第2章 平面連桿機(jī)構(gòu)

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1、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第第2章章 平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu) 連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)是由若干剛性是由若干剛性構(gòu)件用低副連構(gòu)件用低副連接而成的平面接而成的平面機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu),又稱低副又稱低副機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)。2.1 平面連桿機(jī)構(gòu)基本類型平面連桿機(jī)構(gòu)基本類型 及其應(yīng)用及其應(yīng)用2.1.1 特點(diǎn)特點(diǎn)1.優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)1）各構(gòu)件以低副相連）各構(gòu)件以低副相連,壓強(qiáng)小壓強(qiáng)小,易于潤(rùn)滑易于潤(rùn)滑,磨損小；磨損??；2）能由本身幾何形狀保持接觸能由本身幾何形狀保持接觸;3）制造方便，精度高；）制造方便，精度高；4）構(gòu)件運(yùn)動(dòng)形式的多樣性，實(shí)現(xiàn)多種多樣的運(yùn)動(dòng)軌跡。）構(gòu)件運(yùn)動(dòng)形式的多樣性，實(shí)現(xiàn)多種多樣的運(yùn)動(dòng)軌跡。2.缺點(diǎn)缺點(diǎn)1）機(jī)構(gòu)復(fù)雜）機(jī)構(gòu)復(fù)

2、雜,傳動(dòng)積累誤差較大（只能近似實(shí)現(xiàn)給傳動(dòng)積累誤差較大（只能近似實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律）；定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律）； 平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)通常包括選型和運(yùn)動(dòng)尺寸設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)通常包括選型和運(yùn)動(dòng)尺寸設(shè)計(jì)兩個(gè)方面，前者是指確定接連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成，后者兩個(gè)方面，前者是指確定接連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成，后者是確定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的參數(shù)。是確定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的參數(shù)。2.1.2 設(shè)計(jì)的基本問題設(shè)計(jì)的基本問題2）設(shè)計(jì)計(jì)算比較復(fù)雜；）設(shè)計(jì)計(jì)算比較復(fù)雜；3）作復(fù)雜運(yùn)動(dòng)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件的慣性力難以平）作復(fù)雜運(yùn)動(dòng)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件的慣性力難以平衡，常用于速度較低的場(chǎng)合。衡，常用于速度較低的場(chǎng)合。 2.2 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型式平面四桿機(jī)

3、構(gòu)的基本型式 及其演化及其演化2.2.1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) 所有運(yùn)動(dòng)副均為轉(zhuǎn)動(dòng)所有運(yùn)動(dòng)副均為轉(zhuǎn)動(dòng)副的平面四桿機(jī)構(gòu)稱為鉸副的平面四桿機(jī)構(gòu)稱為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，其它型式的鏈四桿機(jī)構(gòu)，其它型式的平面四桿機(jī)構(gòu)都可以看成平面四桿機(jī)構(gòu)都可以看成是在它的基礎(chǔ)上演化而成是在它的基礎(chǔ)上演化而成的。的。 根據(jù)構(gòu)件數(shù)目分根據(jù)構(gòu)件數(shù)目分為四桿機(jī)構(gòu)、五桿機(jī)構(gòu)為四桿機(jī)構(gòu)、五桿機(jī)構(gòu)。廣泛應(yīng)用的是。廣泛應(yīng)用的是平面四桿機(jī)構(gòu)，而且它是構(gòu)成和研究平面多桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)。平面四桿機(jī)構(gòu)，而且它是構(gòu)成和研究平面多桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)。 組成轉(zhuǎn)動(dòng)副的兩構(gòu)件能作整周相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)該轉(zhuǎn)動(dòng)副組成轉(zhuǎn)動(dòng)副的兩構(gòu)件能作整周相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)該轉(zhuǎn)動(dòng)副稱為稱為整轉(zhuǎn)副整轉(zhuǎn)副，否

