第5章平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)

1、機(jī)械原理機(jī)械原理Design of Linkage Mechanisms5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵1 5 平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵2機(jī)械原理機(jī)械原理連桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例：連桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例：5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵3機(jī)械原理機(jī)械原理5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵4機(jī)械原理機(jī)械原理5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵5機(jī)械原理機(jī)械原理5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵6機(jī)械原理機(jī)械原理5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面

2、連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵7機(jī)械原理機(jī)械原理5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵8機(jī)械原理機(jī)械原理5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵9機(jī)械原理機(jī)械原理5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵10機(jī)械原理機(jī)械原理5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵11機(jī)械原理機(jī)械原理5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵12機(jī)械原理機(jī)械原理5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵13機(jī)械原理機(jī)械原理5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵14機(jī)械原理機(jī)械原理5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)

3、計(jì)潘海兵潘海兵15機(jī)械原理機(jī)械原理5.1 平面四桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和基本型式平面四桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和基本型式 連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)(linkage mechanisms)由低副（由低副（轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副、移動(dòng)副移動(dòng)副、球面副球面副、圓柱副圓柱副、及、及螺旋副螺旋副等）聯(lián)結(jié)而成的機(jī)構(gòu)，或稱等）聯(lián)結(jié)而成的機(jī)構(gòu)，或稱低副機(jī)構(gòu)低副機(jī)構(gòu)。含有不直接與機(jī)架相連的構(gòu)件（含有不直接與機(jī)架相連的構(gòu)件（連桿連桿）的低）的低副機(jī)構(gòu)稱副機(jī)構(gòu)稱連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵16機(jī)械原理機(jī)械原理連桿機(jī)構(gòu)分類連桿機(jī)構(gòu)分類根據(jù)其構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)分為根據(jù)其構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)分為平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)或或空

4、間連桿空間連桿機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)。所有構(gòu)件間的運(yùn)動(dòng)均為平面運(yùn)動(dòng)，且只用低副連接的。所有構(gòu)件間的運(yùn)動(dòng)均為平面運(yùn)動(dòng)，且只用低副連接的機(jī)構(gòu)稱為平面連桿機(jī)構(gòu)，又稱平面低副機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)稱為平面連桿機(jī)構(gòu)，又稱平面低副機(jī)構(gòu)。根據(jù)構(gòu)件數(shù)目分為根據(jù)構(gòu)件數(shù)目分為四桿機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)、五桿機(jī)構(gòu)五桿機(jī)構(gòu)。廣泛應(yīng)用的是平面廣泛應(yīng)用的是平面四桿機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)，而且它是構(gòu)成和研究平面，而且它是構(gòu)成和研究平面多桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)，其它機(jī)構(gòu)都是由四桿機(jī)構(gòu)演化而成的。多桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)，其它機(jī)構(gòu)都是由四桿機(jī)構(gòu)演化而成的。四桿機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)六六桿桿機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵17機(jī)械原理機(jī)械原理空間機(jī)構(gòu)與平面機(jī)構(gòu)5平面連桿機(jī)構(gòu)

5、及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵18機(jī)械原理機(jī)械原理空間機(jī)構(gòu)與平面機(jī)構(gòu)5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵19機(jī)械原理機(jī)械原理連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)（Linkage Mechanisms）的特點(diǎn)的特點(diǎn)(characteristics)平面連桿機(jī)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)：平面連桿機(jī)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)：（1）低副接觸面大、承載能力強(qiáng)、利于潤(rùn)滑，不易磨損，而）低副接觸面大、承載能力強(qiáng)、利于潤(rùn)滑，不易磨損，而且易于加工。且易于加工。（2）不同構(gòu)件尺寸，可改變從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律，實(shí)現(xiàn)增力和擴(kuò)）不同構(gòu)件尺寸，可改變從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律，實(shí)現(xiàn)增力和擴(kuò)大行程。大行程。（3）能夠?qū)崿F(xiàn)多種連桿運(yùn)動(dòng)軌跡曲線）能夠?qū)崿F(xiàn)多種連

6、桿運(yùn)動(dòng)軌跡曲線5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵20機(jī)械原理機(jī)械原理軌跡曲線軌跡曲線5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵21機(jī)械原理機(jī)械原理平面連桿機(jī)構(gòu)的主要缺點(diǎn)：平面連桿機(jī)構(gòu)的主要缺點(diǎn)：（1）運(yùn)動(dòng)必須經(jīng)過(guò)中間構(gòu)件進(jìn)行傳遞，因而傳遞路）運(yùn)動(dòng)必須經(jīng)過(guò)中間構(gòu)件進(jìn)行傳遞，因而傳遞路線長(zhǎng)，易產(chǎn)生積累誤差，機(jī)械效率降低，設(shè)計(jì)方法線長(zhǎng)，易產(chǎn)生積累誤差，機(jī)械效率降低，設(shè)計(jì)方法也較復(fù)雜。也較復(fù)雜。（2）連桿機(jī)構(gòu)作變速運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件慣性力及慣性力矩）連桿機(jī)構(gòu)作變速運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件慣性力及慣性力矩難以完成平衡，不宜作高速運(yùn)動(dòng)；難以完成平衡，不宜作高速運(yùn)動(dòng)；（3）連桿機(jī)構(gòu)較難準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)預(yù)

7、期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。）連桿機(jī)構(gòu)較難準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。手工設(shè)計(jì)非常繁瑣復(fù)手工設(shè)計(jì)非常繁瑣復(fù)雜，計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)就較雜，計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)就較為簡(jiǎn)單為簡(jiǎn)單構(gòu)件不都是和機(jī)架相構(gòu)件不都是和機(jī)架相連，誤差通過(guò)傳遞累連，誤差通過(guò)傳遞累計(jì)，輸出件誤差較大計(jì)，輸出件誤差較大實(shí)際中的連桿各構(gòu)件實(shí)際中的連桿各構(gòu)件均具有質(zhì)量，則必然均具有質(zhì)量，則必然存在慣性，會(huì)增加機(jī)存在慣性，會(huì)增加機(jī)構(gòu)的動(dòng)載荷構(gòu)的動(dòng)載荷不是不能平衡，是能不是不能平衡，是能夠平衡，平衡部分慣夠平衡，平衡部分慣性力，不能完全消除性力，不能完全消除得到的是近得到的是近似的運(yùn)動(dòng)曲似的運(yùn)動(dòng)曲線線5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵22機(jī)械原理機(jī)械原理

