四桿機(jī)構(gòu)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課件）

§4.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)§4.2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的其他形式§4.3平面四桿機(jī)構(gòu)的工作特性§4.4平面四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)第4章平面連桿機(jī)構(gòu)

平面連桿機(jī)構(gòu):由若干構(gòu)件用平面低副（轉(zhuǎn)動(dòng)副、移動(dòng)副等）連接而成的機(jī)構(gòu)，又稱平面低副機(jī)構(gòu)。其作用是傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，或變換運(yùn)動(dòng)形式。

概述

概述平面連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)由于是低副，面接觸，承受壓強(qiáng)小、磨損較輕，承載能力較高結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易加工，構(gòu)件之間的接觸由構(gòu)件本身的幾何約束來(lái)保持的，所以構(gòu)件工作可靠可實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)形式及其轉(zhuǎn)換，滿足多種運(yùn)動(dòng)規(guī)律的要求利用平面連桿機(jī)構(gòu)中的連桿可滿足多種運(yùn)動(dòng)軌跡的要求平面連桿機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)由于低副中存在間隙，機(jī)構(gòu)存在運(yùn)動(dòng)誤差，精度不高。主動(dòng)件勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)件通常為變速運(yùn)動(dòng)，存在慣性力，不適用于高速場(chǎng)合。

平面連桿機(jī)構(gòu)廣泛用于各種機(jī)械和儀器設(shè)備中，如汽車車門開(kāi)啟機(jī)構(gòu)，火車輪，開(kāi)窗戶支撐、公共汽車開(kāi)關(guān)門、折疊傘等,但是不宜用于高速場(chǎng)合。汽車車門開(kāi)啟機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用：B′

C′

BA21D1C34平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)本章主要內(nèi)容演化機(jī)構(gòu)基本類型有曲柄存在的條件鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)；本章重點(diǎn)平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性及傳力性能；已知連桿平面的位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)；按給定的兩連架桿對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)；本章難點(diǎn)4.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)構(gòu)件間連接都是轉(zhuǎn)動(dòng)副的平面四桿機(jī)構(gòu)，稱為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。是平面四桿機(jī)構(gòu)的基本形式。固定不動(dòng)的構(gòu)件稱為機(jī)架；機(jī)架直接鉸鏈的兩個(gè)構(gòu)建稱為連架桿；不直接與機(jī)架鉸鏈的構(gòu)件稱為連桿。連架桿如果能做整圈運(yùn)動(dòng)就稱為曲柄，否則為搖桿。14324.1.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的組成和基本形式根據(jù)其兩個(gè)連桿架的運(yùn)動(dòng)形式不同，可分為：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)1、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)在兩連架桿中，一個(gè)為曲柄，另一個(gè)為搖桿。應(yīng)用舉例：攪拌機(jī)、雷達(dá)天線、縫紉機(jī)腳踏板機(jī)構(gòu)、走步機(jī)、送料機(jī)構(gòu)

一般曲柄主動(dòng)，將連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為搖桿的擺動(dòng)，也可搖桿主動(dòng)，曲柄從動(dòng)。運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：4.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)雷達(dá)天線機(jī)構(gòu)例2：雷達(dá)天線俯仰角的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄1緩慢地勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)連桿2使搖桿3在一定的角度范圍內(nèi)搖動(dòng)，從而調(diào)整天線俯仰角的大小。牛頭刨床橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)、攪拌機(jī)、縫紉機(jī)腳踏板、雨刮器、自行車、走步機(jī)、送料機(jī)構(gòu)應(yīng)用舉例：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例汽車刮雨器4.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例4.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)攪拌器曲柄搖桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例走步機(jī)4.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)2.雙曲柄機(jī)構(gòu)—在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，兩個(gè)連架桿都是曲柄。應(yīng)用舉例：慣性篩、插床機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：通常主動(dòng)曲柄做等速轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)曲柄變速回轉(zhuǎn)4.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)慣性篩機(jī)構(gòu)CABDE慣性篩

應(yīng)用：慣性篩機(jī)構(gòu)，當(dāng)原動(dòng)曲柄AB等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)曲柄CD作變速轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)連桿CE使篩子作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。慣性篩、插床機(jī)構(gòu)應(yīng)用舉例：

雙曲柄機(jī)實(shí)際應(yīng)用插床機(jī)構(gòu)平行四邊形機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例4.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)實(shí)例：火車輪、攝影平臺(tái)、

