平面四桿機構(gòu)的基本類型及應(yīng)用課件

一、平面四桿機構(gòu)的基本類型及應(yīng)用全部運動副為轉(zhuǎn)動副的四桿機構(gòu)稱為鉸鏈四桿機構(gòu)，它是平面四桿機構(gòu)的最基本型式（如圖3-4a所示）圖3-4a一、平面四桿機構(gòu)的基本類型及應(yīng)用圖3-4a1a—曲柄：與機架相聯(lián)并且作整周轉(zhuǎn)動的構(gòu)件；

b—連桿：不與機架相聯(lián)作平面運動的構(gòu)件；

c—搖桿：與機架相聯(lián)并且作往復(fù)擺動的構(gòu)件；

d—機架：

a、c—連架桿。

a—曲柄：與機架相聯(lián)并且作整周轉(zhuǎn)動的構(gòu)件；

b—連桿：不與2鉸鏈四桿機構(gòu)可分為以下三種類型

1、曲柄搖桿機構(gòu)鉸鏈四桿機構(gòu)的兩連架桿中一個能作整周轉(zhuǎn)動，另一個只能作往復(fù)擺動的機構(gòu)。鉸鏈四桿機構(gòu)可分為以下三種類型

1、曲柄搖桿機構(gòu)32、雙曲柄機構(gòu)鉸鏈四桿機構(gòu)的兩連架桿均能作整周轉(zhuǎn)動的機構(gòu)。2、雙曲柄機構(gòu)鉸鏈四桿機構(gòu)的兩連架桿均能作整周轉(zhuǎn)動的機構(gòu)。4在雙曲柄機構(gòu)中，若相對兩桿平行相等，稱為平行雙曲柄機構(gòu)（圖3－9）。這種機構(gòu)的特點是其兩曲柄能以相同的角速度同時轉(zhuǎn)動，而連桿作平行移動。圖3－10a所示機車車輪聯(lián)動機構(gòu)和圖3－10b所示的攝影平臺升降機構(gòu)均為其應(yīng)用實例。圖3－9圖3－10在雙曲柄機構(gòu)中，若相對兩桿平行相等，稱為平行雙曲柄機構(gòu)（圖35在圖3－11a所示雙曲柄機構(gòu)中，雖然其對應(yīng)邊長度也相等，但BC桿與AD桿并不平行，兩曲柄AB和CD轉(zhuǎn)動方向也相反，故稱其為反平行四邊形機構(gòu)。圖3－11b所示的車門開閉機構(gòu)即為其應(yīng)用實例，它是利用反平行四邊形機構(gòu)運動時，兩曲柄轉(zhuǎn)向相反的特性，達到兩扇車門同時敞開或關(guān)閉的目的。

圖3－11在圖3－11a所示雙曲柄機構(gòu)中，雖然其對應(yīng)邊長度也相等，但B63、雙搖桿機構(gòu)雙搖桿機構(gòu):鉸鏈四桿機構(gòu)中的兩連架桿均不能作整周轉(zhuǎn)動的機構(gòu)。3、雙搖桿機構(gòu)雙搖桿機構(gòu):鉸鏈四桿機構(gòu)中的兩連架桿均不能作7如圖3－12所示鶴式起重機的雙搖桿機構(gòu)ABCD，它可使懸掛重物作近似水平直線移動，避免不必要的升降而消耗能量。在雙搖桿機構(gòu)中，若兩搖桿的長度相等稱等腰梯形機構(gòu)，如圖3—13中的汽車前輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)。如圖3－12所示鶴式起重機的雙搖桿機構(gòu)ABCD，它可使8前面介紹的三種鉸鏈四桿機構(gòu)，還遠遠滿足不了實際工作機械的需要，在實際應(yīng)用中，常常采用多種不同外形、構(gòu)造和特性的四桿機構(gòu)，這些類型的四桿機構(gòu)可以看作是由鉸鏈四桿機構(gòu)通過各種方法演化而來的。這些演化機構(gòu)擴大了平面連桿機構(gòu)的應(yīng)用，豐富了其內(nèi)涵。

