機(jī)械設(shè)計(jì)第三章

1、國家級(jí)精品課程教材國家級(jí)精品課程教材電子工業(yè)出版社電子工業(yè)出版社主編：唐林虎主編：唐林虎副主編：張亞萍等副主編：張亞萍等 第第三三章章 平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)第第三三章章 平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu) 3.1 概述概述1 3.2 平面連桿機(jī)構(gòu)的基本類型和應(yīng)用平面連桿機(jī)構(gòu)的基本類型和應(yīng)用23.3 平面四桿機(jī)構(gòu)的演化形式平面四桿機(jī)構(gòu)的演化形式 33.4 平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性 43.5 平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)5 3.6 平面多桿機(jī)構(gòu)簡介平面多桿機(jī)構(gòu)簡介 6第第三三章章 平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)12346 課后習(xí)題答案課后習(xí)題答案第第三三章章 平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)

2、構(gòu)教學(xué)要求教學(xué)要求（1）掌握平面四桿機(jī)構(gòu)的基本形式、應(yīng)用及演化；）掌握平面四桿機(jī)構(gòu)的基本形式、應(yīng)用及演化；（2）掌握平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性，理解急回特性、行程速比）掌握平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性，理解急回特性、行程速比因數(shù)、傳動(dòng)角、壓力角、死點(diǎn)位置等概念；因數(shù)、傳動(dòng)角、壓力角、死點(diǎn)位置等概念；（3）掌握鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在的條件；）掌握鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在的條件；（4）掌握四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法。掌握四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法。重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)重點(diǎn)：平面四桿機(jī)構(gòu)的基本形式、應(yīng)用及基本特性；平面四桿機(jī)構(gòu)的基本形式、應(yīng)用及基本特性；難點(diǎn)難點(diǎn)：平面四桿機(jī)構(gòu)類型的判斷及設(shè)計(jì)方法。平面四桿機(jī)構(gòu)類型的判斷及設(shè)計(jì)方

3、法。 3 3.1 .1 概述概述 連桿機(jī)構(gòu)是用轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副將構(gòu)件相互聯(lián)接而成，用以實(shí)連桿機(jī)構(gòu)是用轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副將構(gòu)件相互聯(lián)接而成，用以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)變換和動(dòng)力傳遞的機(jī)構(gòu)?，F(xiàn)運(yùn)動(dòng)變換和動(dòng)力傳遞的機(jī)構(gòu)。 連桿機(jī)構(gòu)按各構(gòu)件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的不同，可分為空間連桿連桿機(jī)構(gòu)按各構(gòu)件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的不同，可分為空間連桿機(jī)構(gòu)和平面連桿機(jī)構(gòu)兩類。平面連桿機(jī)構(gòu)是由若干構(gòu)件通過低機(jī)構(gòu)和平面連桿機(jī)構(gòu)兩類。平面連桿機(jī)構(gòu)是由若干構(gòu)件通過低副（轉(zhuǎn)動(dòng)副或移動(dòng)副）聯(lián)接而成的平面機(jī)構(gòu)，又稱為平面低副副（轉(zhuǎn)動(dòng)副或移動(dòng)副）聯(lián)接而成的平面機(jī)構(gòu)，又稱為平面低副機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)。平面連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：平面連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)： （1）能夠進(jìn)行多種運(yùn)動(dòng)形式的轉(zhuǎn)

4、換。）能夠進(jìn)行多種運(yùn)動(dòng)形式的轉(zhuǎn)換。 （2）運(yùn)動(dòng)副一般均為低副。兩構(gòu)件之間為面接觸，接觸表）運(yùn)動(dòng)副一般均為低副。兩構(gòu)件之間為面接觸，接觸表面是圓柱面或平面，單位面積上的壓力較小，制造容易，磨面是圓柱面或平面，單位面積上的壓力較小，制造容易，磨損較慢，可承受較大載荷。損較慢，可承受較大載荷。 （3）具有豐富的連桿曲線。）具有豐富的連桿曲線。 3 3.1 .1 概述概述 平面連桿機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)：平面連桿機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)： （1）連接處的間隙造成的積累誤差較大，機(jī)械效率較低。）連接處的間隙造成的積累誤差較大，機(jī)械效率較低。 （2）連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生慣性力，不適用于高速場合。）連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生慣性力，不適用于高