播種機(jī)料斗機(jī)構(gòu)、天平特例：平行雙曲柄機(jī)構(gòu)AB=CD特征：兩曲柄的長(zhǎng)度相同和轉(zhuǎn)速相等及連桿作平動(dòng)。BC=ADABCDB’C’123ADBCE45F機(jī)車車輪機(jī)構(gòu)反向平行機(jī)構(gòu)ABCDB1C1EFE1F1

當(dāng)四桿機(jī)構(gòu)中雖然對(duì)邊桿長(zhǎng)相等但不平行時(shí)，從動(dòng)曲柄的轉(zhuǎn)向發(fā)生反轉(zhuǎn)，則成為逆平行四邊形機(jī)構(gòu)。

車門開(kāi)閉機(jī)構(gòu)即為其應(yīng)用實(shí)例。特例：逆平行雙曲柄機(jī)構(gòu)耕地料斗DCABABDCG3ADBCE45FH1267攝影機(jī)升降機(jī)構(gòu)車門啟閉雙曲柄機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例4.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)3.雙搖桿機(jī)構(gòu)—兩連桿架均只能在不足一周的范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，即兩連架桿都是搖桿。起重機(jī)、飛機(jī)起落架、汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)應(yīng)用舉例：4.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例起重機(jī)4.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)飛機(jī)起落架汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例4.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)風(fēng)扇搖頭雙搖桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例4.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件：(1)最短桿與最長(zhǎng)桿之和小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之和；(2)連桿架或機(jī)架最少有一根是最短桿。4.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本類型的判別準(zhǔn)則：2.若機(jī)構(gòu)滿足桿長(zhǎng)之和條件，則(1)最短桿的鄰邊為機(jī)架——曲柄搖桿機(jī)構(gòu)(2)最短桿為機(jī)架——雙曲柄機(jī)構(gòu)(3)最短桿的對(duì)邊為機(jī)架——雙搖桿機(jī)構(gòu)1.若機(jī)構(gòu)不滿足桿長(zhǎng)之和條件則只能成為雙搖桿機(jī)構(gòu)不滿足條件（1）滿足條件（1）最短桿為機(jī)架最短桿的相鄰桿為機(jī)架最短桿的相對(duì)桿為機(jī)架雙曲柄機(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)4.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)30505520ABCD例4-1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)ABCD的各桿長(zhǎng)如圖所示。請(qǐng)根據(jù)基本類型判別準(zhǔn)則，說(shuō)明機(jī)構(gòu)分別以AB、BC、CD、AD各桿為機(jī)架時(shí)屬于何種機(jī)構(gòu)。4.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)解：最短桿AD=20，最長(zhǎng)桿CD=55，其余AB=30，BC=50。

因?yàn)锳D+CD=20+55=75AB+BC=30+50=80>75

滿足曲柄存在第一個(gè)條件1）以AB或CD為機(jī)架時(shí)，即最短桿AD為連桿架，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；2）以BC為機(jī)架時(shí)，即最短桿為連桿，雙搖桿機(jī)構(gòu)；3）以AD為機(jī)架時(shí)，即最短桿為機(jī)架，雙曲柄機(jī)構(gòu)；4.2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的其他形式4.2.1曲柄滑塊機(jī)構(gòu)改變構(gòu)件的形狀及相對(duì)尺寸的演化曲柄搖桿曲柄滑塊4.2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化CABD2341AB2341C1)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)——將轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)化成移動(dòng)副的演化AB2341eC改變構(gòu)件的形狀及相對(duì)尺寸的演化曲柄搖桿曲柄滑塊下圖為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化。AB2341C對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)AB2341eC應(yīng)用舉例活塞-連桿-曲柄機(jī)構(gòu)、自動(dòng)送料裝置、偏心輪內(nèi)燃機(jī)

自動(dòng)送料裝置

偏心輪機(jī)構(gòu)(a)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)BA1234C(b)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)234CBA1在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，導(dǎo)路是固定不動(dòng)的，若將導(dǎo)路做成導(dǎo)桿4，使之能繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，并使AB桿固定，就變成導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。當(dāng)AB<BC時(shí)，導(dǎo)桿可做整周回轉(zhuǎn)，稱為旋轉(zhuǎn)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)AB>BC時(shí)，導(dǎo)桿4只能做不足一周的回轉(zhuǎn)，稱為擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。演變2)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)（選用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中不同的構(gòu)件為機(jī)架演變而成的機(jī)構(gòu)）(c)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)4C231AB