8、5 .2 平面四桿機(jī)構(gòu)的類型和應(yīng)用平面四桿機(jī)構(gòu)的類型和應(yīng)用ABC32144l1ABD3215平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵23所有運(yùn)動(dòng)副均為所有運(yùn)動(dòng)副均為轉(zhuǎn)動(dòng)副的平面四轉(zhuǎn)動(dòng)副的平面四桿機(jī)構(gòu)稱為鉸鏈桿機(jī)構(gòu)稱為鉸鏈四桿構(gòu)四桿構(gòu)機(jī)械原理機(jī)械原理一、 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本形式平面四桿機(jī)構(gòu)的基本形式鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) (revolute four-bar mechanisms)連架桿連架桿(side links)連架桿連架桿連桿連桿(coupler)能繞其軸線轉(zhuǎn)能繞其軸線轉(zhuǎn)360360的連架桿。的連架桿。僅能繞其軸線作往復(fù)擺動(dòng)的連架桿。僅能繞其軸線作往復(fù)擺動(dòng)的連架桿。曲柄曲柄(

9、crank)(crank)搖桿搖桿(rocker)(rocker)連架桿連架桿機(jī)架機(jī)架(frame)周轉(zhuǎn)副：周轉(zhuǎn)副：整周轉(zhuǎn)動(dòng)整周轉(zhuǎn)動(dòng) 擺轉(zhuǎn)副：擺轉(zhuǎn)副：不能整周轉(zhuǎn)動(dòng)不能整周轉(zhuǎn)動(dòng) 5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵24機(jī)械原理機(jī)械原理按照兩連架桿的運(yùn)動(dòng)形式的不同，按照兩連架桿的運(yùn)動(dòng)形式的不同，可將鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)分為：可將鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)分為：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)(crank-rocker mechanisms)雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)( double rocker mechanisms)雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)(double-crank mechanisms)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)5平

10、面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵25機(jī)械原理機(jī)械原理（1）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)(crank-rocker mechanisms)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若其兩個(gè)連架桿鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若其兩個(gè)連架桿一為曲柄一為曲柄，一為搖桿一為搖桿，則此四桿機(jī)構(gòu)稱為則此四桿機(jī)構(gòu)稱為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。功能：功能：連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)往復(fù)擺動(dòng)往復(fù)擺動(dòng)5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵26機(jī)械原理機(jī)械原理曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)(crank-rocker mechanisms)5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵27機(jī)械原理機(jī)械原理（2）雙曲柄機(jī)構(gòu)）雙曲柄機(jī)構(gòu)

11、( double rocker mechanisms)兩個(gè)兩個(gè)連架桿都是曲柄連架桿都是曲柄的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)功能：功能：連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵28機(jī)械原理機(jī)械原理雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu) ( double rocker mechanisms)5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵29機(jī)械原理機(jī)械原理雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)( double rocker mechanisms)AECDB1 12 23 34 45 56 6應(yīng)用實(shí)例：慣性篩應(yīng)用實(shí)例：慣性篩5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵30機(jī)械

12、原理機(jī)械原理雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)( double rocker mechanisms)ACBD特例：若機(jī)構(gòu)中特例：若機(jī)構(gòu)中相對(duì)兩桿平行且相等相對(duì)兩桿平行且相等，則成為，則成為平面四邊形平面四邊形機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)。平行四邊形機(jī)構(gòu)特性：平行四邊形機(jī)構(gòu)特性：兩曲柄同速同向轉(zhuǎn)動(dòng)兩曲柄同速同向轉(zhuǎn)動(dòng)連桿作平動(dòng)連桿作平動(dòng)臺(tái)燈伸展機(jī)構(gòu)臺(tái)燈伸展機(jī)構(gòu)5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵31機(jī)械原理機(jī)械原理雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)( double rocker mechanisms)平行四邊形機(jī)構(gòu)平行四邊形機(jī)構(gòu)位置不確定問(wèn)題位置不確定問(wèn)題5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵32機(jī)械原理機(jī)械原

13、理雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)( double rocker mechanisms)( double rocker mechanisms) 逆平行（逆平行（反平行反平行）四邊形機(jī)構(gòu)（）四邊形機(jī)構(gòu)（兩相對(duì)桿長(zhǎng)相等但兩相對(duì)桿長(zhǎng)相等但不平行的雙曲柄機(jī)構(gòu)不平行的雙曲柄機(jī)構(gòu)）DBCA公車車門(mén)開(kāi)閉機(jī)構(gòu)公車車門(mén)開(kāi)閉機(jī)構(gòu)特性：特性：以長(zhǎng)邊機(jī)架時(shí)，兩曲柄以反方向轉(zhuǎn)動(dòng)以長(zhǎng)邊機(jī)架時(shí)，兩曲柄以反方向轉(zhuǎn)動(dòng)以短邊為機(jī)架時(shí)，與一般雙曲柄機(jī)構(gòu)相似以短邊為機(jī)架時(shí)，與一般雙曲柄機(jī)構(gòu)相似5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵33機(jī)械原理機(jī)械原理（3）雙搖桿機(jī)構(gòu)）雙搖桿機(jī)構(gòu)(double-crank mechanisms)兩

14、個(gè)兩個(gè)連架桿都是搖桿連架桿都是搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)功能：功能：往復(fù)擺動(dòng)往復(fù)擺動(dòng)往復(fù)擺動(dòng)往復(fù)擺動(dòng)5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵34機(jī)械原理機(jī)械原理雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)(double-crank mechanisms)5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵35機(jī)械原理機(jī)械原理雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)(double-crank mechanisms)梯形機(jī)構(gòu)梯形機(jī)構(gòu)5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵36機(jī)械原理機(jī)械原理雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)( (double-crank mechanisms)double-crank mechanis

15、ms)飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵37機(jī)械原理機(jī)械原理雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)(double-crank mechanisms)推推土土機(jī)機(jī)鏟鏟斗斗機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)電風(fēng)扇搖頭機(jī)構(gòu)電風(fēng)扇搖頭機(jī)構(gòu)5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵38機(jī)械原理機(jī)械原理雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)(double-crank mechanisms)汽車前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)汽車前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)P P特例：特例：等腰梯形機(jī)構(gòu)等腰梯形機(jī)構(gòu)兩兩搖桿長(zhǎng)度相等搖桿長(zhǎng)度相等的雙搖桿機(jī)構(gòu)的雙搖桿機(jī)構(gòu)5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵395平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其

16、設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵40機(jī)械原理機(jī)械原理二、平面四桿機(jī)構(gòu)的演化二、平面四桿機(jī)構(gòu)的演化偏心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)(off-set slider-crank)對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)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)雙滑塊機(jī)構(gòu)雙滑塊機(jī)構(gòu) 正弦機(jī)構(gòu)正弦機(jī)構(gòu)s=l sin l1. 1. 改變構(gòu)件的形狀和運(yùn)動(dòng)尺寸改變構(gòu)件的形狀和運(yùn)動(dòng)尺寸5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵41機(jī)械原理機(jī)械原理轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵42機(jī)械原理機(jī)械原理2. 2. 改變運(yùn)動(dòng)副的尺寸改變運(yùn)動(dòng)副的尺寸擴(kuò)大B擴(kuò)大B5平面連桿機(jī)

