3）可使從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)多種形式的運(yùn)動(dòng)，滿足多種運(yùn)動(dòng)規(guī)律）可使從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)多種形式的運(yùn)動(dòng)，滿足多種運(yùn)動(dòng)規(guī)律的要求；的要求； （4）利用平面連桿機(jī)構(gòu)中的連桿可滿足多種運(yùn)動(dòng)軌跡的要）利用平面連桿機(jī)構(gòu)中的連桿可滿足多種運(yùn)動(dòng)軌跡的要求。求。平面連桿機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)平面連桿機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn): （1）根據(jù)從動(dòng)件所需要的運(yùn)動(dòng)規(guī)律

4、或軌跡來設(shè)計(jì)連桿機(jī)構(gòu)）根據(jù)從動(dòng)件所需要的運(yùn)動(dòng)規(guī)律或軌跡來設(shè)計(jì)連桿機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜，精度不高比較復(fù)雜，精度不高; （2）運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的慣性難以平衡，不適用于高速運(yùn)動(dòng)場(chǎng)合。）運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的慣性難以平衡，不適用于高速運(yùn)動(dòng)場(chǎng)合。33.2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型 當(dāng)平面四桿機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)副都是轉(zhuǎn)動(dòng)副時(shí)，稱為鉸鏈四當(dāng)平面四桿機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)副都是轉(zhuǎn)動(dòng)副時(shí)，稱為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。如圖所示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，桿桿機(jī)構(gòu)。如圖所示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，桿4是固定不動(dòng)的，稱是固定不動(dòng)的，稱為機(jī)架。與機(jī)架相連的桿為機(jī)架。與機(jī)架相連的桿1和桿和桿3稱為連架桿，不與機(jī)架直接稱為連架桿，不與機(jī)架直接相連的桿相連的桿2，稱為連

5、桿。如果桿，稱為連桿。如果桿1(或桿或桿3)能繞鉸鏈能繞鉸鏈A(或鉸鏈或鉸鏈D)作整周的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，則此桿稱為曲柄。如果不能作整周的連續(xù)作整周的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，則此桿稱為曲柄。如果不能作整周的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，而只能來回?fù)u擺一個(gè)角度，則此桿稱為搖桿。旋轉(zhuǎn)，而只能來回?fù)u擺一個(gè)角度，則此桿稱為搖桿。 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，機(jī)架和連桿總是存在的，因此可按曲鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，機(jī)架和連桿總是存在的，因此可按曲柄存在情況，分為三種基本形式：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄柄存在情況，分為三種基本形式：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)。點(diǎn)擊進(jìn)入點(diǎn)擊進(jìn)入鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)參數(shù)化模型參數(shù)化模型A1B2C3D4A1B2C

6、3D44 3.2.1曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中的兩連架桿，如果一個(gè)為曲柄，另一個(gè)為在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中的兩連架桿，如果一個(gè)為曲柄，另一個(gè)為搖桿，那么該機(jī)構(gòu)就稱為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。取曲柄搖桿，那么該機(jī)構(gòu)就稱為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。取曲柄AB為主動(dòng)件，為主動(dòng)件，當(dāng)曲柄當(dāng)曲柄AB作連續(xù)等速整周轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)搖桿作連續(xù)等速整周轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)搖桿CD將在一定角度內(nèi)將在一定角度內(nèi)作往復(fù)擺動(dòng)。由此可見，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)能將主動(dòng)件的整周回轉(zhuǎn)運(yùn)作往復(fù)擺動(dòng)。由此可見，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)能將主動(dòng)件的整周回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成從動(dòng)件的往復(fù)擺動(dòng)。如圖所示的剪切機(jī)通過原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)動(dòng)轉(zhuǎn)換成從動(dòng)件的往復(fù)擺動(dòng)。如圖所示的剪切機(jī)通過原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，