4、則為，否則為擺動(dòng)副擺動(dòng)副。 機(jī)架機(jī)架組成組成曲柄曲柄連架桿連架桿連桿連桿搖桿搖桿 曲柄所聯(lián)接的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副均為整轉(zhuǎn)副，而曲柄所聯(lián)接的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副均為整轉(zhuǎn)副，而搖桿所聯(lián)接的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副均為擺動(dòng)副。搖桿所聯(lián)接的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副均為擺動(dòng)副。 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)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)分為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)三種類型。分為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)三種類型。1. 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)輸送機(jī)構(gòu)輸送機(jī)構(gòu)攪拌機(jī)攪拌機(jī)揉面機(jī)揉面機(jī)2. 雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)振動(dòng)篩振動(dòng)篩對(duì)邊不等雙曲柄機(jī)構(gòu)對(duì)邊不等雙曲柄機(jī)構(gòu)平行四邊形機(jī)

5、構(gòu)平行四邊形機(jī)構(gòu)反平行四邊形機(jī)構(gòu)反平行四邊形機(jī)構(gòu)3. 雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)飛機(jī)起落架飛機(jī)起落架鶴式起重機(jī)鶴式起重機(jī)翻臺(tái)機(jī)構(gòu)翻臺(tái)機(jī)構(gòu) 本機(jī)構(gòu)為翻臺(tái)震實(shí)式造型機(jī)的翻臺(tái)機(jī)構(gòu)，是雙搖本機(jī)構(gòu)為翻臺(tái)震實(shí)式造型機(jī)的翻臺(tái)機(jī)構(gòu)，是雙搖桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)造型完畢后，可將翻臺(tái)桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)造型完畢后，可將翻臺(tái)F翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)180，轉(zhuǎn)到，轉(zhuǎn)到起模工作臺(tái)的上面，以備起摸。起模工作臺(tái)的上面，以備起摸。 1. 轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)化成移動(dòng)副的演化轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)化成移動(dòng)副的演化2.2.2 四桿機(jī)構(gòu)的演化四桿機(jī)構(gòu)的演化e0偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)e=0對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)曲柄移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)雙滑塊機(jī)構(gòu)的演化過(guò)程雙滑塊機(jī)構(gòu)的演化過(guò)

6、程2. 擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副 在左圖中若將轉(zhuǎn)動(dòng)副在左圖中若將轉(zhuǎn)動(dòng)副B的半徑擴(kuò)大到比曲柄的半徑擴(kuò)大到比曲柄AB的長(zhǎng)度還要大，則曲柄滑塊機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化為偏心輪機(jī)構(gòu)。的長(zhǎng)度還要大，則曲柄滑塊機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化為偏心輪機(jī)構(gòu)。 在含曲柄的機(jī)構(gòu)中，若曲柄的長(zhǎng)度很短，在柄狀在含曲柄的機(jī)構(gòu)中，若曲柄的長(zhǎng)度很短，在柄狀曲柄兩端裝設(shè)兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副存在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的問題，曲柄兩端裝設(shè)兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副存在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的問題，故常常設(shè)計(jì)成偏心輪機(jī)構(gòu)。故常常設(shè)計(jì)成偏心輪機(jī)構(gòu)。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)雙雙搖桿機(jī)構(gòu)搖桿機(jī)構(gòu) 取不同構(gòu)件取不同構(gòu)件為機(jī)架各構(gòu)件間的為機(jī)架各構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系不變相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系不變3. 取不同構(gòu)件作機(jī)架取

7、不同構(gòu)件作機(jī)架（1）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（2）曲柄滑塊機(jī)構(gòu)）曲柄滑塊機(jī)構(gòu)(a)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)(b)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)(c)曲柄搖塊機(jī)構(gòu)曲柄搖塊機(jī)構(gòu)(b)曲柄擺動(dòng)曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)(d)定塊機(jī)構(gòu)定塊機(jī)構(gòu) 組成移動(dòng)副的兩活動(dòng)構(gòu)件，組成移動(dòng)副的兩活動(dòng)構(gòu)件，畫成桿狀的構(gòu)件稱為畫成桿狀的構(gòu)件稱為導(dǎo)桿，導(dǎo)桿，畫成畫成塊狀的構(gòu)件稱為塊狀的構(gòu)件稱為滑塊滑塊。對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 因?qū)返闹芯€因?qū)返闹芯€通過(guò)曲柄的回轉(zhuǎn)中通過(guò)曲柄的回轉(zhuǎn)中心而得名。該機(jī)構(gòu)心而得名。該機(jī)構(gòu)能把回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換能把回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)或?yàn)橥鶑?fù)直線運(yùn)動(dòng)或作相反的轉(zhuǎn)變，廣作相反的轉(zhuǎn)變，廣泛

