連桿機(jī)構(gòu)PPt.

1、2-1 2-1 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及演平面四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及演化形式化形式2-2 2-2 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性2-3 2-3 平面平面四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 第第2 2章章 平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)2.1 2.1 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及演化形式平面四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及演化形式1.1.平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)若干若干剛性構(gòu)件剛性構(gòu)件通過通過低副低副連接而連接而成的平面機(jī)構(gòu)。成的平面機(jī)構(gòu)。2.2.平面連桿機(jī)構(gòu)具有平面連桿機(jī)構(gòu)具有運(yùn)動(dòng)可逆性運(yùn)動(dòng)可逆性。3.3.平面連桿機(jī)構(gòu)主要平面連桿機(jī)構(gòu)主要優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：A AD DC CB B采用低副。面接觸、承載大、便于

2、潤(rùn)滑、不易磨損采用低副。面接觸、承載大、便于潤(rùn)滑、不易磨損 形狀簡(jiǎn)單、易加工、容易獲得較高的制造精度。形狀簡(jiǎn)單、易加工、容易獲得較高的制造精度。改變桿的相對(duì)長(zhǎng)度，從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律不同。改變桿的相對(duì)長(zhǎng)度，從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律不同。連桿曲線豐富?？蓾M足不同要求。連桿曲線豐富。可滿足不同要求。4.4.平面連桿機(jī)構(gòu)主要平面連桿機(jī)構(gòu)主要缺點(diǎn)缺點(diǎn)：構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副多，累積誤差大、運(yùn)動(dòng)精度低、效率低構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副多，累積誤差大、運(yùn)動(dòng)精度低、效率低。產(chǎn)生動(dòng)載荷（慣性力），不適合高速。產(chǎn)生動(dòng)載荷（慣性力），不適合高速。設(shè)計(jì)復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)精確的軌跡。設(shè)計(jì)復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)精確的軌跡。5.5.應(yīng)用：應(yīng)用：平面連桿機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于各種平

3、面連桿機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械機(jī)械和和儀表儀表中。中。定塊機(jī)構(gòu)或直動(dòng)滑桿機(jī)構(gòu)曲柄搖塊機(jī)構(gòu)6.6.平面連桿機(jī)構(gòu)常以構(gòu)件數(shù)命名平面連桿機(jī)構(gòu)常以構(gòu)件數(shù)命名, ,如：如： 四桿機(jī)構(gòu)，五桿機(jī)構(gòu)等四桿機(jī)構(gòu)，五桿機(jī)構(gòu)等本章主要討論應(yīng)用最廣，最基礎(chǔ)的本章主要討論應(yīng)用最廣，最基礎(chǔ)的平面四桿機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)。ADAD機(jī)架機(jī)架ABAB、CDCD連架桿連架桿BCBC連桿連桿連架桿連架桿往復(fù)擺動(dòng)往復(fù)擺動(dòng)搖桿搖桿能整圈回轉(zhuǎn)能整圈回轉(zhuǎn)曲柄曲柄一、平面四桿機(jī)構(gòu)的基本形式（鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)）：一、平面四桿機(jī)構(gòu)的基本形式（鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)）： 由由4個(gè)個(gè)桿狀構(gòu)件及桿狀構(gòu)件及4個(gè)個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副組成。轉(zhuǎn)動(dòng)副組成。A AD DC CB B曲柄曲柄連桿

4、連桿搖桿搖桿 一為搖桿一為搖桿 一為曲柄一為曲柄 連架桿連架桿 1、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)1 1）特點(diǎn)：）特點(diǎn)： 2 2）應(yīng)用：）應(yīng)用：縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)：搖桿主動(dòng)縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)：搖桿主動(dòng)（2）衛(wèi)星接收裝置：曲柄主動(dòng)）衛(wèi)星接收裝置：曲柄主動(dòng)點(diǎn)擊播放動(dòng)畫點(diǎn)擊播放動(dòng)畫 (3)(3)汽車玻璃窗雨刷汽車玻璃窗雨刷: :搖桿主動(dòng)搖桿主動(dòng)(4)(4)攪拌器攪拌器: : 曲柄主動(dòng)曲柄主動(dòng)2、雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)1 1）特點(diǎn)：）特點(diǎn)： 兩連架桿均為曲柄；兩連架桿均為曲柄； 主動(dòng)曲柄主動(dòng)曲柄勻速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng) 1 1= C= C. 從動(dòng)曲柄從動(dòng)曲柄變速變速轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng) 2 2= = f( (t) )2 2）應(yīng)用：）