7、再由連桿帶動(dòng)搖桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)剪切工作。曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，再由連桿帶動(dòng)搖桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)剪切工作。 點(diǎn)點(diǎn)擊擊觀觀看看曲曲柄柄搖搖桿桿機(jī)機(jī) 構(gòu)構(gòu)實(shí)實(shí)例例5 在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)搖桿為主動(dòng)件時(shí)，可當(dāng)搖桿為主動(dòng)件時(shí)，可將搖桿的往復(fù)擺動(dòng)經(jīng)連將搖桿的往復(fù)擺動(dòng)經(jīng)連桿轉(zhuǎn)換為曲柄的連續(xù)旋桿轉(zhuǎn)換為曲柄的連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在生產(chǎn)中應(yīng)用轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在生產(chǎn)中應(yīng)用很廣泛。如圖所示縫紉很廣泛。如圖所示縫紉機(jī)的踏板機(jī)構(gòu)，當(dāng)腳踏機(jī)的踏板機(jī)構(gòu)，當(dāng)腳踏板（相當(dāng)于搖桿）作往板（相當(dāng)于搖桿）作往復(fù)擺動(dòng)時(shí)，通過連桿帶復(fù)擺動(dòng)時(shí)，通過連桿帶動(dòng)曲軸（相當(dāng)于曲柄）動(dòng)曲軸（相當(dāng)于曲柄）作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，為縫紉機(jī)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，為縫紉機(jī)實(shí)現(xiàn)縫紉提供原動(dòng)力

8、，實(shí)現(xiàn)縫紉提供原動(dòng)力，再在縫紉機(jī)頭內(nèi)由另一再在縫紉機(jī)頭內(nèi)由另一個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成縫紉機(jī)針的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成縫紉機(jī)針的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)縫紉工往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)縫紉工作。作。 1234234163.2.2雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu) 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若兩個(gè)連架桿鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若兩個(gè)連架桿均為曲柄，則該機(jī)構(gòu)稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)均為曲柄，則該機(jī)構(gòu)稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)，兩個(gè)曲柄可分別為主動(dòng)件。，兩個(gè)曲柄可分別為主動(dòng)件。 圖示慣性篩中，圖示慣性篩中，ABCD為雙曲柄為雙曲柄機(jī)構(gòu)，工作時(shí)以曲柄機(jī)構(gòu)，工作時(shí)以曲柄AB為主動(dòng)件，為主動(dòng)件，并作等速轉(zhuǎn)動(dòng)，通過連桿并作等速轉(zhuǎn)動(dòng)，通過連桿BC帶動(dòng)從帶動(dòng)從動(dòng)曲柄動(dòng)曲柄

9、CD，作周期性的變速運(yùn)動(dòng)，作周期性的變速運(yùn)動(dòng)，再通過再通過E點(diǎn)的聯(lián)接，使篩子作變速往點(diǎn)的聯(lián)接，使篩子作變速往復(fù)運(yùn)動(dòng)。慣性篩利用從動(dòng)曲柄的變速復(fù)運(yùn)動(dòng)。慣性篩利用從動(dòng)曲柄的變速轉(zhuǎn)動(dòng)，使篩子具有一定的加速度，篩轉(zhuǎn)動(dòng)，使篩子具有一定的加速度，篩面上的物料由于慣性來回抖動(dòng)，達(dá)到面上的物料由于慣性來回抖動(dòng)，達(dá)到篩分物料的目的。篩分物料的目的。A C1BC 12DB1ADBCE7 雙曲柄機(jī)構(gòu)中，當(dāng)兩個(gè)曲柄長(zhǎng)度不相等時(shí)，主動(dòng)曲柄作等速轉(zhuǎn)動(dòng)，雙曲柄機(jī)構(gòu)中，當(dāng)兩個(gè)曲柄長(zhǎng)度不相等時(shí)，主動(dòng)曲柄作等速轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)曲柄隨之作變速轉(zhuǎn)動(dòng)，即從動(dòng)曲柄在每一周中的角速度有時(shí)大于主從動(dòng)曲柄隨之作變速轉(zhuǎn)動(dòng)，即從動(dòng)曲柄在每一周中的角速度