二、平面連桿機構(gòu)的演化前面介紹的三種鉸鏈四桿機構(gòu)，二、平面連桿機構(gòu)的演化91、改變相對桿長、轉(zhuǎn)動副演化為移動副在曲柄搖桿機構(gòu)中，若搖桿的桿長增大至無窮長，則其與連桿相聯(lián)的轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)化成移動副?！瑝K機構(gòu)1、改變相對桿長、轉(zhuǎn)動副演化為移動副在曲柄搖桿機構(gòu)中，若搖桿10曲柄滑塊機構(gòu)——偏心輪機構(gòu)當(dāng)曲柄的實際尺寸很短并傳遞較大的動力時，可將曲柄做成幾何中心與回轉(zhuǎn)中心距離等于曲柄長度的圓盤，常稱此機構(gòu)為偏心輪機構(gòu)。曲柄滑塊機構(gòu)——偏心輪機構(gòu)當(dāng)曲柄的實際尺寸很短并傳遞較大的動11雙滑塊機構(gòu)若繼續(xù)改變圖3—14b中對心曲柄滑塊機構(gòu)中桿2長度，轉(zhuǎn)動副C轉(zhuǎn)化成移動副，又可演化成雙滑塊機構(gòu)（圖3－15）。該種機構(gòu)常應(yīng)用在儀表和解算裝置中。雙滑塊機構(gòu)若繼續(xù)改變圖3—14b中對心曲柄滑塊機構(gòu)中桿2長度12原理：各構(gòu)件間的相對運動保持不變（1）變化鉸鏈四桿機構(gòu)的機架

如圖3-4所示的三種鉸鏈四桿機構(gòu)，各桿件間的相對運動和長度都不變，但選取不同構(gòu)件為機架，演化成了具有不同結(jié)構(gòu)型式、不同運動性質(zhì)和不同用途的以下三種機構(gòu)。2、選用不同構(gòu)件為機架圖3-4原理：各構(gòu)件間的相對運動保持不變2、選用不同構(gòu)件為機架圖3-13（2）變化單移動副機構(gòu)的機架若將圖3－14b所示的對心曲柄滑塊機構(gòu)，重新選用不同構(gòu)件為機架，又可演化成以下具有不同運動特性和不同用途的機構(gòu)。圖3－14b圖3－16（2）變化單移動副機構(gòu)的機架若將圖3－14b所示的對心曲柄滑14若選構(gòu)件1為機架（圖3－16a），雖然各構(gòu)件的形狀和相對運動關(guān)系都未改變，但沿塊3將在可轉(zhuǎn)動（或擺動）的構(gòu)件4（稱其為導(dǎo)桿）上作相對移動，此時圖3－14b所示的曲柄滑塊機構(gòu)就演化成轉(zhuǎn)動（或擺動）導(dǎo)桿機構(gòu)（圖3－16a）；差異？

轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu)擺動導(dǎo)桿機構(gòu)能否回復(fù)為曲柄滑塊機構(gòu)？？擺動導(dǎo)桿機構(gòu)若選構(gòu)件1為機架（圖3－16a），雖然各構(gòu)件的形狀和相對運動15它可用于回轉(zhuǎn)式油泵、牛頭刨床及插床等機器中。圖3－17所示小型刨床和圖3—18中的牛頭刨床，分別是轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu)和擺動導(dǎo)桿機構(gòu)的應(yīng)用實例。圖3－17圖3—18它可用于回轉(zhuǎn)式油泵、牛頭刨床及插床等機器中。圖3－17所示小16若選用構(gòu)件2為機架，滑塊3僅能繞機架上鉸鏈C作擺動，此時演化成曲柄搖塊機構(gòu)（圖3－16b）；它廣泛應(yīng)用于機床、液壓驅(qū)動及氣動裝置中，圖3－19所示為Y54插齒機中驅(qū)動插齒刀的機構(gòu)和圖3－20所示的自卸卡車的翻斗機構(gòu)，均是曲柄搖塊機構(gòu)應(yīng)用實例。