5、速場合。 （3）設(shè)計(jì)方法比較復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)精確的軌跡。）設(shè)計(jì)方法比較復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)精確的軌跡。 平面連桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用于各種機(jī)器和儀器中，如金屬加工機(jī)床、平面連桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用于各種機(jī)器和儀器中，如金屬加工機(jī)床、起重運(yùn)輸機(jī)械、采礦機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、交通運(yùn)輸機(jī)械和儀表等。起重運(yùn)輸機(jī)械、采礦機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、交通運(yùn)輸機(jī)械和儀表等。本章著重介紹平面四連桿機(jī)構(gòu)的類型、基本特性和設(shè)計(jì)方法。本章著重介紹平面四連桿機(jī)構(gòu)的類型、基本特性和設(shè)計(jì)方法。 3 3. .2 2 平面連桿機(jī)構(gòu)的基本類型和應(yīng)用平面連桿機(jī)構(gòu)的基本類型和應(yīng)用 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)副的平面四桿機(jī)構(gòu)所有運(yùn)動(dòng)副均為轉(zhuǎn)動(dòng)副的平面四桿機(jī)構(gòu) 。連

6、桿連桿連架桿連架桿連架桿連架桿機(jī)架機(jī)架構(gòu)件名稱：構(gòu)件名稱：（1）機(jī)架：機(jī)構(gòu)中固定不動(dòng)的構(gòu)件機(jī)架：機(jī)構(gòu)中固定不動(dòng)的構(gòu)件AD。（2）連架桿：與機(jī)架相連的構(gòu)件連架桿：與機(jī)架相連的構(gòu)件AB和和CD。（3） 連桿：不與機(jī)架直接連接的構(gòu)件連桿：不與機(jī)架直接連接的構(gòu)件BC。 3 3. .2 2 平面連桿機(jī)構(gòu)的基本類型和應(yīng)用平面連桿機(jī)構(gòu)的基本類型和應(yīng)用（1）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（2）雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)（3）雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu) 連架桿連架桿曲柄曲柄：能繞軸線作整周回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)能繞軸線作整周回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的連架桿。的連架桿。 搖桿搖桿：只能在某一角度只能在某一角度( (小于小于360) )內(nèi)擺動(dòng)內(nèi)擺動(dòng)的連架桿。的連

7、架桿。 因此，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)又根據(jù)其連架桿運(yùn)動(dòng)形式的不同，因此，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)又根據(jù)其連架桿運(yùn)動(dòng)形式的不同，分為以下三種基本類型：分為以下三種基本類型： 3 3. .2 2 平面連桿機(jī)構(gòu)的基本類型和應(yīng)用平面連桿機(jī)構(gòu)的基本類型和應(yīng)用3 3. .2 2.1.1曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)兩連架桿中一個(gè)為曲柄，另一個(gè)為搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)兩連架桿中一個(gè)為曲柄，另一個(gè)為搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)： 若選曲柄為主動(dòng)件，則該機(jī)若選曲柄為主動(dòng)件，則該機(jī)構(gòu)可將曲柄的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)闃?gòu)可將曲柄的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閾u桿的往復(fù)擺動(dòng)。搖桿的往復(fù)擺動(dòng)。 若選搖桿為主動(dòng)件，則該機(jī)若選搖桿為主動(dòng)件，則該機(jī)構(gòu)可將搖桿的往復(fù)擺動(dòng)轉(zhuǎn)