10、有時(shí)大于主動(dòng)曲柄的角速度，有時(shí)小于主動(dòng)曲柄的角速度。雙曲柄機(jī)構(gòu)中，常見的動(dòng)曲柄的角速度，有時(shí)小于主動(dòng)曲柄的角速度。雙曲柄機(jī)構(gòu)中，常見的還有平行雙曲柄機(jī)構(gòu)和反向雙曲柄機(jī)構(gòu)，如圖所示。還有平行雙曲柄機(jī)構(gòu)和反向雙曲柄機(jī)構(gòu)，如圖所示。 （1）當(dāng)兩曲柄的長(zhǎng)度相等且平行時(shí)，稱）當(dāng)兩曲柄的長(zhǎng)度相等且平行時(shí)，稱為平行雙曲柄機(jī)構(gòu)。平行雙曲柄機(jī)構(gòu)的兩曲為平行雙曲柄機(jī)構(gòu)。平行雙曲柄機(jī)構(gòu)的兩曲柄的旋轉(zhuǎn)方向相同，角速度也相等。平行雙柄的旋轉(zhuǎn)方向相同，角速度也相等。平行雙曲柄機(jī)構(gòu)應(yīng)用很廣，如圖所示機(jī)車聯(lián)動(dòng)裝置曲柄機(jī)構(gòu)應(yīng)用很廣，如圖所示機(jī)車聯(lián)動(dòng)裝置中，車輪相當(dāng)于曲柄，保證了各車輪同速同中，車輪相當(dāng)于曲柄，保證了各車輪同速同

11、向轉(zhuǎn)動(dòng)。此機(jī)車聯(lián)動(dòng)裝置中還增設(shè)一個(gè)曲柄向轉(zhuǎn)動(dòng)。此機(jī)車聯(lián)動(dòng)裝置中還增設(shè)一個(gè)曲柄EF作輔助構(gòu)件，以防止平行雙曲柄機(jī)構(gòu)作輔助構(gòu)件，以防止平行雙曲柄機(jī)構(gòu)ABCD變成為反向雙曲柄機(jī)構(gòu)。變成為反向雙曲柄機(jī)構(gòu)。 ABC12344AEDBFCBFCABCD123448 (2)當(dāng)雙曲柄機(jī)構(gòu)對(duì)邊相等，但互不平當(dāng)雙曲柄機(jī)構(gòu)對(duì)邊相等，但互不平行時(shí)，則稱其為反向雙曲柄機(jī)構(gòu)。反向雙行時(shí)，則稱其為反向雙曲柄機(jī)構(gòu)。反向雙曲柄的旋轉(zhuǎn)方向相反，且角速度也不相等。曲柄的旋轉(zhuǎn)方向相反，且角速度也不相等。如圖（如圖（3-9）所示，車門啟閉機(jī)構(gòu)中，當(dāng)主）所示，車門啟閉機(jī)構(gòu)中，當(dāng)主動(dòng)曲柄動(dòng)曲柄AB轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過連桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過連桿BC使從動(dòng)

12、曲使從動(dòng)曲柄柄CD朝反向轉(zhuǎn)過，從而保證兩扇車門能同朝反向轉(zhuǎn)過，從而保證兩扇車門能同時(shí)開啟和關(guān)閉。時(shí)開啟和關(guān)閉。 3.2.3雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu) 在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若兩個(gè)連架桿均為搖桿時(shí)，若兩個(gè)連架桿均為搖桿時(shí)，則該機(jī)構(gòu)稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)。則該機(jī)構(gòu)稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)。在雙搖桿機(jī)構(gòu)中，兩桿均可在雙搖桿機(jī)構(gòu)中，兩桿均可作為主動(dòng)件。主動(dòng)搖桿往復(fù)作為主動(dòng)件。主動(dòng)搖桿往復(fù)擺動(dòng)時(shí)，通過連桿帶動(dòng)從動(dòng)擺動(dòng)時(shí)，通過連桿帶動(dòng)從動(dòng)搖桿往復(fù)擺動(dòng)。搖桿往復(fù)擺動(dòng)。ADBBCCADCB點(diǎn)點(diǎn)擊擊觀觀看看 翻翻臺(tái)臺(tái)機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)9 雙搖桿機(jī)構(gòu)在機(jī)械工程上應(yīng)用也很多，如圖所雙搖桿機(jī)構(gòu)在機(jī)械工程上應(yīng)用也很多，如圖所示汽車離合器操