8、應(yīng)用于蒸汽機(jī)、泛應(yīng)用于蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、空壓機(jī)以內(nèi)燃機(jī)、空壓機(jī)以及各種沖壓機(jī)器中。及各種沖壓機(jī)器中。 轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 該機(jī)構(gòu)是通該機(jī)構(gòu)是通過(guò)將曲柄滑塊機(jī)過(guò)將曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中的曲柄固定構(gòu)中的曲柄固定演化而成，它可演化而成，它可將主動(dòng)件的勻速將主動(dòng)件的勻速回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為導(dǎo)桿回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為導(dǎo)桿的非勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。的非勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。 擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 該機(jī)構(gòu)具有該機(jī)構(gòu)具有急回運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，急回運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，且其傳動(dòng)角始終且其傳動(dòng)角始終為為90度，具有最度，具有最好的傳力性能，好的傳力性能，常用于牛頭刨床、常用于牛頭刨床、插床和送料裝置插床和送料裝置中。中。 定塊機(jī)構(gòu)定塊機(jī)構(gòu) 該機(jī)構(gòu)是通過(guò)將曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中的滑塊固定

9、而該機(jī)構(gòu)是通過(guò)將曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中的滑塊固定而演化得出，它可把主動(dòng)件的回轉(zhuǎn)或擺動(dòng)轉(zhuǎn)化為導(dǎo)桿演化得出，它可把主動(dòng)件的回轉(zhuǎn)或擺動(dòng)轉(zhuǎn)化為導(dǎo)桿相對(duì)于滑塊的往復(fù)移動(dòng)。相對(duì)于滑塊的往復(fù)移動(dòng)。 搖塊機(jī)構(gòu)搖塊機(jī)構(gòu) 該機(jī)構(gòu)是通過(guò)該機(jī)構(gòu)是通過(guò)將曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中將曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中的連桿固定而演化的連桿固定而演化得出，它可把主動(dòng)得出，它可把主動(dòng)件的勻速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)件的勻速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為導(dǎo)桿相對(duì)于轉(zhuǎn)化為導(dǎo)桿相對(duì)于滑塊的往復(fù)移動(dòng)并滑塊的往復(fù)移動(dòng)并隨滑塊擺動(dòng)的形式。隨滑塊擺動(dòng)的形式。 正弦機(jī)構(gòu)正弦機(jī)構(gòu) 該機(jī)構(gòu)是具該機(jī)構(gòu)是具有有2個(gè)移動(dòng)副的四個(gè)移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)，因從動(dòng)桿機(jī)構(gòu)，因從動(dòng)件的位移與原動(dòng)件的位移與原動(dòng)曲柄的轉(zhuǎn)角的正曲柄的轉(zhuǎn)角的正

10、弦成正比而得名，弦成正比而得名，常用于縫紉機(jī)下常用于縫紉機(jī)下針機(jī)構(gòu)和其他計(jì)針機(jī)構(gòu)和其他計(jì)算裝置中。算裝置中。 橢圓規(guī)橢圓規(guī) 動(dòng)桿聯(lián)接動(dòng)桿聯(lián)接兩回轉(zhuǎn)副，固兩回轉(zhuǎn)副，固定導(dǎo)桿聯(lián)接兩定導(dǎo)桿聯(lián)接兩移動(dòng)副，導(dǎo)桿移動(dòng)副，導(dǎo)桿呈十字形，動(dòng)呈十字形，動(dòng)桿上各點(diǎn)軌跡桿上各點(diǎn)軌跡為長(zhǎng)短徑不同為長(zhǎng)短徑不同的橢圓。的橢圓。 4. 多桿機(jī)構(gòu)多桿機(jī)構(gòu)六桿機(jī)構(gòu)六桿機(jī)構(gòu)手動(dòng)沖床手動(dòng)沖床2.3 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2.3.1鉸鏈四桿運(yùn)動(dòng)鏈成為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的條件鉸鏈四桿運(yùn)動(dòng)鏈成為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的條件1. 轉(zhuǎn)動(dòng)副為整轉(zhuǎn)副的充分必要條件轉(zhuǎn)動(dòng)副為整轉(zhuǎn)副的充分必要條件結(jié)論：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中相鄰兩桿能作整周轉(zhuǎn)動(dòng)的條件是