17、構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵43機(jī)械原理機(jī)械原理轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵44機(jī)械原理機(jī)械原理移動(dòng)副：移動(dòng)副：擴(kuò)大D5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵45機(jī)械原理機(jī)械原理3. 3.取不同構(gòu)件為機(jī)架取不同構(gòu)件為機(jī)架(0360)(0360)(360)(360)1234ABCD曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)取不同構(gòu)件為機(jī)架各構(gòu)件取不同構(gòu)件為機(jī)架各構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系不變間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系不變整周轉(zhuǎn)動(dòng)副整周轉(zhuǎn)動(dòng)副5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵46機(jī)械原理機(jī)械原理雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)(0360)(0360)(360

18、)(360)1234ABDC雙雙搖桿機(jī)構(gòu)搖桿機(jī)構(gòu)(0360)(0360)(360)1234ABCD(a時(shí)，式（2）變?yōu)閐cbadbcaba ca da cbda(1)dabc(2)(cb)dacb(bc)dabc(2a)(2b)a dc ba ca db ca b5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵66機(jī)械原理機(jī)械原理同理當(dāng)同理當(dāng)ad時(shí)，同樣有時(shí)，同樣有由由(1)及（及（2a ）(2b)可得可得cbda(1)(bc)(2b)(c b) (2a)cbB2DC3r2BaAd+a1da-d|C-b|r34cbdadcdb結(jié)論：如果最短桿與最長(zhǎng)桿的長(zhǎng)度之和小于或等于其它兩結(jié)論：如果最

19、短桿與最長(zhǎng)桿的長(zhǎng)度之和小于或等于其它兩桿長(zhǎng)度之和（桿長(zhǎng)度之和（滿足桿長(zhǎng)和條件滿足桿長(zhǎng)和條件）則存在整周轉(zhuǎn)動(dòng)副，組成）則存在整周轉(zhuǎn)動(dòng)副，組成該整周轉(zhuǎn)動(dòng)副的兩桿必有一桿為最短桿。該整周轉(zhuǎn)動(dòng)副的兩桿必有一桿為最短桿。adcbadbccdabbdac(2a)(2b)5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵67機(jī)械原理機(jī)械原理鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型與尺寸之間的關(guān)系鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型與尺寸之間的關(guān)系在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中：在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中：（1）如果最短桿與最長(zhǎng)桿的長(zhǎng)度之和小于或等于其它兩如果最短桿與最長(zhǎng)桿的長(zhǎng)度之和小于或等于其它兩桿長(zhǎng)度之和桿長(zhǎng)度之和滿足桿長(zhǎng)條件滿足桿長(zhǎng)條件以最短桿的相鄰構(gòu)件為機(jī)架，

20、則此機(jī)構(gòu)為以最短桿為以最短桿的相鄰構(gòu)件為機(jī)架，則此機(jī)構(gòu)為以最短桿為曲柄的曲柄的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；以最短桿為機(jī)架，則此機(jī)構(gòu)為以最短桿為機(jī)架，則此機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)；以最短桿的對(duì)邊構(gòu)件為機(jī)架，則此機(jī)構(gòu)為以最短桿的對(duì)邊構(gòu)件為機(jī)架，則此機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)。（2）如果最短桿與最長(zhǎng)桿的長(zhǎng)度之和大于其它兩桿如果最短桿與最長(zhǎng)桿的長(zhǎng)度之和大于其它兩桿長(zhǎng)度之和（不滿足桿長(zhǎng)和條件），則不論選哪個(gè)構(gòu)件長(zhǎng)度之和（不滿足桿長(zhǎng)和條件），則不論選哪個(gè)構(gòu)件為機(jī)架，為機(jī)架， 都為都為雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)。5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵68機(jī)械原理機(jī)械原理判斷由不同桿作機(jī)架時(shí)四桿機(jī)構(gòu)

21、屬于哪種機(jī)構(gòu)判斷由不同桿作機(jī)架時(shí)四桿機(jī)構(gòu)屬于哪種機(jī)構(gòu)a、b為最長(zhǎng)與最短雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)cbda 以最短桿相鄰桿為機(jī)架以最短桿相鄰桿為機(jī)架以與最短桿相對(duì)的桿為機(jī)架以與最短桿相對(duì)的桿為機(jī)架以最短桿為機(jī)架以最短桿為機(jī)架NYdcba、5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵69 實(shí)例 如圖如圖ABCDABCD中，已知各桿長(zhǎng)度分別為：中，已知各桿長(zhǎng)度分別為：a=30a=30，b=50b=50，c=40c=40，d=45d=45，試確定該機(jī)構(gòu)分別以試確定該機(jī)構(gòu)分別以ADAD、ABAB、CDCD、BCBC各桿為機(jī)架時(shí)，各屬何機(jī)

22、構(gòu)？各桿為機(jī)架時(shí)，各屬何機(jī)構(gòu)？ 解：解：a+bc+da+b 2 2（ t t2 2）；）；所以所以v v2 2 v v1 1，弧長(zhǎng)S5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵103機(jī)械原理機(jī)械原理 2)急回運(yùn)動(dòng)機(jī)理急回運(yùn)動(dòng)機(jī)理 急回作用具有方向性急回作用具有方向性, ,當(dāng)原動(dòng)件的回轉(zhuǎn)方向改變時(shí)當(dāng)原動(dòng)件的回轉(zhuǎn)方向改變時(shí), ,急回的行程也隨之改變。急回的行程也隨之改變。 注意！a a) )曲柄轉(zhuǎn)過(guò)曲柄轉(zhuǎn)過(guò) 1801搖桿上搖桿上C點(diǎn)擺過(guò)：點(diǎn)擺過(guò)：21CC所用時(shí)間：所用時(shí)間：1111180 tb b) )曲柄轉(zhuǎn)過(guò)曲柄轉(zhuǎn)過(guò) 1802搖桿上搖桿上C點(diǎn)擺過(guò)：點(diǎn)擺過(guò)：12CC所用時(shí)間：所用時(shí)間：1

23、122180 t2121tt c c) )設(shè)兩過(guò)程的平均速度為設(shè)兩過(guò)程的平均速度為V V1 1、V V2 2：21221211;tCCVtCCV 21tt 12VV 回程速度大于正行程速度?；爻趟俣却笥谡谐趟俣取?平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵104機(jī)械原理機(jī)械原理3) 行程速比系數(shù)行程速比系數(shù)K為表明急回運(yùn)動(dòng)程度，用為表明急回運(yùn)動(dòng)程度，用行程速度變化系數(shù)行程速度變化系數(shù)K K( (time time ratioratio) ) 來(lái)衡量，來(lái)衡量，作為機(jī)構(gòu)的基本運(yùn)動(dòng)特征參數(shù)。定義為作為機(jī)構(gòu)的基本運(yùn)動(dòng)特征參數(shù)。定義為反正反正行程速度比，即行程速度比，即21211212211