13、縱機(jī)構(gòu)中示汽車離合器操縱機(jī)構(gòu)中,當(dāng)駕駛員踩下踏板時(shí)，當(dāng)駕駛員踩下踏板時(shí)，主動(dòng)搖桿主動(dòng)搖桿AB往右擺動(dòng)，由連桿往右擺動(dòng)，由連桿BC帶動(dòng)從動(dòng)桿帶動(dòng)從動(dòng)桿CD也向右擺動(dòng)，從而對(duì)離合器產(chǎn)生作用。也向右擺動(dòng)，從而對(duì)離合器產(chǎn)生作用。 如圖所示載重車自卸翻斗裝置中，當(dāng)液壓缸活塞如圖所示載重車自卸翻斗裝置中，當(dāng)液壓缸活塞桿向右伸出時(shí)，可帶動(dòng)雙搖桿桿向右伸出時(shí)，可帶動(dòng)雙搖桿AB和和CD向右擺動(dòng)，向右擺動(dòng)，從而使翻斗車內(nèi)的貨物滑下。如圖所示起重機(jī)中，從而使翻斗車內(nèi)的貨物滑下。如圖所示起重機(jī)中，在雙搖桿在雙搖桿AB和和CD的配合下，起重機(jī)能將起吊的重的配合下，起重機(jī)能將起吊的重物幾乎沿水平方向移動(dòng)，以省時(shí)省功。物幾

14、乎沿水平方向移動(dòng)，以省時(shí)省功。ADCBQQEBCBCDEA1432DACB103.3鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化3.3.1移動(dòng)副取代轉(zhuǎn)動(dòng)副的演化移動(dòng)副取代轉(zhuǎn)動(dòng)副的演化113.3.2變更機(jī)架的演化變更機(jī)架的演化 機(jī)機(jī)架架鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副D轉(zhuǎn)化成移動(dòng)副后的機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化成移動(dòng)副后的機(jī)構(gòu)(e=0)轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副C和和D轉(zhuǎn)化成移動(dòng)副后的機(jī)轉(zhuǎn)化成移動(dòng)副后的機(jī)構(gòu)構(gòu) 4曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)用用途途 鄂式破碎機(jī)、攪拌機(jī)等鄂式破碎機(jī)、攪拌機(jī)等內(nèi)燃機(jī)、沖床、空氣壓縮機(jī)等內(nèi)燃機(jī)、沖床、空氣壓縮機(jī)等儀表、解算裝置、織布機(jī)構(gòu)、印刷儀表、解算裝置、織布機(jī)構(gòu)、印刷機(jī)械等機(jī)械

15、等 1 雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu) 轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)用用途途慣性篩、插床、平行雙曲柄機(jī)構(gòu)用于機(jī)慣性篩、插床、平行雙曲柄機(jī)構(gòu)用于機(jī)車車輪聯(lián)動(dòng)，反向雙曲柄機(jī)構(gòu)用于車門車車輪聯(lián)動(dòng)，反向雙曲柄機(jī)構(gòu)用于車門開關(guān)等開關(guān)等小型刨床、回轉(zhuǎn)式油泵、插床等小型刨床、回轉(zhuǎn)式油泵、插床等 十字滑塊聯(lián)軸器等十字滑塊聯(lián)軸器等ADC32B14ACB1234A1234ADC32B14ACB1234AB4213曲曲柄柄移移動(dòng)動(dòng)導(dǎo)導(dǎo)桿桿機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)12機(jī)機(jī)架架鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副D轉(zhuǎn)化成移動(dòng)副后的機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化成移動(dòng)副后的機(jī)構(gòu)(e=0)轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副C和和D轉(zhuǎn)化成移動(dòng)副后的機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化成移動(dòng)副后的機(jī)構(gòu)2曲

16、柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖塊機(jī)構(gòu)與擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)曲柄搖塊機(jī)構(gòu)與擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 用用途途同前曲柄搖桿機(jī)構(gòu)同前曲柄搖桿機(jī)構(gòu)插齒機(jī)主傳動(dòng)、擺動(dòng)式原動(dòng)機(jī)、液壓插齒機(jī)主傳動(dòng)、擺動(dòng)式原動(dòng)機(jī)、液壓驅(qū)動(dòng)裝置、氣動(dòng)裝置等驅(qū)動(dòng)裝置、氣動(dòng)裝置等儀表、解算裝置等儀表、解算裝置等3雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)移動(dòng)導(dǎo)桿（定塊）機(jī)構(gòu)移動(dòng)導(dǎo)桿（定塊）機(jī)構(gòu)雙移動(dòng)滑塊機(jī)構(gòu)雙移動(dòng)滑塊機(jī)構(gòu)用用途途鶴式起重機(jī)、飛機(jī)起落架及鶴式起重機(jī)、飛機(jī)起落架及汽車、拖拉機(jī)上操縱前輪轉(zhuǎn)汽車、拖拉機(jī)上操縱前輪轉(zhuǎn)向等向等 手搖唧筒、雙作用式水泵等手搖唧筒、雙作用式水泵等 橢圓儀等橢圓儀等ADC32B14ACB123ACB12344ADC32B14ACB123441