8、變?yōu)闃?gòu)可將搖桿的往復(fù)擺動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍恼芑剞D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。曲柄的整周回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 動(dòng)態(tài)演示動(dòng)態(tài)演示 3 3. .2 2 平面連桿機(jī)構(gòu)的基本類型和應(yīng)用平面連桿機(jī)構(gòu)的基本類型和應(yīng)用破碎機(jī)的破碎機(jī)構(gòu)破碎機(jī)的破碎機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例：應(yīng)用實(shí)例：動(dòng)態(tài)演示動(dòng)態(tài)演示 3 3. .2 2 平面連桿機(jī)構(gòu)的基本類型和應(yīng)用平面連桿機(jī)構(gòu)的基本類型和應(yīng)用3 3. .2 2. .2 2雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)兩連架桿均為曲柄的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)兩連架桿均為曲柄的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。1. .普通雙曲柄機(jī)構(gòu)普通雙曲柄機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)： 主動(dòng)曲柄等速回轉(zhuǎn)一周，從主動(dòng)曲柄等速回轉(zhuǎn)一周，從動(dòng)曲柄變速回轉(zhuǎn)一周，從動(dòng)曲動(dòng)曲柄變速回

9、轉(zhuǎn)一周，從動(dòng)曲柄的角速度在一周中有時(shí)小于柄的角速度在一周中有時(shí)小于主動(dòng)曲柄的角速度，有時(shí)大于主動(dòng)曲柄的角速度，有時(shí)大于主動(dòng)曲柄的角速度。主動(dòng)曲柄的角速度。普通雙曲柄機(jī)構(gòu)普通雙曲柄機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)演示動(dòng)態(tài)演示 3 3. .2 2 平面連桿機(jī)構(gòu)的基本類型和應(yīng)用平面連桿機(jī)構(gòu)的基本類型和應(yīng)用應(yīng)用實(shí)例：應(yīng)用實(shí)例：慣性篩慣性篩 3 3. .2 2 平面連桿機(jī)構(gòu)的基本類型和應(yīng)用平面連桿機(jī)構(gòu)的基本類型和應(yīng)用2. .平行雙曲柄機(jī)構(gòu)平行雙曲柄機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)： 兩曲柄的回轉(zhuǎn)方向相同，且兩曲柄的回轉(zhuǎn)方向相同，且角速度時(shí)時(shí)相等角速度時(shí)時(shí)相等。應(yīng)用實(shí)例：應(yīng)用實(shí)例：機(jī)車聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)車聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)路燈檢修車升降機(jī)構(gòu)路燈檢修車升降機(jī)

10、構(gòu)平行雙曲柄機(jī)構(gòu)平行雙曲柄機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)演示動(dòng)態(tài)演示動(dòng)態(tài)演示動(dòng)態(tài)演示 3 3. .2 2 平面連桿機(jī)構(gòu)的基本類型和應(yīng)用平面連桿機(jī)構(gòu)的基本類型和應(yīng)用3. .反向雙曲柄機(jī)構(gòu)反向雙曲柄機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)： 兩曲柄反向不等速兩曲柄反向不等速。應(yīng)用實(shí)例：應(yīng)用實(shí)例：車門啟閉機(jī)構(gòu)車門啟閉機(jī)構(gòu)反向雙曲柄反向雙曲柄動(dòng)態(tài)演示動(dòng)態(tài)演示動(dòng)態(tài)演示動(dòng)態(tài)演示 3 3. .2 2 平面連桿機(jī)構(gòu)的基本類型和應(yīng)用平面連桿機(jī)構(gòu)的基本類型和應(yīng)用3 3. .2 2. .3 3雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)兩連架桿均為搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)兩連架桿均為搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)： 兩搖桿均可作為主動(dòng)件。當(dāng)兩搖桿均可作為主動(dòng)件。當(dāng)主動(dòng)搖桿擺動(dòng)