24、2/ tttCCtCCvvK1180180 K11180 KK 或：或：平面四桿機(jī)構(gòu)具有急回特性的條件：平面四桿機(jī)構(gòu)具有急回特性的條件：（1 1）原動(dòng)件作等速整周轉(zhuǎn)動(dòng)；）原動(dòng)件作等速整周轉(zhuǎn)動(dòng)；（2 2）輸出件作往復(fù)運(yùn)動(dòng)；）輸出件作往復(fù)運(yùn)動(dòng)；（3 3）0 K K ，急回運(yùn)動(dòng)特性，急回運(yùn)動(dòng)特性愈顯著。愈顯著。 5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵105機(jī)械原理機(jī)械原理曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，原動(dòng)件曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，原動(dòng)件ABAB以等速轉(zhuǎn)動(dòng)以等速轉(zhuǎn)動(dòng)1B1B2HH=2a, 0,無(wú)急回特性。無(wú)急回特性。3 31 14 4A A對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)B B2 2C Ca ab b1C1

25、C2C1B1B2HC2偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)2AB134eCab12222)()(eabebaH0, ,有急回特性。有急回特性。5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵106機(jī)械原理機(jī)械原理對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)00， K=1，無(wú)急回運(yùn)動(dòng)無(wú)急回運(yùn)動(dòng)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 0 0， K 1，有急回運(yùn)動(dòng)有急回運(yùn)動(dòng)5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵107機(jī)械原理機(jī)械原理3 3）曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)）曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)21B2B1有急回特性。有急回特性。5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵108機(jī)械原理機(jī)械原理曲柄搖桿機(jī)構(gòu)是否

26、始終存在急回運(yùn)動(dòng)特性？曲柄搖桿機(jī)構(gòu)是否始終存在急回運(yùn)動(dòng)特性？（1 1）型曲柄搖桿機(jī)構(gòu)型曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 2222adbcK1K1，從動(dòng)件慢行程方向與曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致，如圖，從動(dòng)件慢行程方向與曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致，如圖所示。其結(jié)構(gòu)特征是所示。其結(jié)構(gòu)特征是A A、D D位于位于C C1 1、C C2 2兩點(diǎn)所在直線的同側(cè)兩點(diǎn)所在直線的同側(cè)，構(gòu)件尺寸關(guān)系為，構(gòu)件尺寸關(guān)系為 。 5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵109機(jī)械原理機(jī)械原理（2）型曲柄搖桿機(jī)構(gòu)型曲柄搖桿機(jī)構(gòu)K1K1，從動(dòng)件慢行程方向與曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，如圖，從動(dòng)件慢行程方向與曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，如圖所示。其結(jié)構(gòu)特征是所示。

27、其結(jié)構(gòu)特征是A A、D D位于位于C1C1、C2C2兩點(diǎn)所在直線的異側(cè)兩點(diǎn)所在直線的異側(cè)，構(gòu)件尺寸關(guān)系為，構(gòu)件尺寸關(guān)系為 2222adbc5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵110機(jī)械原理機(jī)械原理（3）型曲柄搖桿機(jī)構(gòu)型曲柄搖桿機(jī)構(gòu)K=1K=1，從動(dòng)件無(wú)急回特性，如圖所示。其結(jié)構(gòu)特征是，從動(dòng)件無(wú)急回特性，如圖所示。其結(jié)構(gòu)特征是A A、C1C1、C2C2三點(diǎn)共線，構(gòu)件尺寸關(guān)系為三點(diǎn)共線，構(gòu)件尺寸關(guān)系為 2222adbc5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵111機(jī)械原理機(jī)械原理三、壓力角、傳動(dòng)角和死點(diǎn)三、壓力角、傳動(dòng)角和死點(diǎn)1 1）壓力角）壓力角(pressure

28、 angle)(pressure angle)與傳動(dòng)角與傳動(dòng)角(transmission angle)(transmission angle) 在不計(jì)摩擦力、重力、慣性力的條件下，機(jī)構(gòu)中驅(qū)使在不計(jì)摩擦力、重力、慣性力的條件下，機(jī)構(gòu)中驅(qū)使從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的力的方向線與從動(dòng)件上受力點(diǎn)的速度方向線所夾從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的力的方向線與從動(dòng)件上受力點(diǎn)的速度方向線所夾的銳角。的銳角。壓力角：壓力角：傳動(dòng)角：傳動(dòng)角：壓力角的余角。壓力角的余角。vcFF1F21ABCD1234cos1FF sin2FF 越小，受力越好越小，受力越好。越大，受力越好越大，受力越好。 min傳動(dòng)角是變化的。5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及

29、其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵112機(jī)械原理機(jī)械原理三、壓力角、傳動(dòng)角和死點(diǎn)三、壓力角、傳動(dòng)角和死點(diǎn)ACBDvBFFvcaAB134Cb12vFABC23145平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵113機(jī)械原理機(jī)械原理2 2）平面四桿機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角位置）平面四桿機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角位置連接連接BDBD，在，在 ABDABD中：中：ABCDcbadFVC cos2222addaBD 在在 BCDBCD中：中： cos2222bccbBD bcaddacb2cos2cos2222 若此式為極值，則需若此式為極值，則需 取極值，即取極值，即 maxminminmaxcos11cos1800 故當(dāng)故

30、當(dāng) 90o時(shí)時(shí)： m i n = 180o- m a x結(jié)論：結(jié)論：當(dāng)當(dāng) =0o或或180o時(shí)時(shí): min = min min ，(180o- max)曲柄與機(jī)架共線時(shí)，出現(xiàn)最小傳動(dòng)角。曲柄與機(jī)架共線時(shí)，出現(xiàn)最小傳動(dòng)角。5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵114 2-5 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的特性鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的特性 為保證機(jī)構(gòu)具有良好的傳動(dòng)性能，一般規(guī)定機(jī)構(gòu)的最小傳為保證機(jī)構(gòu)具有良好的傳動(dòng)性能，一般規(guī)定機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角動(dòng)角 minmin4040，在傳遞較大力矩時(shí)，應(yīng)使，在傳遞較大力矩時(shí)，應(yīng)使 minmin5050。BCAD max CBAD min 外共線外共線內(nèi)共線內(nèi)共線取取 與與