5、應(yīng)用： 慣性篩慣性篩當(dāng)兩曲柄共線時(shí)，有可能成為當(dāng)兩曲柄共線時(shí)，有可能成為反向雙曲柄機(jī)構(gòu)反向雙曲柄機(jī)構(gòu), ,此時(shí)的此時(shí)的1 12 23 3）平行雙曲柄機(jī)構(gòu)平行雙曲柄機(jī)構(gòu) 特點(diǎn)特點(diǎn): : 兩曲柄兩曲柄等長(zhǎng)且平行等長(zhǎng)且平行，1 1= =2 2 ;平行雙曲柄機(jī)構(gòu)平行雙曲柄機(jī)構(gòu)反平行雙曲柄機(jī)構(gòu)反平行雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不確定性雙曲柄機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不確定性 解決辦法：解決辦法：a.a.利用從動(dòng)曲柄本身（或附加質(zhì)量）的利用從動(dòng)曲柄本身（或附加質(zhì)量）的慣性慣性來導(dǎo)向；來導(dǎo)向；b b.在主、從動(dòng)曲柄上錯(cuò)開移動(dòng)角度在主、從動(dòng)曲柄上錯(cuò)開移動(dòng)角度再安裝一組平行再安裝一組平行 四邊形機(jī)構(gòu)四邊形機(jī)構(gòu)；c.c.增加第三個(gè)平行

6、曲柄增加第三個(gè)平行曲柄（3 3）應(yīng)用：應(yīng)用：機(jī)車聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)車聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)車門啟閉機(jī)構(gòu)車門啟閉機(jī)構(gòu)反平行四邊形機(jī)構(gòu)反平行四邊形機(jī)構(gòu)攝影臺(tái)升降機(jī)構(gòu)攝影臺(tái)升降機(jī)構(gòu)3、雙搖桿機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)1 1）特點(diǎn)：兩連架桿都是搖桿）特點(diǎn)：兩連架桿都是搖桿2 2）應(yīng)用：）應(yīng)用：飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)港口起重機(jī)港口起重機(jī)選擇連桿上合適的點(diǎn)，軌跡為近似的水平直線選擇連桿上合適的點(diǎn)，軌跡為近似的水平直線汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)-等腰梯形機(jī)構(gòu)等腰梯形機(jī)構(gòu)1.1.通過改變通過改變構(gòu)件的形狀構(gòu)件的形狀和和幾何尺寸幾何尺寸來演化四桿機(jī)構(gòu)來演化四桿機(jī)構(gòu)二、平面四桿機(jī)構(gòu)的其他形式二、平面四桿機(jī)構(gòu)的其他形式例如：曲柄滑快機(jī)構(gòu)的演化

7、例如：曲柄滑快機(jī)構(gòu)的演化具體的演化過程如下：具體的演化過程如下：（1 1）偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：）偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)： （2）對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：）對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的應(yīng)用：的應(yīng)用：2.2.取取不同的構(gòu)件為機(jī)架不同的構(gòu)件為機(jī)架來演化四桿機(jī)構(gòu)來演化四桿機(jī)構(gòu)-機(jī)構(gòu)倒置機(jī)構(gòu)倒置以以曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)為例：為例：B BA AC C3211 1） 當(dāng)當(dāng)L1L2L1L2L1L2時(shí)，得到時(shí)，得到擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，如牛頭刨，如牛頭刨床床如：如：（1 1）若）若取構(gòu)件取構(gòu)件1 1為機(jī)架為機(jī)架導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，構(gòu)件，構(gòu)件4 4是導(dǎo)桿是導(dǎo)桿擺桿擺桿導(dǎo)桿導(dǎo)桿導(dǎo)桿小型刨床導(dǎo)桿小型刨床當(dāng)構(gòu)件

8、當(dāng)構(gòu)件2 2和構(gòu)件和構(gòu)件4 4均能作整周轉(zhuǎn)動(dòng)，小型刨床的均能作整周轉(zhuǎn)動(dòng)，小型刨床的回轉(zhuǎn)導(dǎo)回轉(zhuǎn)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)桿機(jī)構(gòu)就是應(yīng)用實(shí)例就是應(yīng)用實(shí)例 當(dāng)桿當(dāng)桿2 2的長(zhǎng)度小于機(jī)架長(zhǎng)度時(shí)，導(dǎo)稈的長(zhǎng)度小于機(jī)架長(zhǎng)度時(shí)，導(dǎo)稈4 4只能作來回?cái)[只能作來回?cái)[動(dòng)，又稱為動(dòng)，又稱為擺動(dòng)導(dǎo)稈機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)稈機(jī)構(gòu)，牛頭刨中的主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是，牛頭刨中的主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是其應(yīng)用實(shí)例。其應(yīng)用實(shí)例。（2 2）若）若構(gòu)件構(gòu)件2 2為機(jī)架時(shí)為機(jī)架時(shí)曲柄曲柄搖塊機(jī)構(gòu)搖塊機(jī)構(gòu)翻斗車翻斗車（3 3）若）若取構(gòu)件取構(gòu)件3 3為機(jī)架為機(jī)架定塊機(jī)構(gòu)定塊機(jī)構(gòu)或或直動(dòng)滑桿機(jī)構(gòu)直動(dòng)滑桿機(jī)構(gòu)抽水唧筒抽水唧筒例：選擇雙滑塊機(jī)構(gòu)中的不同構(gòu)件例：選擇雙滑塊機(jī)構(gòu)中的不同構(gòu)件 作為機(jī)