11、時(shí)，通過連桿帶主動(dòng)搖桿擺動(dòng)時(shí)，通過連桿帶動(dòng)從動(dòng)搖桿擺動(dòng)。動(dòng)從動(dòng)搖桿擺動(dòng)。應(yīng)用實(shí)例：應(yīng)用實(shí)例：雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)港口起重機(jī)港口起重機(jī)動(dòng)態(tài)演示動(dòng)態(tài)演示動(dòng)態(tài)演示動(dòng)態(tài)演示 3 3. .2 2 平面連桿機(jī)構(gòu)的基本類型和應(yīng)用平面連桿機(jī)構(gòu)的基本類型和應(yīng)用電風(fēng)扇搖頭機(jī)構(gòu)電風(fēng)扇搖頭機(jī)構(gòu)汽車前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)汽車前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) 3 3. .3 3 平面四桿機(jī)構(gòu)的演化形式平面四桿機(jī)構(gòu)的演化形式 在實(shí)際機(jī)械中，還廣泛采用著其他多種形式的四桿機(jī)構(gòu)。在實(shí)際機(jī)械中，還廣泛采用著其他多種形式的四桿機(jī)構(gòu)。這些機(jī)構(gòu)可認(rèn)為是由四桿機(jī)構(gòu)的基本類型演化而成的這些機(jī)構(gòu)可認(rèn)為是由四桿機(jī)構(gòu)的基本類型演化而成的。 其演變的方法有：其演變的方法有：（

12、1）改變構(gòu)件的形狀改變構(gòu)件的形狀、長度長度。（2）改變運(yùn)動(dòng)副的尺寸改變運(yùn)動(dòng)副的尺寸。（3）選不同構(gòu)件為機(jī)架選不同構(gòu)件為機(jī)架等。等。 較為常用的演化機(jī)構(gòu)有較為常用的演化機(jī)構(gòu)有： 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、搖塊機(jī)構(gòu)、定塊機(jī)構(gòu)等曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、搖塊機(jī)構(gòu)、定塊機(jī)構(gòu)等。 它們均屬于滑塊四桿機(jī)構(gòu)，即含有移動(dòng)副和轉(zhuǎn)動(dòng)副的四桿它們均屬于滑塊四桿機(jī)構(gòu)，即含有移動(dòng)副和轉(zhuǎn)動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)。 3 3. .3 3 平面四桿機(jī)構(gòu)的演化形式平面四桿機(jī)構(gòu)的演化形式 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)是由曲柄、連桿、滑塊及機(jī)架組成曲柄滑塊機(jī)構(gòu)是由曲柄、連桿、滑塊及機(jī)架組成。是在。是在曲曲柄搖桿機(jī)構(gòu)柄搖桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上的基礎(chǔ)上，采用了改變構(gòu)件

13、尺寸和形狀的方法而得采用了改變構(gòu)件尺寸和形狀的方法而得到到的另一種平面連桿機(jī)構(gòu)的另一種平面連桿機(jī)構(gòu)，常用作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)之常用作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)之間的轉(zhuǎn)換。間的轉(zhuǎn)換。3 3. .3 3. .1 1 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄搖桿曲柄搖桿機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)圓弧導(dǎo)軌曲柄滑塊機(jī)構(gòu)圓弧導(dǎo)軌曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 3 3. .3 3 平面四桿機(jī)構(gòu)的演化形式平面四桿機(jī)構(gòu)的演化形式 若滑塊移動(dòng)導(dǎo)路中心通過曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)中心，則稱為對(duì)心曲若滑塊移動(dòng)導(dǎo)路中心通過曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)中心，則稱為對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)；若不通過曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)中心，則稱為偏置曲柄滑塊柄滑塊機(jī)構(gòu)；若不通過曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)中心，則稱為偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)，e為偏心距。為偏心距

14、。對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 偏置偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 動(dòng)態(tài)演示動(dòng)態(tài)演示動(dòng)態(tài)演示動(dòng)態(tài)演示 3 3. .3 3 平面四桿機(jī)構(gòu)的演化形式平面四桿機(jī)構(gòu)的演化形式應(yīng)用實(shí)例：應(yīng)用實(shí)例：機(jī)構(gòu)示意圖機(jī)構(gòu)示意圖 機(jī)構(gòu)簡圖機(jī)構(gòu)簡圖 內(nèi)燃機(jī)中的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)1-曲軸；2-連桿；3-活塞 機(jī)構(gòu)示意圖機(jī)構(gòu)示意圖 機(jī)構(gòu)簡圖機(jī)構(gòu)簡圖 壓力機(jī)中的曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 1-工件；2-滑塊；3-連桿；4-曲軸；5-齒輪 3 3. .3 3 平面四桿機(jī)構(gòu)的演化形式平面四桿機(jī)構(gòu)的演化形式3 3. .3 3. .2 2 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)曲柄滑塊曲柄滑塊機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)（l1l2） 若改選若改選曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中的構(gòu)件