31、 兩者中的較小值為最小傳動(dòng)角兩者中的較小值為最小傳動(dòng)角 minmin = = ， minminor2220() 180arccos2bcdabc222()arccos2B C Dbcdabc 5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵115機(jī)械原理機(jī)械原理曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：當(dāng)主動(dòng)件為曲當(dāng)主動(dòng)件為曲柄時(shí)，最小傳動(dòng)角出現(xiàn)在曲柄柄時(shí)，最小傳動(dòng)角出現(xiàn)在曲柄與機(jī)架垂直的位置。與機(jī)架垂直的位置。擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)：擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)：由于在任何位置由于在任何位置時(shí)主動(dòng)曲柄通過(guò)滑塊傳給從動(dòng)桿時(shí)主動(dòng)曲柄通過(guò)滑塊傳給從動(dòng)桿的力的方向，與從動(dòng)桿上受力點(diǎn)的力的方向，與從動(dòng)桿上受力點(diǎn)的速度方向始終一致，所以

32、傳動(dòng)的速度方向始終一致，所以傳動(dòng)角等于角等于9090度度。總結(jié)：傳動(dòng)角大小與各桿長(zhǎng)有關(guān)，可按給給定的許用傳動(dòng)角總結(jié)：傳動(dòng)角大小與各桿長(zhǎng)有關(guān)，可按給給定的許用傳動(dòng)角統(tǒng)籌各種性能指標(biāo)，設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。統(tǒng)籌各種性能指標(biāo)，設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵116機(jī)械原理機(jī)械原理3 3）機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置）機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置(dead point positions)(dead point positions)畫(huà)出壓力角畫(huà)出壓力角1C234ABDabcdvBFBB2C2vB踏板踏板縫紉機(jī)主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)腳腳A AB B1 1C C1 1D DFB vB死點(diǎn)：死點(diǎn)：當(dāng)機(jī)構(gòu)

33、處于傳動(dòng)角當(dāng)機(jī)構(gòu)處于傳動(dòng)角0（或壓力角（或壓力角90）的機(jī)構(gòu)位置的機(jī)構(gòu)位置5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵ADCB5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵ADCB5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵ADCB5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵ADCB5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵DCBA5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵DCBA5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵DCBA5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵DCBA5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿

34、機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵ADCB5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵CBDDAABCDD 連桿BC與從動(dòng)件曲柄AB共線，壓力角=900，傳動(dòng)角=0，機(jī)構(gòu)位于兩個(gè)死點(diǎn)位置。采用裝飛輪加大慣性的方法，利用從動(dòng)件的慣性闖過(guò)死點(diǎn)。5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵127機(jī)械原理機(jī)械原理4 4）克服死點(diǎn)的方法克服死點(diǎn)的方法 1 1）利用安裝飛輪加大慣性的方法，借慣性作用使機(jī)構(gòu)闖過(guò)死）利用安裝飛輪加大慣性的方法，借慣性作用使機(jī)構(gòu)闖過(guò)死點(diǎn)。點(diǎn)。 2 2）采用將兩組以上的同樣機(jī)構(gòu)組合使用，而使各組機(jī)構(gòu)的死）采用將兩組以上的同樣機(jī)構(gòu)組合使用，而使各組機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置相互錯(cuò)開(kāi)排

35、列的方法。點(diǎn)位置相互錯(cuò)開(kāi)排列的方法。GGEFEF5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵v 機(jī)構(gòu)錯(cuò)位排列 5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵FAEDGBCABEFDCG 將兩組以上的機(jī)構(gòu)組合起來(lái)，是各組機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)相互錯(cuò)開(kāi)排列。如蒸汽機(jī)車車輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，兩側(cè)的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的曲柄位置相互錯(cuò)開(kāi)90。 5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵v飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu) 在機(jī)輪放下時(shí)，BC桿與CD桿成一直線，機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置，使降落更加安全可靠。 ABDCABCD=0F5 5）死點(diǎn)的利用）死點(diǎn)的利用5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵v分合閘機(jī)構(gòu)觸頭

36、FACBD彈簧拉力5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵觸頭ABCDFFQFB在力的作用下手柄不會(huì)自動(dòng)松脫5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵133機(jī)械原理機(jī)械原理5.4 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)一、連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問(wèn)題和方法一、連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問(wèn)題和方法 實(shí)現(xiàn)預(yù)訂的連桿位置要求實(shí)現(xiàn)預(yù)訂的連桿位置要求- -剛體導(dǎo)引剛體導(dǎo)引(Body guidance)(Body guidance)剛體導(dǎo)引剛體導(dǎo)引 是機(jī)構(gòu)能引導(dǎo)剛體（如連桿）通過(guò)一系列給是機(jī)構(gòu)能引導(dǎo)剛體（如連桿）通過(guò)一系列給 定位置。定位置。 基本問(wèn)題基本問(wèn)題5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及

37、其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵134機(jī)械原理機(jī)械原理 再現(xiàn)給定的軌跡再現(xiàn)給定的軌跡(path generation)軌跡軌跡生成生成(path generation)(path generation)， 是指連桿上某點(diǎn)通過(guò)某一是指連桿上某點(diǎn)通過(guò)某一 預(yù)先給定軌跡的功能。預(yù)先給定軌跡的功能。5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵135機(jī)械原理機(jī)械原理實(shí)現(xiàn)兩個(gè)連架桿的給定對(duì)應(yīng)位置問(wèn)題實(shí)現(xiàn)兩個(gè)連架桿的給定對(duì)應(yīng)位置問(wèn)題 綜合功能綜合功能O O2 2O O3 3O O4 4O O1 1D D1 1下連桿下連桿上連桿上連桿上剪刀上剪刀D D2 2下剪刀下剪刀5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘

38、海兵潘海兵二二. . 平面四桿機(jī)構(gòu)選型平面四桿機(jī)構(gòu)選型 1.1.主動(dòng)件連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)件往復(fù)移動(dòng)主動(dòng)件連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)件往復(fù)移動(dòng) （1）如要求行程速比系數(shù)）如要求行程速比系數(shù)K=1，可采用正弦機(jī)構(gòu)或，可采用正弦機(jī)構(gòu)或?qū)π那瑝K機(jī)構(gòu)。對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。 在正弦機(jī)構(gòu)中，當(dāng)主動(dòng)件等角速回轉(zhuǎn)時(shí)，從動(dòng)件作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。在正弦機(jī)構(gòu)中，當(dāng)主動(dòng)件等角速回轉(zhuǎn)時(shí)，從動(dòng)件作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。運(yùn)轉(zhuǎn)比較平穩(wěn)，但其中存在兩個(gè)移動(dòng)副，摩擦磨損較為顯著。運(yùn)轉(zhuǎn)比較平穩(wěn)，但其中存在兩個(gè)移動(dòng)副，摩擦磨損較為顯著。5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵B(niǎo)A1234C對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 在該機(jī)構(gòu)中，當(dāng)連桿長(zhǎng)度與曲柄長(zhǎng)度