11、：組成結(jié)論：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中相鄰兩桿能作整周轉(zhuǎn)動(dòng)的條件是：組成該轉(zhuǎn)動(dòng)副的兩個(gè)構(gòu)件中必有一個(gè)為最短桿，且最短桿與最長(zhǎng)桿該轉(zhuǎn)動(dòng)副的兩個(gè)構(gòu)件中必有一個(gè)為最短桿，且最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于其它兩桿的長(zhǎng)度之和。長(zhǎng)度之和小于其它兩桿的長(zhǎng)度之和。43214231324141llllDCAllllllllDCAll 由由由由若若44342441,:llllllll同同樣樣得得若若413121,:llllll得得桿長(zhǎng)條件桿長(zhǎng)條件機(jī)架條件機(jī)架條件機(jī)構(gòu)類型機(jī)構(gòu)類型滿足桿長(zhǎng)之滿足桿長(zhǎng)之和條件和條件最短桿相鄰的桿為機(jī)架最短桿相鄰的桿為機(jī)架曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)最短桿本身為機(jī)架最短桿本身為機(jī)架雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)最短桿

12、相對(duì)的桿為機(jī)架最短桿相對(duì)的桿為機(jī)架雙搖桿機(jī)構(gòu)（雙搖桿機(jī)構(gòu)（I）不滿足桿長(zhǎng)不滿足桿長(zhǎng)之和條件之和條件任意桿為機(jī)架任意桿為機(jī)架雙搖桿機(jī)構(gòu)（雙搖桿機(jī)構(gòu)（II）2. 四桿鉸鏈運(yùn)動(dòng)鏈成為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的條件四桿鉸鏈運(yùn)動(dòng)鏈成為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的條件AB1234eCabD2B23Cb42Bb2B bEFGaA11B成為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的條件為：成為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的條件為：bea（其中（其中e e偏心距離）偏心距離）1aea例例: :1. 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，原動(dòng)件曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，原動(dòng)件AB以以等速轉(zhuǎn)動(dòng)等速轉(zhuǎn)動(dòng)1（1）輸出件）輸出件CD的兩極限位置的兩極限位置當(dāng)當(dāng)AB與與BC兩次共線時(shí)，輸出件兩次共線時(shí)，輸出件CD處于兩極限

13、位置。處于兩極限位置。極位夾角極位夾角：當(dāng)搖桿處于兩極限位置時(shí)，對(duì)應(yīng)的曲柄當(dāng)搖桿處于兩極限位置時(shí)，對(duì)應(yīng)的曲柄位置線所夾的銳角。位置線所夾的銳角。2.3.2 急回特性急回特性曲柄轉(zhuǎn)角曲柄轉(zhuǎn)角 1801對(duì)應(yīng)的時(shí)間對(duì)應(yīng)的時(shí)間111/t搖桿點(diǎn)搖桿點(diǎn)C的的平均速度平均速度1802122/t1121/vC Ct2122/vC CtB2C2B1C11A211C34BDabcd2擺角擺角極位夾角極位夾角 v1v2（2）輸出件的行程速度變化系數(shù)）輸出件的行程速度變化系數(shù)K：從動(dòng)件快行程平均速度從動(dòng)件快行程平均速度v2與慢行程平均速度與慢行程平均速度v1之比。之比。11180KK180180212112ttvvK

14、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）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）輸出件作往復(fù)運(yùn)動(dòng)；）輸出件作往復(fù)運(yùn)動(dòng)；（3）0314AB2Cab12.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AB以以等速轉(zhuǎn)動(dòng)等速轉(zhuǎn)動(dòng)1B1B2H0,無(wú)急回特性無(wú)急回特性C1C2對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)2AB134eCab1C1B1B2HC20,有急回特性。有急回特性。偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)1AB21B2B13. 曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)有急回特性有急回特性2.3.3 壓力角與傳動(dòng)角壓力角與傳動(dòng)角在不計(jì)摩擦力、重力、慣性力的條件下，機(jī)在不計(jì)摩擦