15、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中的構(gòu)件AB為機(jī)架，則構(gòu)件為機(jī)架，則構(gòu)件AC將繞將繞A轉(zhuǎn)動(dòng)，而滑塊將以構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)，而滑塊將以構(gòu)件AC為為導(dǎo)軌，沿該構(gòu)件相對(duì)移動(dòng)，并導(dǎo)軌，沿該構(gòu)件相對(duì)移動(dòng)，并一起繞一起繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，構(gòu)件點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，構(gòu)件AC稱為導(dǎo)桿，而由此演化成的四桿機(jī)稱為導(dǎo)桿，而由此演化成的四桿機(jī)構(gòu)稱為導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)構(gòu)稱為導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)（l1l2）改選改選AB為機(jī)架為機(jī)架動(dòng)態(tài)演示動(dòng)態(tài)演示動(dòng)態(tài)演示動(dòng)態(tài)演示 3 3. .3 3 平面四桿機(jī)構(gòu)的演化形式平面四桿機(jī)構(gòu)的演化形式應(yīng)用實(shí)例：應(yīng)用實(shí)例：簡易刨床的主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)簡易刨床的主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 動(dòng)態(tài)演示動(dòng)態(tài)演示 牛頭刨床的主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)牛頭刨床的主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 3 3. .3 3 平

16、面四桿機(jī)構(gòu)的演化形式平面四桿機(jī)構(gòu)的演化形式3 3. .3 3. .3 3 搖塊機(jī)構(gòu)搖塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊曲柄滑塊機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu) 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，如改選與滑塊鉸接的構(gòu)件曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，如改選與滑塊鉸接的構(gòu)件BC為機(jī)架，為機(jī)架，使滑塊只能搖擺不能移動(dòng)，則將演化成搖塊機(jī)構(gòu)，使滑塊只能搖擺不能移動(dòng)，則將演化成搖塊機(jī)構(gòu)，改選改選BC為機(jī)架為機(jī)架搖塊搖塊機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例：應(yīng)用實(shí)例：自卸汽車的翻斗機(jī)構(gòu)自卸汽車的翻斗機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)演示動(dòng)態(tài)演示動(dòng)態(tài)演示動(dòng)態(tài)演示 3 3. .3 3 平面四桿機(jī)構(gòu)的演化形式平面四桿機(jī)構(gòu)的演化形式3 3. .3 3. .4 4 定塊機(jī)構(gòu)定塊機(jī)構(gòu) 將將曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中的滑塊改為機(jī)架，將演化成定塊機(jī)構(gòu)。曲柄

17、滑塊機(jī)構(gòu)中的滑塊改為機(jī)架，將演化成定塊機(jī)構(gòu)。應(yīng)用實(shí)例：應(yīng)用實(shí)例：手動(dòng)唧筒手動(dòng)唧筒 曲柄滑塊曲柄滑塊機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)改選滑塊改選滑塊為機(jī)架為機(jī)架動(dòng)態(tài)演示動(dòng)態(tài)演示定塊定塊機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu) 3 3. .4 4 平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性 平面連桿機(jī)構(gòu)具有傳遞和變換各種運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)力的傳遞和平面連桿機(jī)構(gòu)具有傳遞和變換各種運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)力的傳遞和變換的功能，前者稱為平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性，后者稱為平變換的功能，前者稱為平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性，后者稱為平面連桿機(jī)構(gòu)的傳力特性。面連桿機(jī)構(gòu)的傳力特性。3 3. .4 4. .1 1 運(yùn)動(dòng)特性運(yùn)動(dòng)特性1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件 鉸鏈四桿機(jī)