9、架可得不同的機(jī)構(gòu)作為機(jī)架可得不同的機(jī)構(gòu)橢圓儀機(jī)構(gòu)橢圓儀機(jī)構(gòu)1234正弦機(jī)構(gòu)正弦機(jī)構(gòu)32143.3.改變改變運(yùn)動(dòng)副的尺寸運(yùn)動(dòng)副的尺寸，如，如: :擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副（偏心輪機(jī)構(gòu)）擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副（偏心輪機(jī)構(gòu)）來演化四桿機(jī)構(gòu)來演化四桿機(jī)構(gòu)其演化過程其演化過程 (e-(e-偏心距，偏心距，e=Le=L1 1):):CBAC1C2ABC偏心輪機(jī)構(gòu)偏心輪機(jī)構(gòu)增大了運(yùn)動(dòng)副的尺寸，提高了強(qiáng)度和剛度增大了運(yùn)動(dòng)副的尺寸，提高了強(qiáng)度和剛度2.22.2 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中曲柄存在的條件一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中曲柄存在的條件l1l2l4l3CBAD若桿若桿AB為曲柄，作整周回轉(zhuǎn)，必有為曲柄，作

10、整周回轉(zhuǎn)，必有兩次兩次與機(jī)架共線與機(jī)架共線l2(l4 l1)+ l3則由則由BCD可得：可得：三角形任意兩邊之和大于第三三角形任意兩邊之和大于第三邊邊則由則由B”C”D可得：可得：l1+ l4 l2 + l3l3(l4 l1)+ l2l1即即AB為最短桿為最短桿最長(zhǎng)桿與最長(zhǎng)桿與最短桿的最短桿的長(zhǎng)度之和長(zhǎng)度之和其他兩其他兩桿長(zhǎng)度之桿長(zhǎng)度之和和 l1+ l2 l3 + l4C”l1l2l4l3ADl4- - l1將以上三式兩兩相加，得：將以上三式兩兩相加，得： l1 l2, l1 l3, l1 l4 l1+ l3 l2 + l4ADCB可知：當(dāng)滿足桿長(zhǎng)條件時(shí)，其最短桿參與構(gòu)成的轉(zhuǎn)動(dòng)可知：當(dāng)滿足桿長(zhǎng)

11、條件時(shí)，其最短桿參與構(gòu)成的轉(zhuǎn)動(dòng)副都是整轉(zhuǎn)副副都是整轉(zhuǎn)副。此時(shí)，鉸鏈此時(shí)，鉸鏈A為整轉(zhuǎn)副。為整轉(zhuǎn)副。若取若取BCBC為機(jī)架，則結(jié)論相同，可知鉸鏈為機(jī)架，則結(jié)論相同，可知鉸鏈B也是整轉(zhuǎn)副。也是整轉(zhuǎn)副。ABCDl1l2l3l4整轉(zhuǎn)副整轉(zhuǎn)副的概念：相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的概念：相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)360360度的轉(zhuǎn)動(dòng)副。度的轉(zhuǎn)動(dòng)副。1.1.整轉(zhuǎn)副存在的條件（長(zhǎng)度條件）：整轉(zhuǎn)副存在的條件（長(zhǎng)度條件）： 最短構(gòu)件與最長(zhǎng)構(gòu)件的長(zhǎng)度之和最短構(gòu)件與最長(zhǎng)構(gòu)件的長(zhǎng)度之和小于等于小于等于其它兩其它兩構(gòu)件長(zhǎng)度之和，即構(gòu)件長(zhǎng)度之和，即Lmaxmax+ +LminminL+L。反之無整。反之無整轉(zhuǎn)副。轉(zhuǎn)副。2.2.曲柄存在的條件：曲柄存在的條件：（

12、1 1）最短構(gòu)件與最長(zhǎng)構(gòu)件的長(zhǎng)度之和）最短構(gòu)件與最長(zhǎng)構(gòu)件的長(zhǎng)度之和小于等于小于等于其它其它兩構(gòu)件長(zhǎng)度之和；（桿長(zhǎng)和的條件）兩構(gòu)件長(zhǎng)度之和；（桿長(zhǎng)和的條件）（2 2）連架桿和機(jī)架中必有一桿是最短桿。）連架桿和機(jī)架中必有一桿是最短桿。 整轉(zhuǎn)副是曲柄存在的必要條件。整轉(zhuǎn)副是曲柄存在的必要條件。（2 2）若不滿足桿長(zhǎng)和條件若不滿足桿長(zhǎng)和條件，該機(jī)構(gòu)只能是雙搖桿機(jī)構(gòu)。，該機(jī)構(gòu)只能是雙搖桿機(jī)構(gòu)。注意：注意：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)必須滿足四構(gòu)件組成的封閉多邊形條件：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)必須滿足四構(gòu)件組成的封閉多邊形條件： 最長(zhǎng)桿的桿長(zhǎng)最長(zhǎng)桿的桿長(zhǎng) 其余三桿長(zhǎng)度之和。其余三桿長(zhǎng)度之和。（1 1）在滿足桿長(zhǎng)和的條件下：在滿足桿長(zhǎng)