39、的比值在該機(jī)構(gòu)中，當(dāng)連桿長(zhǎng)度與曲柄長(zhǎng)度的比值n越大，越大，則從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)越接近于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)越平穩(wěn)。但則從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)越接近于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)越平穩(wěn)。但n較較大時(shí)，在滑塊行程相同的條件下，連桿長(zhǎng)度越大，占大時(shí)，在滑塊行程相同的條件下，連桿長(zhǎng)度越大，占據(jù)的空間越大。反之，據(jù)的空間越大。反之，n越小時(shí)，從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的變化越越小時(shí)，從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的變化越劇烈，運(yùn)轉(zhuǎn)越不平穩(wěn)。通常劇烈，運(yùn)轉(zhuǎn)越不平穩(wěn)。通常n3。 5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵2.2.要求行程速比系數(shù)，可考慮采用偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。要求行程速比系數(shù)，可考慮采用偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。 AB1234eC偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)

40、影響該機(jī)構(gòu)基本性質(zhì)的尺寸參數(shù)是影響該機(jī)構(gòu)基本性質(zhì)的尺寸參數(shù)是n和和 （偏距與曲柄長(zhǎng)（偏距與曲柄長(zhǎng)之比）。在之比）。在n定的條件下，增加定的條件下，增加可獲得較大的可獲得較大的K值，但最值，但最大壓力角也將隨之加大，傳動(dòng)情況惡化。通常推薦大壓力角也將隨之加大，傳動(dòng)情況惡化。通常推薦K2。 5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵2. 2. 主動(dòng)件連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)件往復(fù)擺動(dòng)主動(dòng)件連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)件往復(fù)擺動(dòng) 如要求行程速比系數(shù)如要求行程速比系數(shù)K=1，可采用，可采用型曲柄搖桿機(jī)型曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)比較平穩(wěn)。從動(dòng)搖桿的最大擺角構(gòu)，傳動(dòng)比較平穩(wěn)。從動(dòng)搖桿的最大擺角 max1005平面連桿機(jī)構(gòu)及

41、其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵 隨著隨著K K值的增加，值的增加，型曲柄搖桿機(jī)構(gòu)比型曲柄搖桿機(jī)構(gòu)比型曲柄搖桿型曲柄搖桿機(jī)構(gòu)對(duì)壓力角的影響更為顯著。所以，當(dāng)機(jī)構(gòu)對(duì)壓力角的影響更為顯著。所以，當(dāng)K K值較大時(shí)，值較大時(shí)，在機(jī)構(gòu)條件允許的情況下，盡可能選用在機(jī)構(gòu)條件允許的情況下，盡可能選用型曲柄搖桿型曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)。 若若 ，建議盡量，建議盡量采用擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。采用擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。 1.25K 5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵3 3、主動(dòng)件連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)件也連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)、主動(dòng)件連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)件也連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng) 滿足這種運(yùn)動(dòng)要求的機(jī)構(gòu)有轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)。滿足這種運(yùn)動(dòng)要求的

42、機(jī)構(gòu)有轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)。 5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵142機(jī)械原理機(jī)械原理三、三、連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法 1 1）平面四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)：）平面四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)： 在機(jī)構(gòu)綜合的基礎(chǔ)上，根據(jù)機(jī)構(gòu)所要完成的運(yùn)動(dòng)功能而提出在機(jī)構(gòu)綜合的基礎(chǔ)上，根據(jù)機(jī)構(gòu)所要完成的運(yùn)動(dòng)功能而提出的設(shè)計(jì)條件（運(yùn)動(dòng)條件、幾何條件和傳力條件等），確定機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)條件（運(yùn)動(dòng)條件、幾何條件和傳力條件等），確定機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸（一般又稱為尺度綜合），畫(huà)出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。的運(yùn)動(dòng)尺寸（一般又稱為尺度綜合），畫(huà)出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。2 2 ）設(shè)計(jì)中應(yīng)滿足的附加條件：）設(shè)計(jì)中應(yīng)滿足的附

43、加條件：（1 1）要求某連架桿為曲柄；）要求某連架桿為曲柄；（2 2）要求機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)具有連續(xù)性；）要求機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)具有連續(xù)性；（3 3）要求最小傳動(dòng)角在許用傳動(dòng)角范圍內(nèi)，即）要求最小傳動(dòng)角在許用傳動(dòng)角范圍內(nèi)，即 min（4 4）特殊的運(yùn)動(dòng)要求，如要求機(jī)構(gòu)輸出件有急回特性；）特殊的運(yùn)動(dòng)要求，如要求機(jī)構(gòu)輸出件有急回特性；（5 5）足夠的運(yùn)動(dòng)空間等。）足夠的運(yùn)動(dòng)空間等。3 3 ）平面四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)的問(wèn)題概括成下述兩個(gè)基本問(wèn)題）平面四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)的問(wèn)題概括成下述兩個(gè)基本問(wèn)題（2 2）實(shí)現(xiàn)已知軌跡問(wèn)題）實(shí)現(xiàn)已知軌跡問(wèn)題（1 1）實(shí)現(xiàn)已知運(yùn)動(dòng)規(guī)律問(wèn)題；）實(shí)現(xiàn)已知運(yùn)動(dòng)規(guī)律問(wèn)題；4 4）設(shè)計(jì)方法）設(shè)計(jì)方法（

44、1 1）幾何法（作圖法）；）幾何法（作圖法）； （2 2）解析法；）解析法； （3 3）實(shí)驗(yàn)法；）實(shí)驗(yàn)法；5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵143機(jī)械原理機(jī)械原理四四. .平面四桿機(jī)構(gòu)的圖解法設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)的圖解法設(shè)計(jì)5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵144機(jī)械原理機(jī)械原理按連桿預(yù)定位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)按連桿預(yù)定位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)(1)(1)給定連桿上兩鉸鏈中心位置的設(shè)計(jì)問(wèn)題給定連桿上兩鉸鏈中心位置的設(shè)計(jì)問(wèn)題此問(wèn)題的本質(zhì)是：已知活動(dòng)鉸鏈，求固定鉸鏈（求活此問(wèn)題的本質(zhì)是：已知活動(dòng)鉸鏈，求固定鉸鏈（求活動(dòng)鉸鏈軌跡圓的圓心）。動(dòng)鉸鏈軌跡圓的圓心）。A AB1B2B

45、3C1C2C3D D5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵145機(jī)械原理機(jī)械原理按給定行程速度變化系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)按給定行程速度變化系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)u曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求：已知搖桿的長(zhǎng)度已知搖桿的長(zhǎng)度CD、擺角擺角 及行程速比系數(shù)及行程速比系數(shù)K。計(jì)算極位夾角：計(jì)算極位夾角：11180 KK 選定機(jī)構(gòu)比例尺，作出極位圖：選定機(jī)構(gòu)比例尺，作出極位圖：GFM N90- P B1B2C1C2D A3) 聯(lián)聯(lián)C1C2，過(guò)，過(guò)C2 作作C1M C1C2 ；另過(guò)另過(guò)C1作作 C2C1N=90 - 射線射線C1N，交交C1M于于P點(diǎn)；點(diǎn)；4) 以以C1P 為直徑作圓為直徑