圖3－16b若選用構(gòu)件2為機架，滑塊3僅能繞機架上鉸鏈C作擺動，此時演化17圖3－19圖3－20圖3－19圖3－2018若選用曲柄滑塊機構(gòu)中滑塊3作機架（圖3-16c），即演化成移動導(dǎo)桿機構(gòu)（或稱定塊機構(gòu)）。它應(yīng)用于手搖卿筒（圖3—21）和雙作用式水泵等機械中。

圖3-16c圖3—21若選用曲柄滑塊機構(gòu)中滑塊3作機架（圖3-16c），即演化成移19（3）變化雙移動副機構(gòu)的機架在圖3-15和圖3-22a所示的具有兩個移動副的四桿機構(gòu)中，是選擇滑塊4作為機架的，稱之為正弦機構(gòu)，這種機構(gòu)在印刷機械、紡織機械、機床中均得到廣泛地應(yīng)用，例如機床變速箱操縱機構(gòu)、縫紉機中針桿機構(gòu)（圖3—22d）；

圖3—22圖3-15（3）變化雙移動副機構(gòu)的機架在圖3-15和圖3-22a所示的20若選取構(gòu)件1為機架（圖3－22b），則演化成雙轉(zhuǎn)塊機構(gòu)，它常應(yīng)用作兩距離很小的平行軸的聯(lián)軸器，圖3-22e所示的十字滑塊聯(lián)軸節(jié)為其應(yīng)用實例；

圖3－22b圖3-22e若選取構(gòu)件1為機架（圖3－22b），則演化成雙轉(zhuǎn)塊機構(gòu)，它常21當(dāng)選取構(gòu)件3為機架（圖3－22c）時，演化成雙滑塊機構(gòu)，常應(yīng)用它作橢圓儀（圖3—22f）。

圖3－22當(dāng)選取構(gòu)件3為機架（圖3－22c）時，演化成雙滑塊機構(gòu)，常應(yīng)22總結(jié)：平面連桿機構(gòu)的演化總結(jié)：平面連桿機構(gòu)的演化23平面四桿機構(gòu)的基本類型及應(yīng)用課件24一、平面四桿機構(gòu)的基本類型及應(yīng)用全部運動副為轉(zhuǎn)動副的四桿機構(gòu)稱為鉸鏈四桿機構(gòu)，它是平面四桿機構(gòu)的最基本型式（如圖3-4a所示）圖3-4a一、平面四桿機構(gòu)的基本類型及應(yīng)用圖3-4a25a—曲柄：與機架相聯(lián)并且作整周轉(zhuǎn)動的構(gòu)件；

b—連桿：不與機架相聯(lián)作平面運動的構(gòu)件；

c—搖桿：與機架相聯(lián)并且作往復(fù)擺動的構(gòu)件；

d—機架：

a、c—連架桿。

a—曲柄：與機架相聯(lián)并且作整周轉(zhuǎn)動的構(gòu)件；

b—連桿：不與26鉸鏈四桿機構(gòu)可分為以下三種類型

1、曲柄搖桿機構(gòu)鉸鏈四桿機構(gòu)的兩連架桿中一個能作整周轉(zhuǎn)動，另一個只能作往復(fù)擺動的機構(gòu)。鉸鏈四桿機構(gòu)可分為以下三種類型