在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，將與滑塊鉸接的構(gòu)件作機(jī)架，使滑塊只能搖擺不能移動(dòng)，則演變?yōu)榍鷵u塊機(jī)構(gòu)。3)曲柄搖塊機(jī)構(gòu)c)曲柄搖塊機(jī)構(gòu)A1234CB曲柄滑塊機(jī)構(gòu)BA1234C演變

曲柄搖塊機(jī)構(gòu)在自卸卡車翻斗裝置中的實(shí)際應(yīng)用。當(dāng)壓力油進(jìn)入油缸3（搖塊）時(shí)推動(dòng)活塞桿4（導(dǎo)桿），使車廂（即構(gòu)件1）繞軸線B擺起，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)卸料。自卸卡車翻斗裝置21AB43C（d）定塊機(jī)構(gòu)A1234CB演變曲柄滑塊機(jī)構(gòu)BA1234C

在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，若取滑塊為機(jī)架，則將演化成為定塊機(jī)構(gòu)。5).定塊機(jī)構(gòu)

抽水泵是定塊機(jī)構(gòu)的一應(yīng)用實(shí)例。當(dāng)桿2往復(fù)擺動(dòng)時(shí)桿1(導(dǎo)桿)作往復(fù)移動(dòng)，使水從桿4（固定件——定塊）中抽出來(lái)。手動(dòng)抽水泵4.2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的其他形式§4.3平面四桿機(jī)構(gòu)的工作特性要求：1、熟悉鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)壓力角、傳動(dòng)角、行程速度變化系數(shù)和死點(diǎn)位置等概念。重點(diǎn):

鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有整轉(zhuǎn)副的條件。難點(diǎn)：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)主要特性(急回、壓力角和傳動(dòng)角、死點(diǎn)位置)。1.急回特性曲柄搖桿中，曲柄轉(zhuǎn)一周有兩次與連桿BC共線，該兩位置鉸鏈中心A與C的距離AC1、AC2分別最短和最長(zhǎng)，因而，C1D、C2D分別為搖桿CD兩個(gè)極限位置，簡(jiǎn)稱極位。搖桿在兩極限位置的夾角

稱為搖桿的擺角。擺角

B2C2B1C1AD21C34Babcd

1曲柄由AB1順時(shí)針轉(zhuǎn)到AB2時(shí)，曲柄轉(zhuǎn)角

1=180+，搖桿由極位C1D擺到極位C2D，搖桿擺角；曲柄順時(shí)針再轉(zhuǎn)過(guò)

2=180-時(shí)，搖桿由位置C2D擺回到位置C1D，其擺角仍

。搖桿來(lái)回?cái)[動(dòng)擺角相同，但對(duì)應(yīng)曲柄轉(zhuǎn)角卻不等(1

2)。當(dāng)曲柄勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),對(duì)應(yīng)時(shí)間不等(t1>t2)，即搖桿往復(fù)擺動(dòng)快慢不同。擺角

B2C2B1C1AD21C34Babcd

1

1

2

令搖桿自C1D擺至C2D為工作行程，這時(shí)鉸鏈C平均速度V1=C1C2/t1；搖桿自C2D擺回C1D為空回行程，這時(shí)C點(diǎn)平均速度V2=C1C2/t2，V1<V2，表明搖桿具有急回運(yùn)動(dòng)特性。牛頭刨床、往復(fù)式運(yùn)輸機(jī)等機(jī)械利用該急回特性縮短非生產(chǎn)時(shí)間，提高生產(chǎn)率。擺角

B2C2B1C1AD21C34Babcd

1

1

2

急回運(yùn)動(dòng)特性可用行程速度變化系數(shù)K表示，即—為搖桿處于兩極限位置對(duì)應(yīng)曲柄所夾銳角，稱極位夾角。極位夾角擺角

B2C2B1C1AD21C34Babcd

1

1

2

整理后，得極位夾角計(jì)算公式：分析可知：

越大，K值越大，急回運(yùn)動(dòng)性質(zhì)越顯著，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性越差。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)據(jù)工作要求，恰當(dāng)選擇K值。一般機(jī)械中1<K<2。極位夾角擺角