46、作圓 ，則該圓，則該圓上任一點(diǎn)均可作為上任一點(diǎn)均可作為A鉸鏈，鉸鏈，有有無(wú)窮多解無(wú)窮多解。abACabAC 211212/ 2/ 2aACACbACAC設(shè)計(jì)過(guò)程：設(shè)計(jì)過(guò)程：5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵146機(jī)械原理機(jī)械原理C C2 2B B2 2 C C1 1B B1 1 G GF FC C1 1C C2 2D D B B1 1B B2 2A A錯(cuò)位不連續(xù)問(wèn)題錯(cuò)位不連續(xù)問(wèn)題5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵147機(jī)械原理機(jī)械原理補(bǔ)充：運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性補(bǔ)充：運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性遇到的運(yùn)動(dòng)不連續(xù)問(wèn)題有：遇到的運(yùn)動(dòng)不連續(xù)問(wèn)題有：1.錯(cuò)序不連續(xù)錯(cuò)序不連續(xù)1C234AB

47、D11C2CC1C2C21C3234AB2DC1C2B1B32.錯(cuò)位不連續(xù)錯(cuò)位不連續(xù)5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵148機(jī)械原理機(jī)械原理錯(cuò)序不連續(xù)錯(cuò)序不連續(xù)原動(dòng)件按同一方向連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，連桿不原動(dòng)件按同一方向連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，連桿不能按順序通過(guò)給定的各個(gè)位置。能按順序通過(guò)給定的各個(gè)位置。1C2234AB3DC1C3B1B2 圖中，要求連桿依次占圖中，要求連桿依次占據(jù)據(jù)B B1 1C C1 1、B B2 2C C2 2、B B3 3C C3 3，當(dāng)，當(dāng)ABAB沿沿轉(zhuǎn)動(dòng)可以滿足要轉(zhuǎn)動(dòng)可以滿足要求，但沿求，但沿轉(zhuǎn)動(dòng)，則轉(zhuǎn)動(dòng)，則不能滿足連桿預(yù)期的次序不能滿足連桿預(yù)期的次序要求。要求。

48、5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵149機(jī)械原理機(jī)械原理1. 1. 運(yùn)動(dòng)連續(xù)性運(yùn)動(dòng)連續(xù)性當(dāng)主動(dòng)件連續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)件能否連續(xù)當(dāng)主動(dòng)件連續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)件能否連續(xù)實(shí)現(xiàn)給定的各個(gè)位置的運(yùn)動(dòng)。實(shí)現(xiàn)給定的各個(gè)位置的運(yùn)動(dòng)。2. 2.可行域可行域 當(dāng)曲柄當(dāng)曲柄ABAB連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，搖桿連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，搖桿CDCD的擺動(dòng)范圍的擺動(dòng)范圍 或或3. 3. 不可行域不可行域由由 和和 所決所決定的范圍定的范圍不可行域不可行域不可行域不可行域5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵150機(jī)械原理機(jī)械原理錯(cuò)位不連續(xù)錯(cuò)位不連續(xù)不連通的兩個(gè)可行域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)不連續(xù)。不連通的兩個(gè)可行域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)不連續(xù)。1

49、C234ABD11C2CC1C2C2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)裝配模式鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)裝配模式C4C3 CADBB1C1C2ADCB2B不連通域不連通域5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵151機(jī)械原理機(jī)械原理 90- P AE2aOaObC1C2D 欲得確定解，則需附加條件：欲得確定解，則需附加條件：(1)給定機(jī)架長(zhǎng)度給定機(jī)架長(zhǎng)度d；(2)給定曲柄長(zhǎng)度給定曲柄長(zhǎng)度a；(3)給定連桿長(zhǎng)度給定連桿長(zhǎng)度b(1).(1).給定機(jī)架長(zhǎng)度給定機(jī)架長(zhǎng)度d d的解：的解：(2).(2).給定曲柄長(zhǎng)度給定曲柄長(zhǎng)度a a的解：的解：作圖步驟作圖步驟：abACabAC 21證明：證明：aACAC221 22ACA

50、EAEOOACaa 5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵152機(jī)械原理機(jī)械原理給定連桿長(zhǎng)度給定連桿長(zhǎng)度b b的解：的解： 90-90- P PE E2b2b A AC C1 1C C2 2D D 作圖步驟：作圖步驟：abACabAC 21證明：證明：bACAC221 22ACAEAEOOACbb O Ob b5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵153機(jī)械原理機(jī)械原理u曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)已知條件：已知條件：滑塊行程滑塊行程H H、偏距、偏距e e和行程速比系數(shù)和行程速比系數(shù)K KMM N N90-90- P P B B1 1B B2 2A A11180

51、KK C C1 1C C2 2有無(wú)窮多解有無(wú)窮多解abACabAC 21設(shè)曲柄長(zhǎng)度為設(shè)曲柄長(zhǎng)度為a a，連桿長(zhǎng)，連桿長(zhǎng)度為度為b b，則，則: :222121ACACbACACa 設(shè)計(jì)過(guò)程：設(shè)計(jì)過(guò)程：5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵154機(jī)械原理機(jī)械原理 擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)對(duì)于擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)對(duì)于擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu),由于其導(dǎo)桿的由于其導(dǎo)桿的擺角擺角 剛好剛好等于其極位夾角等于其極位夾角，因此，只要給定，因此，只要給定曲柄長(zhǎng)度曲柄長(zhǎng)度LAB (或給定或給定機(jī)架長(zhǎng)度機(jī)架長(zhǎng)度LAD)和和行程速比系數(shù)行程速比系數(shù)K就就可以求得機(jī)構(gòu)?？梢郧蟮脵C(jī)構(gòu)。分析：分析： 由于由于與導(dǎo)桿擺角與導(dǎo)桿

52、擺角相等，設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)相等，設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)時(shí)，僅需要確定曲柄時(shí)，僅需要確定曲柄 a。計(jì)算計(jì)算180 (K-1)/(K+1)；任選任選D作作mDn取取A點(diǎn)，使得點(diǎn)，使得AD=d, 則則: a = d sin(/2)已知：已知：機(jī)架長(zhǎng)度機(jī)架長(zhǎng)度d，K，設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)。=mndAD=BADB5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵155機(jī)械原理機(jī)械原理給定兩連架桿上對(duì)應(yīng)位置的設(shè)計(jì)問(wèn)題給定兩連架桿上對(duì)應(yīng)位置的設(shè)計(jì)問(wèn)題此問(wèn)題的本質(zhì)是：已知固定鉸鏈，求活動(dòng)鉸鏈。此問(wèn)題的本質(zhì)是：已知固定鉸鏈，求活動(dòng)鉸鏈。設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)方法采用采用轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法( (或或反轉(zhuǎn)法反轉(zhuǎn)法) )根據(jù)機(jī)構(gòu)的倒置理