1、曲柄搖桿機構(gòu)272、雙曲柄機構(gòu)鉸鏈四桿機構(gòu)的兩連架桿均能作整周轉(zhuǎn)動的機構(gòu)。2、雙曲柄機構(gòu)鉸鏈四桿機構(gòu)的兩連架桿均能作整周轉(zhuǎn)動的機構(gòu)。28在雙曲柄機構(gòu)中，若相對兩桿平行相等，稱為平行雙曲柄機構(gòu)（圖3－9）。這種機構(gòu)的特點是其兩曲柄能以相同的角速度同時轉(zhuǎn)動，而連桿作平行移動。圖3－10a所示機車車輪聯(lián)動機構(gòu)和圖3－10b所示的攝影平臺升降機構(gòu)均為其應(yīng)用實例。圖3－9圖3－10在雙曲柄機構(gòu)中，若相對兩桿平行相等，稱為平行雙曲柄機構(gòu)（圖329在圖3－11a所示雙曲柄機構(gòu)中，雖然其對應(yīng)邊長度也相等，但BC桿與AD桿并不平行，兩曲柄AB和CD轉(zhuǎn)動方向也相反，故稱其為反平行四邊形機構(gòu)。圖3－11b所示的車門開閉機構(gòu)即為其應(yīng)用實例，它是利用反平行四邊形機構(gòu)運動時，兩曲柄轉(zhuǎn)向相反的特性，達到兩扇車門同時敞開或關(guān)閉的目的。

圖3－11在圖3－11a所示雙曲柄機構(gòu)中，雖然其對應(yīng)邊長度也相等，但B303、雙搖桿機構(gòu)雙搖桿機構(gòu):鉸鏈四桿機構(gòu)中的兩連架桿均不能作整周轉(zhuǎn)動的機構(gòu)。3、雙搖桿機構(gòu)雙搖桿機構(gòu):鉸鏈四桿機構(gòu)中的兩連架桿均不能作31如圖3－12所示鶴式起重機的雙搖桿機構(gòu)ABCD，它可使懸掛重物作近似水平直線移動，避免不必要的升降而消耗能量。在雙搖桿機構(gòu)中，若兩搖桿的長度相等稱等腰梯形機構(gòu)，如圖3—13中的汽車前輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)。如圖3－12所示鶴式起重機的雙搖桿機構(gòu)ABCD，它可使32前面介紹的三種鉸鏈四桿機構(gòu)，還遠遠滿足不了實際工作機械的需要，在實際應(yīng)用中，常常采用多種不同外形、構(gòu)造和特性的四桿機構(gòu)，這些類型的四桿機構(gòu)可以看作是由鉸鏈四桿機構(gòu)通過各種方法演化而來的。這些演化機構(gòu)擴大了平面連桿機構(gòu)的應(yīng)用，豐富了其內(nèi)涵。

二、平面連桿機構(gòu)的演化前面介紹的三種鉸鏈四桿機構(gòu)，二、平面連桿機構(gòu)的演化331、改變相對桿長、轉(zhuǎn)動副演化為移動副在曲柄搖桿機構(gòu)中，若搖桿的桿長增大至無窮長，則其與連桿相聯(lián)的轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)化成移動副?！瑝K機構(gòu)1、改變相對桿長、轉(zhuǎn)動副演化為移動副在曲柄搖桿機構(gòu)中，若搖桿34曲柄滑塊機構(gòu)——偏心輪機構(gòu)當(dāng)曲柄的實際尺寸很短并傳遞較大的動力時，可將曲柄做成幾何中心與回轉(zhuǎn)中心距離等于曲柄長度的圓盤，常稱此機構(gòu)為偏心輪機構(gòu)。曲柄滑塊機構(gòu)——偏心輪機構(gòu)當(dāng)曲柄的實際尺寸很短并傳遞較大的動35雙滑塊機構(gòu)若繼續(xù)改變圖3—14b中對心曲柄滑塊機構(gòu)中桿2長度，轉(zhuǎn)動副C轉(zhuǎn)化成移動副，又可演化成雙滑塊機構(gòu)（圖3－15）。該種機構(gòu)常應(yīng)用在儀表和解算裝置中。雙滑塊機構(gòu)若繼續(xù)改變圖3—14b中對心曲柄滑塊機構(gòu)中桿2長度36原理：各構(gòu)件間的相對運動保持不變（1）變化鉸鏈四桿機構(gòu)的機架