15、力、重力、慣性力的條件下，機(jī)構(gòu)中驅(qū)使構(gòu)中驅(qū)使輸出件輸出件運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)的力的方向線力的方向線與與輸出件輸出件上上受力點(diǎn)的速度方向線受力點(diǎn)的速度方向線所夾的銳角。所夾的銳角。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。vcFF1F2cos1FF sin2FF 越小，傳力越好越小，傳力越好。越大，傳力越好越大，傳力越好。 min1. 壓力角與傳動(dòng)角壓力角與傳動(dòng)角注意：壓力角與傳動(dòng)角是指從動(dòng)件的受力方向與受力點(diǎn)的注意：壓力角與傳動(dòng)角是指從動(dòng)件的受力方向與受力點(diǎn)的 速度方向的夾角。速度方向的夾角。曲柄為主動(dòng)件曲柄為主動(dòng)件滑塊為主動(dòng)件滑塊為主動(dòng)件AB134C2FvcvBFvC曲柄為主動(dòng)件曲

16、柄為主動(dòng)件滑塊為主動(dòng)件滑塊為主動(dòng)件曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)vB3F0900 曲柄為主動(dòng)件曲柄為主動(dòng)件3B132C0?F v 擺桿為主動(dòng)件擺桿為主動(dòng)件09002. 四桿機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角位置四桿機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角位置（1 ）鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，原動(dòng)件為）鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，原動(dòng)件為AB當(dāng)當(dāng)為銳角時(shí)，為銳角時(shí)，當(dāng)當(dāng)為鈍角時(shí)，為鈍角時(shí)，180以以AB為原動(dòng)件的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)：為原動(dòng)件的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)：minminmaxmin,(180)maxmin, 當(dāng)曲柄和機(jī)架處于兩共線位置時(shí)，連桿和輸出件的夾角當(dāng)曲柄和機(jī)架處于兩共線位置時(shí)，連桿和輸出件的夾角最小和最大（最小和最大（ ）。）。 以

17、曲柄為原動(dòng)件的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)曲柄和機(jī)架處以曲柄為原動(dòng)件的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)曲柄和機(jī)架處于兩共線位置之一時(shí)，出現(xiàn)最小傳動(dòng)角。于兩共線位置之一時(shí)，出現(xiàn)最小傳動(dòng)角。minminmaxmin,(180)（2）曲柄為主動(dòng)件的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)）曲柄為主動(dòng)件的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)FvcB1C1max 曲柄為主動(dòng)件的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，當(dāng)曲柄處于與機(jī)架垂曲柄為主動(dòng)件的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，當(dāng)曲柄處于與機(jī)架垂直的位置之一時(shí)出現(xiàn)最小傳動(dòng)角。直的位置之一時(shí)出現(xiàn)最小傳動(dòng)角。 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中取曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中取搖桿為主動(dòng)件搖桿為主動(dòng)件時(shí)，當(dāng)時(shí)，當(dāng)曲柄與連桿共曲柄與連桿共線線時(shí)，連桿對(duì)從動(dòng)件曲柄的作用力通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)中心時(shí)，連桿對(duì)從動(dòng)件曲柄的作用力通過(guò)轉(zhuǎn)

18、動(dòng)中心A，傳動(dòng)角，傳動(dòng)角為零，力矩為零，稱為死點(diǎn)位置。為零，力矩為零，稱為死點(diǎn)位置。3.3.4 死點(diǎn)位置死點(diǎn)位置 當(dāng)工件被夾緊后，當(dāng)工件被夾緊后，BCD成一直線，機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位成一直線，機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置，即使工件的反力很大，夾具也不會(huì)自動(dòng)松脫，該例置，即使工件的反力很大，夾具也不會(huì)自動(dòng)松脫，該例為利用死點(diǎn)位置的自鎖特性來(lái)實(shí)現(xiàn)工作要求的。為利用死點(diǎn)位置的自鎖特性來(lái)實(shí)現(xiàn)工作要求的。 死點(diǎn)的利用：死點(diǎn)的利用：飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)電氣設(shè)備開關(guān)的分電氣設(shè)備開關(guān)的分合閘機(jī)構(gòu)合閘機(jī)構(gòu)請(qǐng)思考：請(qǐng)思考：下面機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)下面機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置在哪里？位置在哪里？例例 在圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)各構(gòu)件