53、論，通根據(jù)機(jī)構(gòu)的倒置理論，通過(guò)取不同構(gòu)件為機(jī)架，將過(guò)取不同構(gòu)件為機(jī)架，將活動(dòng)鉸鏈位置的求解活動(dòng)鉸鏈位置的求解轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化為為固定鉸鏈的求解固定鉸鏈的求解設(shè)計(jì)四設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)的方法。桿機(jī)構(gòu)的方法。ADE1F1E2F25平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵B(niǎo)1C1AD5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵B(niǎo)2C2AD5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵ADB3C35平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵1 13 32 23 32 21 1B1C1ADB2C2B3C35平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵C2B3AB2DB1C

54、1A DB3C35平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵B(niǎo)1C1ADC2B3AB2ADB3C35平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵B(niǎo)1C1ADAB2ADB3C35平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵B(niǎo)1C1ADC3B3AB2AD5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵B(niǎo)1C1ADC3B3AA”B2AD5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵B(niǎo)1C1ADC3B3AA”B2AD5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵B(niǎo)1C1ADC3B3B1AA”B2A5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵B(niǎo)1

55、C1ADB3AA”B25平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵168機(jī)械原理機(jī)械原理C2B2B2C2 12 12AB1C1DAB1C1DA D v轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法原理：原理： 其原理與取不同構(gòu)件其原理與取不同構(gòu)件為機(jī)架的演化方法（稱為機(jī)架的演化方法（稱為為“機(jī)構(gòu)倒置機(jī)構(gòu)倒置”原理）原理）完全相同，即完全相同，即相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)不變?cè)聿蛔冊(cè)?。?dāng)給整個(gè)機(jī)。當(dāng)給整個(gè)機(jī)構(gòu)加一個(gè)共同的運(yùn)動(dòng)時(shí)，構(gòu)加一個(gè)共同的運(yùn)動(dòng)時(shí)，雖然各構(gòu)件的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)雖然各構(gòu)件的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)改變了，但是各構(gòu)件之改變了，但是各構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)并不發(fā)生間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)并不發(fā)生變化，亦即各構(gòu)件的相變化，亦即各構(gòu)件的相對(duì)尺寸不發(fā)

56、生改變。對(duì)尺寸不發(fā)生改變。 5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵169機(jī)械原理機(jī)械原理A A D D B B2 2C C2 2以連桿上任一線為相對(duì)機(jī)架的情況以連桿上任一線為相對(duì)機(jī)架的情況 所得結(jié)果與以連桿為相對(duì)機(jī)架時(shí)相同，故所得結(jié)果與以連桿為相對(duì)機(jī)架時(shí)相同，故設(shè)計(jì)時(shí)可以設(shè)計(jì)時(shí)可以連桿上任意線為相對(duì)機(jī)架進(jìn)行，結(jié)果相同連桿上任意線為相對(duì)機(jī)架進(jìn)行，結(jié)果相同。A AB B1 1C C1 1D DA A D D 5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵170機(jī)械原理機(jī)械原理 1212 1212C C1 1B B1 1A AD DE E1 1F F1 1E E2 2F F2

57、 2A A D D n已知連桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的已知連桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的兩個(gè)位置兩個(gè)位置E E1 1F F1 1 、 E E2 2F F2 2 ，設(shè)計(jì)四桿，設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法( (或或反轉(zhuǎn)法反轉(zhuǎn)法) )的應(yīng)用的應(yīng)用有無(wú)窮多解有無(wú)窮多解1111CBLDCLABLlllBCCDAB 5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵171機(jī)械原理機(jī)械原理ADE E1 1F F1 1n已知連桿上在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的已知連桿上在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的三個(gè)位置三個(gè)位置E E1 1F F1 1、E E2 2F F2 2、E E3 3F F3 3 ，設(shè)，設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)E E2 2F F2 2E E3

58、 3F F3 3AA2 2DD2 2AA3 3DD3 3C C1 1B B1 1唯一解唯一解1111CBLDCLABLlllBCCDAB 5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵172機(jī)械原理機(jī)械原理v反轉(zhuǎn)法或轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法的具體作圖方法反轉(zhuǎn)法或轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法的具體作圖方法為了不改變反為了不改變反轉(zhuǎn)前后機(jī)構(gòu)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，作圖時(shí)轉(zhuǎn)前后機(jī)構(gòu)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，作圖時(shí)將原機(jī)構(gòu)每一位置的各構(gòu)件之間的相對(duì)位置視為剛性將原機(jī)構(gòu)每一位置的各構(gòu)件之間的相對(duì)位置視為剛性體；體；用作全等四邊形或全等三角形的方法，求出轉(zhuǎn)化后機(jī)用作全等四邊形或全等三角形的方法，求出轉(zhuǎn)化后機(jī)構(gòu)的各構(gòu)件的相對(duì)位置。構(gòu)的各構(gòu)件的相對(duì)位置。這一

59、方法又稱為這一方法又稱為“剛化剛化反轉(zhuǎn)法反轉(zhuǎn)法”。反轉(zhuǎn)作圖法只限于求解反轉(zhuǎn)作圖法只限于求解兩位置兩位置或或三位置三位置的設(shè)計(jì)問(wèn)題的設(shè)計(jì)問(wèn)題 5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵173機(jī)械原理機(jī)械原理設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)方法采用采用轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法( (或或反轉(zhuǎn)法反轉(zhuǎn)法) )B B2 2C C2 2A AB B1 1C C1 1D D 1212 1212以連架桿為相對(duì)機(jī)架以連架桿為相對(duì)機(jī)架 1212B B2 2 A A 按兩連架桿預(yù)定的對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)按兩連架桿預(yù)定的對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)5平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)潘海兵潘海兵174機(jī)械原理機(jī)械原理按兩按兩連架桿三

60、個(gè)連架桿三個(gè)對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)C C1 1B B3 313_ _B B2 2B B1 1A AD DC C1 1C C2 2C C3 312131213請(qǐng)求出請(qǐng)求出B B1 1討論：討論：1 1 、哪個(gè)構(gòu)件應(yīng)成為相對(duì)機(jī)架？、哪個(gè)構(gòu)件應(yīng)成為相對(duì)機(jī)架？2 2 、反轉(zhuǎn)角為哪個(gè)？、反轉(zhuǎn)角為哪個(gè)？12_ _E E3 3E E2 212131213B B1 1A AD DB B2 2B B3 3E E1 1已知：已知：機(jī)架長(zhǎng)度機(jī)架長(zhǎng)度L LADAD、一連架桿長(zhǎng)度、一連架桿長(zhǎng)度 L LABAB及其起始位置、兩連架及其起始位置、兩連架桿對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)角桿對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)角 12 12 、 1212 、 1