如圖3-4所示的三種鉸鏈四桿機構(gòu)，各桿件間的相對運動和長度都不變，但選取不同構(gòu)件為機架，演化成了具有不同結(jié)構(gòu)型式、不同運動性質(zhì)和不同用途的以下三種機構(gòu)。2、選用不同構(gòu)件為機架圖3-4原理：各構(gòu)件間的相對運動保持不變2、選用不同構(gòu)件為機架圖3-37（2）變化單移動副機構(gòu)的機架若將圖3－14b所示的對心曲柄滑塊機構(gòu)，重新選用不同構(gòu)件為機架，又可演化成以下具有不同運動特性和不同用途的機構(gòu)。圖3－14b圖3－16（2）變化單移動副機構(gòu)的機架若將圖3－14b所示的對心曲柄滑38若選構(gòu)件1為機架（圖3－16a），雖然各構(gòu)件的形狀和相對運動關(guān)系都未改變，但沿塊3將在可轉(zhuǎn)動（或擺動）的構(gòu)件4（稱其為導(dǎo)桿）上作相對移動，此時圖3－14b所示的曲柄滑塊機構(gòu)就演化成轉(zhuǎn)動（或擺動）導(dǎo)桿機構(gòu)（圖3－16a）；差異？

轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu)擺動導(dǎo)桿機構(gòu)能否回復(fù)為曲柄滑塊機構(gòu)？？擺動導(dǎo)桿機構(gòu)若選構(gòu)件1為機架（圖3－16a），雖然各構(gòu)件的形狀和相對運動39它可用于回轉(zhuǎn)式油泵、牛頭刨床及插床等機器中。圖3－17所示小型刨床和圖3—18中的牛頭刨床，分別是轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機構(gòu)和擺動導(dǎo)桿機構(gòu)的應(yīng)用實例。圖3－17圖3—18它可用于回轉(zhuǎn)式油泵、牛頭刨床及插床等機器中。圖3－17所示小40若選用構(gòu)件2為機架，滑塊3僅能繞機架上鉸鏈C作擺動，此時演化成曲柄搖塊機構(gòu)（圖3－16b）；它廣泛應(yīng)用于機床、液壓驅(qū)動及氣動裝置中，圖3－19所示為Y54插齒機中驅(qū)動插齒刀的機構(gòu)和圖3－20所示的自卸卡車的翻斗機構(gòu)，均是曲柄搖塊機構(gòu)應(yīng)用實例。

圖3－16b若選用構(gòu)件2為機架，滑塊3僅能繞機架上鉸鏈C作擺動，此時演化41圖3－19圖3－20圖3－19圖3－2042若選用曲柄滑塊機構(gòu)中滑塊3作機架（圖3-16c），即演化成移動導(dǎo)桿機構(gòu)（或稱定塊機構(gòu)）。它應(yīng)用于手搖卿筒（圖3—21）和雙作用式水泵等機械中。

圖3-16c圖3—21若選用曲柄滑塊機構(gòu)中滑塊3作機架（圖3-16c），即演化成移43（3）變化雙移動副機構(gòu)的機架在圖3-15和圖3-22a所示的具有兩個移動副的四桿機構(gòu)中，是選擇滑塊4作為機架的，稱之為正弦機構(gòu)，這種機構(gòu)在印刷機械、紡織機械、機床中均得到廣泛地應(yīng)用，例如機床變速箱操縱機構(gòu)、縫紉機中針桿機構(gòu)（圖3—22d）；

圖3—22圖3-15（3）變化雙移動副機構(gòu)的機架在圖3-15和圖3-22a所示