13、和的條件下： 以最短桿的相鄰構(gòu)件為機(jī)架，則最短桿為曲柄，另一連架桿為以最短桿的相鄰構(gòu)件為機(jī)架，則最短桿為曲柄，另一連架桿為搖桿，即該機(jī)構(gòu)為搖桿，即該機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；以最短桿為機(jī)架，則兩連架桿為曲柄，以最短桿為機(jī)架，則兩連架桿為曲柄，該機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)該機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)；以最短桿的對(duì)邊構(gòu)件為機(jī)架，均無曲柄存在，即該機(jī)構(gòu)以最短桿的對(duì)邊構(gòu)件為機(jī)架，均無曲柄存在，即該機(jī)構(gòu)為雙搖桿為雙搖桿機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)。3.3.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本類型的判別方法：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本類型的判別方法：想一想：想一想：下列機(jī)構(gòu)是何機(jī)構(gòu)？下列機(jī)構(gòu)是何機(jī)構(gòu)？例例1 1：已知鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的各桿的尺寸，機(jī)架的位置，：已知鉸鏈四桿

14、機(jī)構(gòu)的各桿的尺寸，機(jī)架的位置，判斷各四桿機(jī)構(gòu)的類型。課本判斷各四桿機(jī)構(gòu)的類型。課本P38.2-1P38.2-1例例2 2 在圖中已知在圖中已知 lBCBC =100mm, =100mm, lCDCD =70mm, =70mm, lADAD =50mm,AD =50mm,AD為固定件。為固定件。（1 1）如果該機(jī)構(gòu)能成為）如果該機(jī)構(gòu)能成為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，且，且AB AB 為曲柄，為曲柄，求求lABAB的值；的值；（2 2）如果該機(jī)構(gòu)能成為）如果該機(jī)構(gòu)能成為雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)，求，求lABAB ；（3 3）如果該機(jī)構(gòu)能成為）如果該機(jī)構(gòu)能成為雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)，求，求lABAB 。 解

15、：（解：（1 1）如果能成為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，）如果能成為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，lABAB 20mm 20mm （2 2）如果能成為雙曲柄機(jī)構(gòu)，則應(yīng)滿足）如果能成為雙曲柄機(jī)構(gòu)，則應(yīng)滿足“最長(zhǎng)桿最長(zhǎng)桿與最短桿長(zhǎng)度之和小于或等于其它兩桿長(zhǎng)度之和，且與最短桿長(zhǎng)度之和小于或等于其它兩桿長(zhǎng)度之和，且桿桿ADAD為最短桿為最短桿”。則。則 a.a. 若若BCBC為最長(zhǎng)桿，為最長(zhǎng)桿， 80mm80mmlAB AB 100mm100mm b.b. 若若ABAB為最長(zhǎng)桿，為最長(zhǎng)桿，100mm100mmlABAB 120mm 120mm 綜合：綜合：80mm80mmlABAB 120mm 120mm (3)(3)a.a. A

16、B AB為最短桿，為最短桿，BCBC為最長(zhǎng)桿為最長(zhǎng)桿 20mm20mmlABAB 50mm 50mm b.b. AD AD為最短桿，為最短桿，BCBC為最長(zhǎng)桿，則為最長(zhǎng)桿，則 50mm 50mm lABAB 80mm 100 100時(shí)，時(shí)，AB AB 為最長(zhǎng)桿，為最長(zhǎng)桿，AD AD 為最短為最短lABAB 120 mm 120 mm 另外，另外，ABAB增大時(shí)，還應(yīng)考慮到，增大時(shí)，還應(yīng)考慮到，BCBC與與CDCD成伸直共線成伸直共線時(shí)，需構(gòu)成三角形的邊長(zhǎng)關(guān)系，即：時(shí)，需構(gòu)成三角形的邊長(zhǎng)關(guān)系，即： lABAB ( ( lBCBC + + lCDCD ) + ) + lADAD lABAB 220

17、 mm 220 mm 則則 120 mm 120 mm lABAB 220 mm 220 mm 綜合以上情況，可得綜合以上情況，可得lABAB 的取值范圍為：的取值范圍為： 20 mm lABAB 80 mm 120 mm lABAB v1行程速比系數(shù)行程速比系數(shù)K K為了表示工作件往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的急回程度，用為了表示工作件往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的急回程度，用V V2 2和和V V1 1的比值的比值K K 來描述。來描述。由上式可得：由上式可得：111800kk 00212112121212180180/tttcctccVVk急回特性的作用急回特性的作用四桿機(jī)構(gòu)的急回特性可以節(jié)省四桿機(jī)構(gòu)的急回特性可以節(jié)省時(shí)時(shí)