17、23AB1234單單移移動(dòng)動(dòng)滑滑塊塊機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)13 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)當(dāng)以曲柄為機(jī)架時(shí)，可得導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)（曲柄滑塊機(jī)構(gòu)當(dāng)以曲柄為機(jī)架時(shí)，可得導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)（若導(dǎo)桿不能整周轉(zhuǎn)動(dòng)則為擺動(dòng)導(dǎo)桿，若能夠整周轉(zhuǎn)動(dòng)則若導(dǎo)桿不能整周轉(zhuǎn)動(dòng)則為擺動(dòng)導(dǎo)桿，若能夠整周轉(zhuǎn)動(dòng)則為轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿），應(yīng)用實(shí)例如牛頭刨床或下圖所示小型刨為轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿），應(yīng)用實(shí)例如牛頭刨床或下圖所示小型刨床。床。CBE1263A54D點(diǎn)點(diǎn)擊擊觀觀看看轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)導(dǎo)導(dǎo)桿桿機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)實(shí)實(shí)例例點(diǎn)點(diǎn)擊擊觀觀看看曲曲柄柄滑滑塊塊機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)實(shí)實(shí)例例14 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)若選滑塊為機(jī)架則可得移動(dòng)滑桿機(jī)構(gòu)，應(yīng)用實(shí)例如曲柄滑塊機(jī)構(gòu)若選滑塊為機(jī)架則可得移動(dòng)滑桿機(jī)構(gòu)，應(yīng)用實(shí)例如圖所示手搖唧筒。這種通過選

18、擇不同構(gòu)件作為機(jī)架以獲得不同機(jī)構(gòu)的圖所示手搖唧筒。這種通過選擇不同構(gòu)件作為機(jī)架以獲得不同機(jī)構(gòu)的方法稱為機(jī)構(gòu)的倒置，如選擇雙滑塊機(jī)構(gòu)中的不同構(gòu)件作為機(jī)架可得方法稱為機(jī)構(gòu)的倒置，如選擇雙滑塊機(jī)構(gòu)中的不同構(gòu)件作為機(jī)架可得不同的機(jī)構(gòu)。不同的機(jī)構(gòu)。3.3.3運(yùn)動(dòng)副元素逆換的演化運(yùn)動(dòng)副元素逆換的演化 將兩個(gè)低副的運(yùn)動(dòng)副元素的包容關(guān)系進(jìn)行將兩個(gè)低副的運(yùn)動(dòng)副元素的包容關(guān)系進(jìn)行逆換，不影響兩構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。如圖所逆換，不影響兩構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。如圖所示導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)若將構(gòu)件示導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)若將構(gòu)件2和和3的包容關(guān)系進(jìn)行逆換的包容關(guān)系進(jìn)行逆換則可得搖塊機(jī)構(gòu)，但各構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系則可得搖塊機(jī)構(gòu)，但各構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)

19、系不變。不變。 153.3.4擴(kuò)大回轉(zhuǎn)副的演化擴(kuò)大回轉(zhuǎn)副的演化 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄與連桿間的轉(zhuǎn)動(dòng)副尺寸擴(kuò)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄與連桿間的轉(zhuǎn)動(dòng)副尺寸擴(kuò)大到超過曲柄中心時(shí)，可得如圖所示偏心輪機(jī)構(gòu)。大到超過曲柄中心時(shí)，可得如圖所示偏心輪機(jī)構(gòu)。 163.4鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本特性鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本特性173.4.2 急回運(yùn)動(dòng)急回運(yùn)動(dòng) 如圖所示為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，設(shè)等速轉(zhuǎn)動(dòng)的曲柄如圖所示為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，設(shè)等速轉(zhuǎn)動(dòng)的曲柄AB為主為主動(dòng)件，它在回轉(zhuǎn)一周的過程中，與連桿動(dòng)件，它在回轉(zhuǎn)一周的過程中，與連桿BC有兩次共線位置有兩次共線位置ABl l和和AB2 2，此時(shí)從動(dòng)件搖桿，此時(shí)從動(dòng)件搖桿CD分別位于左、右兩個(gè)