B2C2B1C1AD21C34Babcd

1

1

2

（2）曲柄滑塊機(jī)構(gòu)

偏置的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：

有急回特性。對(duì)心的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：

無(wú)急回特性。（3）擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)：

有急回特性。2.壓力角與傳動(dòng)角——反映傳力特性的參數(shù)

越小，F(xiàn)t越大，機(jī)構(gòu)傳力性能越好。理想

=0，壓力角反映機(jī)構(gòu)傳力效果好壞一個(gè)重要參數(shù)。設(shè)計(jì)必須控制最大壓力角不超過(guò)許用值。1）壓力角

：

在不計(jì)摩擦力、重力、慣性力的條件下，機(jī)構(gòu)中驅(qū)使輸出件運(yùn)動(dòng)的力的方向線與輸出件上受力點(diǎn)的速度方向線所夾的銳角。vcFFtFn

1ABCD234

1Ft=Fcos----有效分力Fn=Fsin----無(wú)效分力F2）傳動(dòng)角

：壓力角的余角。衡量機(jī)構(gòu)傳力性能好壞。vcFFtFn

1ABCD234

1

越大（

則越?。┦芰υ胶?。理想

=90

，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使

min[]（[]為許用傳動(dòng)角,通常取[]

＞40

；在傳遞力矩較大時(shí)，則取[]＞50

）。3.機(jī)構(gòu)最小傳動(dòng)角位置的確定①曲柄搖桿機(jī)構(gòu)：曲柄與機(jī)架共線的兩個(gè)位置之一。②偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：曲柄垂直于導(dǎo)路時(shí)的位置，并且位于與偏距方向相反的一側(cè)。③對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：曲柄垂直于導(dǎo)路時(shí)的位置。④以曲柄為主動(dòng)件的擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)：滑塊對(duì)導(dǎo)桿的作用始終垂直于導(dǎo)桿，其傳動(dòng)角

恒為90°，即=min=min=90°，表明導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)具有最好的傳力性能。4.5平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性對(duì)于曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，當(dāng)主動(dòng)件為曲柄時(shí)，最小傳動(dòng)角出現(xiàn)在曲柄與機(jī)架垂直的位置。對(duì)于擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)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，所以傳動(dòng)角等于90度。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)在曲柄與機(jī)架共線的兩位置出現(xiàn)最小傳動(dòng)角。VCγγmin對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)ABC1234αB0C0αmax滑塊回程D()C1

max

43AaB1Cb2e

1

1B1γmin偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對(duì)于曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，當(dāng)主動(dòng)件為曲柄時(shí)，最小傳動(dòng)角出現(xiàn)在曲柄與機(jī)架垂直的位置。導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)

1

2D1

1AC

B1B2D2對(duì)于擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)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，所以傳動(dòng)角等于90度。4.5平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性4.5.2死點(diǎn)死點(diǎn)的位置在從動(dòng)曲柄與連桿共線的兩個(gè)位置之一時(shí)，出現(xiàn)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角g=0，壓力角a=90的情況，這時(shí)連桿對(duì)從動(dòng)曲柄的作用里恰好通過(guò)其回轉(zhuǎn)中心，不能推動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)的這種位置稱為死點(diǎn)位置。死點(diǎn)位置的利弊利：工程上利用死點(diǎn)進(jìn)行工作。

弊：機(jī)構(gòu)有死點(diǎn)，從動(dòng)件將出現(xiàn)卡死或運(yùn)動(dòng)方向不確定現(xiàn)象，對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不利度過(guò)死點(diǎn)的方法增大從動(dòng)件的質(zhì)量、利用慣性度過(guò)死點(diǎn)位置。采用機(jī)構(gòu)錯(cuò)位排列的方法

死點(diǎn)位置死點(diǎn)：機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角為零的位置。

1.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)：搖桿為主動(dòng)件，曲柄為從動(dòng)件時(shí)，曲柄與連桿共線的位置。

2.曲柄滑塊機(jī)構(gòu):滑塊為主動(dòng)件。

3.擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)：導(dǎo)桿為主動(dòng)件。四桿機(jī)構(gòu)是否有死點(diǎn)：取決于從動(dòng)件是否與連桿共線。