18、間，提高生產(chǎn)率。間，提高生產(chǎn)率?？煽梢娨姡?K K急回特性越顯著急回特性越顯著導(dǎo)致機(jī)器動(dòng)載導(dǎo)致機(jī)器動(dòng)載 沖擊沖擊，傳動(dòng)平穩(wěn)性變差。傳動(dòng)平穩(wěn)性變差。一般一般： K 2 2， 為銳角。為銳角。上式表明，機(jī)構(gòu)急回速度取決于極位夾角上式表明，機(jī)構(gòu)急回速度取決于極位夾角的大小。的大小。應(yīng)用應(yīng)用-牛頭刨床傳動(dòng)機(jī)構(gòu)牛頭刨床傳動(dòng)機(jī)構(gòu) ABCDE牛頭刨床牛頭刨床 小小型型刨刨床床機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu) 偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和和擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)也具有急回特性。也具有急回特性。 值得注意的是擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中值得注意的是擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中=，如圖所示。，如圖所示。 總結(jié)：總結(jié)：四桿機(jī)構(gòu)存在急回特性必須具備以下條件：四

19、桿機(jī)構(gòu)存在急回特性必須具備以下條件： 曲柄為主動(dòng)件曲柄為主動(dòng)件 從動(dòng)件有極限位置從動(dòng)件有極限位置 曲柄存在極位夾角曲柄存在極位夾角3. 3. 壓力角和傳動(dòng)角壓力角和傳動(dòng)角（1 1）壓力角）壓力角a a壓力角：從動(dòng)件所受的力壓力角：從動(dòng)件所受的力F與與受力點(diǎn)速度受力點(diǎn)速度Vc所夾的銳角所夾的銳角a a。有效分力有效分力：Ft=Fcosa a 有害分力有害分力：Fn=Fsina a愈小，機(jī)構(gòu)傳動(dòng)性能愈好。愈小，機(jī)構(gòu)傳動(dòng)性能愈好。（2 2）傳動(dòng)角）傳動(dòng)角g g（3 3）最小傳動(dòng)角的位置）最小傳動(dòng)角的位置鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)在在曲柄曲柄與與機(jī)架共線機(jī)架共線的兩位置出現(xiàn)最小傳動(dòng)角。的兩位置出現(xiàn)最小傳

20、動(dòng)角。傳動(dòng)角：傳動(dòng)角： 連桿與從動(dòng)件所夾的銳角連桿與從動(dòng)件所夾的銳角 g ,g , g g = 900-a a 越大，機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)性能越好；越大，機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)性能越好；反之，反之，越大，越大，越小，機(jī)構(gòu)傳越小，機(jī)構(gòu)傳力越困難，當(dāng)力越困難，當(dāng)小到一定程度時(shí)，會(huì)由于摩擦力的作用而發(fā)生小到一定程度時(shí)，會(huì)由于摩擦力的作用而發(fā)生自自鎖現(xiàn)象鎖現(xiàn)象。自鎖現(xiàn)象是由于作用力的方向不合適，即使增加作用力。自鎖現(xiàn)象是由于作用力的方向不合適，即使增加作用力也不能克服摩擦阻力使機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。因此，傳動(dòng)角也不能克服摩擦阻力使機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。因此，傳動(dòng)角的理想值的理想值應(yīng)保持在接近最大值應(yīng)保持在接近最大值9090附近。附近。

21、設(shè)計(jì)時(shí)一般應(yīng)使設(shè)計(jì)時(shí)一般應(yīng)使 g gmin40，對(duì)于對(duì)于高速大功率機(jī)械應(yīng)使高速大功率機(jī)械應(yīng)使 g gmin50。對(duì)于對(duì)于曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，當(dāng)主動(dòng)件為，當(dāng)主動(dòng)件為曲柄時(shí)，最小傳動(dòng)角出現(xiàn)在曲柄時(shí)，最小傳動(dòng)角出現(xiàn)在曲柄曲柄與與機(jī)架垂直機(jī)架垂直的位置。的位置。對(duì)于對(duì)于擺動(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)曲柄通過滑塊傳給從動(dòng)桿的力時(shí)主動(dòng)曲柄通過滑塊傳給從動(dòng)桿的力的方向，與從動(dòng)桿上受力點(diǎn)的速度方的方向，與從動(dòng)桿上受力點(diǎn)的速度方向始終一致，所以向始終一致，所以傳動(dòng)角等于傳動(dòng)角等于9090度度。 要注意的是，機(jī)構(gòu)的要注意的是，機(jī)構(gòu)的壓力角壓力角和和傳動(dòng)角傳動(dòng)角是對(duì)是對(duì)從動(dòng)件從動(dòng)