19、的長(zhǎng)度在圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的長(zhǎng)度分別為分別為L(zhǎng)AB=20mm，LBC=60mm，LCD=85mm，LAD=50mm，要求：（要求：（1）試確定該機(jī)構(gòu)是否有曲柄？（）試確定該機(jī)構(gòu)是否有曲柄？（2）若以）若以AB為原為原動(dòng)件，試畫出該機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)的壓力角和該機(jī)構(gòu)的最動(dòng)件，試畫出該機(jī)構(gòu)在圖示位置時(shí)的壓力角和該機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角。（小傳動(dòng)角。（3）在什么情況下此機(jī)構(gòu)有死點(diǎn)位置？在圖上）在什么情況下此機(jī)構(gòu)有死點(diǎn)位置？在圖上標(biāo)出死點(diǎn)發(fā)生的位置。標(biāo)出死點(diǎn)發(fā)生的位置。 解解: (1)mmllmmllADCDBCAB110105又又AD為機(jī)架為機(jī)架 所以該機(jī)構(gòu)存在曲柄，構(gòu)所以該機(jī)構(gòu)存在

20、曲柄，構(gòu)件件AB就是曲柄。就是曲柄。ACBDmin（2）如圖所示）如圖所示B”C”BCACBD（3）如圖所示，當(dāng)）如圖所示，當(dāng)以搖桿以搖桿CD為主動(dòng)件、為主動(dòng)件、且曲柄且曲柄AB與連桿與連桿BC共線時(shí)的位置為死點(diǎn)共線時(shí)的位置為死點(diǎn)位置位置C2B2B1C12.4.1 按給定連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)按給定連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)2.4 平面四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì) 已知已知:連桿的長(zhǎng)度和占據(jù)的兩位置連桿的長(zhǎng)度和占據(jù)的兩位置B1C1,B2C2,設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。此問題的本質(zhì)是：已知活動(dòng)鉸鏈，求固定鉸鏈此問題的本質(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）。（求活動(dòng)鉸鏈軌

21、跡圓的圓心）。B1B2C1C2A AD D給定兩位置有無(wú)窮多解給定兩位置有無(wú)窮多解b12c c1212B1B2B3C1C2C3A AD D給定三位置，有唯一解給定三位置，有唯一解1. 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)2.4.2 按給定的從動(dòng)件的行程按給定的從動(dòng)件的行程 和和K設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)1) 1(180kkD DC2C1A111A BlB CllA BlB CO 90EB2B122222ACACECAB由由k計(jì)算極位夾角計(jì)算極位夾角步驟：步驟：任選固定鉸鏈中心任選固定鉸鏈中心D ,由由l4和和作出搖桿的兩極限位置作出搖桿的兩極限位置C1D和和C2D連接連接C1和和C2 過(guò)過(guò)C1、C2作與作與C1C2成成C1C2N=900-的直的直線線C1O、C2O,得交點(diǎn)得交點(diǎn)O以以O(shè)為圓心為圓心OC1為半徑作圓為半徑作圓,在圓弧上任選一點(diǎn)在圓弧上任選一點(diǎn)A作為固作為固定鉸鏈中心定鉸鏈中心以以A為圓心為圓心,AC2為半徑作圓弧交為半徑作圓弧交AC1于于E,平分平分EC1,得曲得曲柄長(zhǎng)度柄長(zhǎng)度l2.再以再以A為圓心為圓心,為為l2半徑作圓交半徑作圓交AC1和和AC2的延長(zhǎng)的延長(zhǎng)線于線于B1,B2.B1C1=l32. 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)已知：已知：H，K ，e。求。求運(yùn)動(dòng)學(xué)尺寸。運(yùn)動(dòng)學(xué)尺寸。HOeAc2c1 90EB1B2111A BlB CllA BlB C