20、極限位分別位于左、右兩個(gè)極限位置置Cl lD和和C2 2D，其夾角稱為搖桿的擺角。主動(dòng)曲柄與連桿在，其夾角稱為搖桿的擺角。主動(dòng)曲柄與連桿在兩共線位置時(shí)所夾的銳角稱為極位夾角，用兩共線位置時(shí)所夾的銳角稱為極位夾角，用 表示。表示。 當(dāng)曲柄等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)曲柄等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，搖桿來回?cái)[動(dòng)的速度是搖桿來回?cái)[動(dòng)的速度是不同的，其空回行程的不同的，其空回行程的平均速度大于工作行程平均速度大于工作行程的平均速度，這種性質(zhì)的平均速度，這種性質(zhì)為機(jī)構(gòu)的急回特性。為為機(jī)構(gòu)的急回特性。為了表達(dá)這個(gè)特征的相對(duì)了表達(dá)這個(gè)特征的相對(duì)程度，設(shè)程度，設(shè)1801802112122112tttcctccVVK18180180K111

21、80KK可得：可得：由：由： 偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)由于存在急回特性，故可用在偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)由于存在急回特性，故可用在空行程節(jié)省運(yùn)動(dòng)時(shí)間中，例如牛頭刨、往復(fù)式輸送機(jī)等?？招谐坦?jié)省運(yùn)動(dòng)時(shí)間中，例如牛頭刨、往復(fù)式輸送機(jī)等。 設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)時(shí)通常給定值算出角的值作為已知條件，一般設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)時(shí)通常給定值算出角的值作為已知條件，一般 2，K為銳角。為銳角。 稱為從動(dòng)件的行程速比系數(shù)，其大小表示急回的程稱為從動(dòng)件的行程速比系數(shù)，其大小表示急回的程度。只要度。只要 0，就有，就有 1，且越大，值越大，急回性質(zhì)越，且越大，值越大，急回性質(zhì)越明顯。明顯。KK193.5平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

22、 3.5.1平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問題平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問題1.平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程：平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程： 已知條件（運(yùn)動(dòng)條件、幾何條件、動(dòng)力條件）構(gòu)件尺寸已知條件（運(yùn)動(dòng)條件、幾何條件、動(dòng)力條件）構(gòu)件尺寸 ；2.平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的兩類基本要求：平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的兩類基本要求：（1）實(shí)現(xiàn)給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律（位置設(shè)計(jì)）；）實(shí)現(xiàn)給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律（位置設(shè)計(jì)）；（2）實(shí)現(xiàn)給定運(yùn)動(dòng)軌跡（軌跡設(shè)計(jì)）。）實(shí)現(xiàn)給定運(yùn)動(dòng)軌跡（軌跡設(shè)計(jì)）。3.三種設(shè)計(jì)方法：三種設(shè)計(jì)方法：（1）作圖法）作圖法: 簡(jiǎn)明易懂，精確性差。簡(jiǎn)明易懂，精確性差。（2）解析法）解析法: 精確度好，計(jì)算繁雜。精確度好，計(jì)算繁雜。（3）實(shí)驗(yàn)法）實(shí)驗(yàn)法: 形象直觀，過程復(fù)雜。形象直觀，過程復(fù)雜。 由于在教學(xué)中以作圖法解決位置設(shè)計(jì)問題為主由于在教學(xué)中以作圖法解決位置設(shè)計(jì)問題為主,故教材中只故教材中只介紹平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的作圖法。介紹平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的作圖法。203.5.2按照給定的行程速比系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)按照給定的行程速比系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu) 對(duì)于有急回運(yùn)動(dòng)的四桿機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足行程速比對(duì)于有急回運(yùn)動(dòng)的四桿機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足行程速比系數(shù)系數(shù)K的要求。在這種情況下，可以利用機(jī)構(gòu)的極限位置的要求。在這種情況下，可以利用機(jī)構(gòu)的極限位置的幾何關(guān)系，再結(jié)合其他輔助條件進(jìn)行設(shè)計(jì)。的幾何關(guān)系，再結(jié)合其他輔助條件進(jìn)行設(shè)計(jì)。3