22、件而言的。而言的。 當(dāng)曲柄當(dāng)曲柄ABAB轉(zhuǎn)到與機(jī)架轉(zhuǎn)到與機(jī)架ADAD共線的兩個(gè)位置共線的兩個(gè)位置ABAB1 1和和ABAB2 2時(shí)，傳動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)角將出現(xiàn)極值角將出現(xiàn)極值maxmax和和minmin。比較這兩個(gè)位置的傳動(dòng)角，其值較。比較這兩個(gè)位置的傳動(dòng)角，其值較小者即為最小傳動(dòng)角。小者即為最小傳動(dòng)角。 壓力角壓力角和和傳動(dòng)角傳動(dòng)角在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過程中是在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過程中是變化變化的。的。4 4、死（止）點(diǎn)位置、死（止）點(diǎn)位置 在曲柄搖機(jī)構(gòu)中，若在曲柄搖機(jī)構(gòu)中，若搖桿為主動(dòng)件搖桿為主動(dòng)件，當(dāng)搖桿處于兩極限位，當(dāng)搖桿處于兩極限位置時(shí)，置時(shí)，從動(dòng)曲柄從動(dòng)曲柄與與連桿連桿共線，共線，主動(dòng)搖桿主動(dòng)搖桿通過通過連

23、桿連桿傳給傳給從動(dòng)曲柄從動(dòng)曲柄的作用力通過曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)中心，此時(shí)曲柄的壓力角的作用力通過曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)中心，此時(shí)曲柄的壓力角=90=90，傳動(dòng)角傳動(dòng)角=0=0, ,因此無法推動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)的這個(gè)位置稱為因此無法推動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)的這個(gè)位置稱為死點(diǎn)位置死點(diǎn)位置。 主動(dòng)件主動(dòng)件腳踏縫紉機(jī)的停止現(xiàn)象腳踏縫紉機(jī)的停止現(xiàn)象 克服止點(diǎn)：克服止點(diǎn)：為了使機(jī)構(gòu)能順利地通過死點(diǎn)位置，為了使機(jī)構(gòu)能順利地通過死點(diǎn)位置，通常在從動(dòng)件軸上安裝飛輪，利用通常在從動(dòng)件軸上安裝飛輪，利用飛輪的慣性飛輪的慣性通過死通過死點(diǎn)位置。也可采用點(diǎn)位置。也可采用多組機(jī)構(gòu)交錯(cuò)排列多組機(jī)構(gòu)交錯(cuò)排列的方法，如：兩的方法，如：兩組機(jī)構(gòu)交錯(cuò)排列，使左

24、右兩機(jī)構(gòu)不同時(shí)處于死點(diǎn)位置。組機(jī)構(gòu)交錯(cuò)排列，使左右兩機(jī)構(gòu)不同時(shí)處于死點(diǎn)位置。 利用止點(diǎn)：利用止點(diǎn)：在工程上有時(shí)也需利用機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位在工程上有時(shí)也需利用機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置來進(jìn)行工作。置來進(jìn)行工作。 例如：飛機(jī)的起落架、折疊式家具和夾具等機(jī)構(gòu)，例如：飛機(jī)的起落架、折疊式家具和夾具等機(jī)構(gòu)，如下圖所示。如下圖所示。工件夾緊機(jī)構(gòu)工件夾緊機(jī)構(gòu)-機(jī)構(gòu)不會(huì)松脫機(jī)構(gòu)不會(huì)松脫 在連桿在連桿3上的手柄處施以壓力上的手柄處施以壓力F， 使連桿使連桿BC與連架桿與連架桿CD成一直線成一直線如圖如圖(b)，這時(shí)構(gòu)件，這時(shí)構(gòu)件1的左端夾緊工件；撤去外力的左端夾緊工件；撤去外力F之后，構(gòu)件之后，構(gòu)件1在在工件反彈力工件反彈力Fn

25、的作用下要順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，但是這時(shí)由于從動(dòng)件的作用下要順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，但是這時(shí)由于從動(dòng)件3上上的傳動(dòng)角的傳動(dòng)角=0而處于死點(diǎn)位置，從而保持了工件上的夾緊力而處于死點(diǎn)位置，從而保持了工件上的夾緊力Fn 。放松工件時(shí)，只要在手柄上加一個(gè)向上的外力放松工件時(shí)，只要在手柄上加一個(gè)向上的外力F，就可使機(jī)構(gòu)脫，就可使機(jī)構(gòu)脫出死點(diǎn)位置，從而放松工件。出死點(diǎn)位置，從而放松工件。飛機(jī)起落架飛機(jī)起落架-落地后地面對(duì)機(jī)輪的力不會(huì)使桿落地后地面對(duì)機(jī)輪的力不會(huì)使桿CD轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)（B、C、D三點(diǎn)共線三點(diǎn)共線），從而保證飛機(jī)安全可靠降落。），從而保證飛機(jī)安全可靠降落。1、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型、應(yīng)用2、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化3、平面四桿