搖桿CD為原動(dòng)件，曲柄AB為從動(dòng)件，則當(dāng)搖桿擺到極限位置C1D和C2D時(shí)，連桿BC與曲柄AB共線，從動(dòng)件傳動(dòng)角γ＝0。此時(shí)，連桿加給曲柄的力經(jīng)過(guò)鉸鏈中心A，此力對(duì)A點(diǎn)不產(chǎn)生力矩，因此不能使曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)。稱此位置為：“死點(diǎn)”?！八傈c(diǎn)”位置使機(jī)構(gòu)從動(dòng)件出現(xiàn)卡死或運(yùn)動(dòng)不確定現(xiàn)象。Fγ＝0B2C1γ＝0DCBAB1C24.6平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)概論

一個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程：已知條件→構(gòu)件尺寸

兩類基本問(wèn)題：實(shí)現(xiàn)給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律；

實(shí)現(xiàn)給定運(yùn)動(dòng)軌跡；

三種設(shè)計(jì)方法：圖解法解析法實(shí)驗(yàn)法已知條件：運(yùn)動(dòng)條件、幾何條件、動(dòng)力條件。簡(jiǎn)明易懂，精確性差。精確度好，計(jì)算繁雜。形象直觀，過(guò)程復(fù)雜。一、按給定的行程速度變化系數(shù)K設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)急回運(yùn)動(dòng)四桿機(jī)構(gòu)，需先給定行程速度變化系數(shù)K，后據(jù)機(jī)構(gòu)在極限位置幾何關(guān)系，結(jié)合輔助條件確定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖尺寸參數(shù)。1)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)①計(jì)算極位夾角

θ＝180°(K-1)/(K+1);已知：CD桿長(zhǎng)l3

，擺角φ及K，設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)。(設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)：確定鉸鏈中心A點(diǎn)的位置，定出其它三桿的尺寸。)步驟：②任取一點(diǎn)D，由搖桿長(zhǎng)l3及擺角φ作搖桿兩個(gè)極限位置C1D、C2D。作等腰三角形，腰長(zhǎng)CD，夾角為φ;③連接C1C2。作C2P⊥C1C2，作C1P使∠C2C1P=90°－θ,交于P;④作△PC1C2的外接圓，則A點(diǎn)必在此圓上。

90°-θPE

φ

θ

θC1C2DAB1B2⑤在此圓周上任取一點(diǎn)A為曲柄的固定鉸鏈中心，連接AC1、AC2，得∠C1PC2=∠C1AC2=θ。⑥設(shè)曲柄為l1

，連桿為l2

，因極限位置曲柄與連桿共線，得:

AC1=l1+l2,AC2=l2-l1=>l1=(AC1－AC2)/2

l2=(AC1+AC2)/2由圖得AD=l4

90°-θPE

φ

θ

θC1C2DAB1B2因A點(diǎn)為△C1PC2外接圓上任意一點(diǎn)，若僅按行程速度變化系數(shù)K設(shè)計(jì)，可得無(wú)窮多解。欲獲得良好的傳動(dòng)質(zhì)量，可按最小傳動(dòng)角最優(yōu)或其他輔助條件來(lái)確定A點(diǎn)的位置。

90°-θPE

φ

θ

θC1C2DAB1B22)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)分析：由于極位夾角θ與導(dǎo)桿擺角φ相等，設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)時(shí)，僅需要確定曲柄a。①計(jì)算θ＝180°(K-1)/(K+1)；②任選固定鉸鏈中心D，以?shī)A角φ作出導(dǎo)桿兩極限位置Dm、Dn。③作擺角φ的角分線AD，并在線上取AD=d，得固定鉸鏈中心A的位置。④過(guò)A點(diǎn)作導(dǎo)桿極限位置的垂線AB，既得曲柄長(zhǎng)度:a=dsin(φ/2)。mnφ=θDAd已知：機(jī)架長(zhǎng)度d，K，設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)。aB

B１ｍB２ｎＡＤφ=θ3)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)已知K，滑塊行程H，偏距e，設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)。①計(jì)算:θ＝180°(K-1)/(K+1);②作C1C2＝H④以O(shè)為圓心，C1O為半徑作圓。⑥以A為圓心，AC1為半徑作弧交于E,得：⑤作偏距線e，交圓弧于A，即為所求。eE2θ2aHC1C290°-θo90°-θA2aAB134Cb作射線C2O使∠C1C2O=90°－θ。③作射線C1O使∠C2C1O=90°－θ,

2.