26、機(jī)構(gòu)的幾個(gè)工作特性（1）曲柄存在的條件（2）壓力角和傳動(dòng)角（3）急回特性（4）死點(diǎn)位置填空題填空題1.1. 在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，能夠做在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，能夠做360360回轉(zhuǎn)的連架桿稱為回轉(zhuǎn)的連架桿稱為 。2.2. 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中行程速比系數(shù)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中行程速比系數(shù)K K的大小取決于的大小取決于 ，K K值越值越大，機(jī)構(gòu)的大，機(jī)構(gòu)的 越顯著。越顯著。3. 3. 在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng) 與與 共線時(shí)，機(jī)構(gòu)可能出現(xiàn)最小傳共線時(shí)，機(jī)構(gòu)可能出現(xiàn)最小傳動(dòng)角動(dòng)角minmin. . 選擇題選擇題1.1.平面連桿機(jī)構(gòu)是由（平面連桿機(jī)構(gòu)是由（ ） 組成的機(jī)構(gòu)。組成的機(jī)構(gòu)。A.A. 高副高副 B

27、.B.高副和低副高副和低副 C.C.轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副 D. D. 低副低副 2.2.壓力角可作為判斷機(jī)構(gòu)傳力性能的標(biāo)志，壓力角越大，機(jī)構(gòu)傳力性能（壓力角可作為判斷機(jī)構(gòu)傳力性能的標(biāo)志，壓力角越大，機(jī)構(gòu)傳力性能（ ）。）。 B.B. 越差越差 B.B.不受影響不受影響 C. C. 越好越好3. 3. 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置位于（曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置位于（ ）。）。 C.C. 原動(dòng)件與連桿共線原動(dòng)件與連桿共線 B.B.原動(dòng)件與機(jī)架共線原動(dòng)件與機(jī)架共線C.C.從動(dòng)件與連桿共線從動(dòng)件與連桿共線 D.D.從動(dòng)桿與機(jī)架共線從動(dòng)桿與機(jī)架共線 復(fù)復(fù) 習(xí)習(xí) 思思 考考 題題4 4、對(duì)于鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)滿足構(gòu)件長(zhǎng)度和

28、條件時(shí)，、對(duì)于鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)滿足構(gòu)件長(zhǎng)度和條件時(shí)，若取若取( )( )為機(jī)架，將得到曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。為機(jī)架，將得到曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。 A.A.最短桿最短桿 B.B.與最短桿相對(duì)的構(gòu)件與最短桿相對(duì)的構(gòu)件 C.C.最長(zhǎng)桿最長(zhǎng)桿 D.D.與最短桿相鄰的構(gòu)件與最短桿相鄰的構(gòu)件5 5、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)( )( )時(shí)機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置。時(shí)機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置。 A.A.曲柄為原動(dòng)件、曲柄與機(jī)架共線曲柄為原動(dòng)件、曲柄與機(jī)架共線 B.B.曲柄為原動(dòng)件、曲柄與連桿共線曲柄為原動(dòng)件、曲柄與連桿共線 C.C.搖桿為原動(dòng)件、曲柄與機(jī)架共線搖桿為原動(dòng)件、曲柄與機(jī)架共線 D.D.搖桿為原動(dòng)件、曲柄與連桿共線搖桿為

29、原動(dòng)件、曲柄與連桿共線6 6、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄為原動(dòng)件時(shí)，、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄為原動(dòng)件時(shí)，( )( )死點(diǎn)死點(diǎn)位置。位置。 A.A.有一個(gè)有一個(gè) B.B.沒有沒有 C.C.有兩個(gè)有兩個(gè) D.D.有三個(gè)有三個(gè) 7 7、 對(duì)于鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)滿足桿長(zhǎng)之和的條件時(shí)，若對(duì)于鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)滿足桿長(zhǎng)之和的條件時(shí)，若取取( )( )為機(jī)架，將得到雙曲柄機(jī)構(gòu)。為機(jī)架，將得到雙曲柄機(jī)構(gòu)。 A.A.最短桿最短桿 B.B.與最短桿相對(duì)的構(gòu)件與最短桿相對(duì)的構(gòu)件 C.C.最長(zhǎng)桿最長(zhǎng)桿8 8、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，曲柄為原動(dòng)件，當(dāng)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，曲柄為原動(dòng)件，當(dāng)( )( )時(shí)，機(jī)構(gòu)處時(shí)，機(jī)構(gòu)處于極限位置。于極限位置。

30、 A.A.曲柄與機(jī)架共線曲柄與機(jī)架共線B.B.曲柄與連桿共線曲柄與連桿共線 C.C.搖桿與機(jī)架共線搖桿與機(jī)架共線 D.D.搖桿與連桿共線搖桿與連桿共線9 9、對(duì)于鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)從動(dòng)件的行程速比系數(shù)、對(duì)于鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)從動(dòng)件的行程速比系數(shù)( )( )時(shí)，機(jī)構(gòu)必有急回特性。時(shí)，機(jī)構(gòu)必有急回特性。 A.K0A.K0 B.K1 C.K1 C.K1 D.K=11010、對(duì)于鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)滿足桿長(zhǎng)之和的條件、對(duì)于鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)滿足桿長(zhǎng)之和的條件時(shí)，若取時(shí)，若取( )( )為機(jī)架，將得到雙搖桿機(jī)構(gòu)。為機(jī)架，將得到雙搖桿機(jī)構(gòu)。 A.A.最短桿最短桿 B.B.與最短桿相對(duì)的構(gòu)件與最短桿相對(duì)的構(gòu)件 C.C

31、.最長(zhǎng)桿最長(zhǎng)桿 D.D.與最短桿相鄰的構(gòu)件與最短桿相鄰的構(gòu)件11.11.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，a=60mm,b=150mm,c=120mm,d=100mma=60mm,b=150mm,c=120mm,d=100mm。(1) (1) 以以a a桿為機(jī)架得桿為機(jī)架得( )( )機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu); ;(2) (2) 以以b b桿為機(jī)架得桿為機(jī)架得( )( )機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu); ;(3) (3) 以以c c桿為機(jī)架得桿為機(jī)架得( )( )機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu); ;(4) (4) 以以d d桿為機(jī)架得桿為機(jī)架得( )( )機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu). . 1212、連桿機(jī)構(gòu)中的急回特性是什么含義？什么條件、連桿機(jī)構(gòu)中的急回特性是什么含義？

32、什么條件下機(jī)構(gòu)才具有急回特性？下機(jī)構(gòu)才具有急回特性？1313、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中曲柄存在的條件是什么？曲柄、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中曲柄存在的條件是什么？曲柄是否一定是最短桿？是否一定是最短桿？1414、如何依照各桿長(zhǎng)度判別鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的型式？、如何依照各桿長(zhǎng)度判別鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的型式？1515、平面四連桿機(jī)構(gòu)最基本形態(tài)是什么？由它演化、平面四連桿機(jī)構(gòu)最基本形態(tài)是什么？由它演化為其它平面四桿機(jī)構(gòu)，有哪些具體途徑？為其它平面四桿機(jī)構(gòu)，有哪些具體途徑？ 1616、何謂連桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)？舉出避免死點(diǎn)和利用死、何謂連桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)？舉出避免死點(diǎn)和利用死點(diǎn)的例子。點(diǎn)的例子。2.3 2.3 平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)

33、計(jì)一般可歸納為兩類問題：一般可歸納為兩類問題： （1 1）實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。如要求滿足給定的）實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。如要求滿足給定的行程速度變化系數(shù)以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的急回特性或?qū)崿F(xiàn)連行程速度變化系數(shù)以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的急回特性或?qū)崿F(xiàn)連桿的幾個(gè)預(yù)期的位置；桿的幾個(gè)預(yù)期的位置； （2 2）實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)軌跡。如要求連桿上的某）實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)軌跡。如要求連桿上的某點(diǎn)具有特定的運(yùn)動(dòng)軌跡，如起重機(jī)中吊鉤的軌跡為點(diǎn)具有特定的運(yùn)動(dòng)軌跡，如起重機(jī)中吊鉤的軌跡為一水平直線等。一水平直線等。用作圖的方法從圖上直接量取得到運(yùn)動(dòng)的特征尺寸。用作圖的方法從圖上直接量取得到運(yùn)動(dòng)的特征尺寸。 要求：作圖認(rèn)真，準(zhǔn)確，按比例，細(xì)線條，保要求

34、：作圖認(rèn)真，準(zhǔn)確，按比例，細(xì)線條，保 留作線。留作線。一、圖解法：一、圖解法：特點(diǎn)：簡(jiǎn)單、直觀、但有一定的誤差。特點(diǎn)：簡(jiǎn)單、直觀、但有一定的誤差。1) 1) 按給定的急回特性系數(shù)設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)按給定的急回特性系數(shù)設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu) 已知曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的急回特性系數(shù)已知曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的急回特性系數(shù)K K、搖桿的、搖桿的長(zhǎng)度長(zhǎng)度L LCDCD及擺角及擺角，要求確定機(jī)構(gòu)中其余構(gòu)件尺寸。，要求確定機(jī)構(gòu)中其余構(gòu)件尺寸。如右圖所示。如右圖所示。 b)b) 任選任選D D點(diǎn)。點(diǎn)。c)c) 由由L3L3任選任選C1C1，C2C2，連接連接C1C1、C2C2。d)d) C1MC2C2 C1MC2C2，C1C2N = 90C1C2N = 90-C1M-C1M、C2NC2N交于交于P P，則，則C1PC2=C1PC2=。a)a) 計(jì)算計(jì)算 111800kkLBCLBC的三個(gè)位置的三個(gè)位置2).2