18、構(gòu)中有曲柄的前提是運(yùn)動(dòng)副中必有整轉(zhuǎn)副存在。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中有曲柄的前提是運(yùn)動(dòng)副中必有整轉(zhuǎn)副存在。 影響平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中曲柄存在的因素影響平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中曲柄存在的因素有：有：（1）構(gòu)成四桿運(yùn)動(dòng)鏈的各構(gòu)件長度構(gòu)成四桿運(yùn)動(dòng)鏈的各構(gòu)件長度。（2）運(yùn)動(dòng)鏈中選取的機(jī)架與其它構(gòu)件的相對(duì)位置運(yùn)動(dòng)鏈中選取的機(jī)架與其它構(gòu)件的相對(duì)位置。下面以曲柄搖桿機(jī)構(gòu)為例，討論鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在的條件。下面以曲柄搖桿機(jī)構(gòu)為例，討論鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在的條件。 3 3. .4 4 平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性 設(shè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)各桿的設(shè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)各桿的桿長分別為桿長分別為a、b、c、d，設(shè)，設(shè)da，在桿，在桿A

19、B繞轉(zhuǎn)動(dòng)副繞轉(zhuǎn)動(dòng)副A轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，要使動(dòng)過程中，要使A成為整轉(zhuǎn)成為整轉(zhuǎn)副，則副，則AB應(yīng)能占據(jù)與機(jī)架應(yīng)能占據(jù)與機(jī)架AD重疊和拉直共線的兩個(gè)特重疊和拉直共線的兩個(gè)特殊位置殊位置AB1和和AB2，即可構(gòu)成，即可構(gòu)成B1C1D和和B2C2D。 根據(jù)三角形兩邊之和大于第三邊這一幾何關(guān)系，并結(jié)合機(jī)構(gòu)運(yùn)根據(jù)三角形兩邊之和大于第三邊這一幾何關(guān)系，并結(jié)合機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，可得：動(dòng)的特點(diǎn)，可得：dbcadcbacbda將上式兩兩相加，得：將上式兩兩相加，得：ac；ab；ad 3 3. .4 4 平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性 故故四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件為：四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件為： （1）最短桿與最長桿

20、的長度之和應(yīng)小于其他兩桿長度之和；）最短桿與最長桿的長度之和應(yīng)小于其他兩桿長度之和； （2）連架桿或機(jī)架中必有一最短桿。）連架桿或機(jī)架中必有一最短桿。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) 雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu) 根據(jù)上述結(jié)論，可得出以下推論：根據(jù)上述結(jié)論，可得出以下推論： （1）當(dāng)）當(dāng)lmin+lmaxl+ l時(shí)：時(shí)： 若以最短桿的相鄰構(gòu)件為機(jī)架，該機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。若以最短桿的相鄰構(gòu)件為機(jī)架，該機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。 若以最短桿為機(jī)架，該機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)。若以最短桿為機(jī)架，該機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)。 若以最短桿相對(duì)的構(gòu)件為機(jī)架，該機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)。若以最短桿相對(duì)的構(gòu)件為機(jī)架，該機(jī)構(gòu)為雙搖桿

21、機(jī)構(gòu)。 3 3. .4 4 平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性l1，l2，l3，l4lmax+lminl+llmin為連架桿嗎？曲柄搖桿機(jī)構(gòu)lmin為機(jī)架嗎？雙曲柄機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)NNNYYY鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本類型的判別流程可用下面框圖表示：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本類型的判別流程可用下面框圖表示： （2）當(dāng)）當(dāng)lmin+lmaxl+ l時(shí)：時(shí)： 則無論取哪個(gè)構(gòu)件為機(jī)架則無論取哪個(gè)構(gòu)件為機(jī)架，均無曲柄存在，只能為雙搖均無曲柄存在，只能為雙搖桿機(jī)構(gòu)。桿機(jī)構(gòu)。 3 3. .4 4 平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性2急回運(yùn)動(dòng)特性急回運(yùn)動(dòng)特性（1）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)分析）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)分析 曲柄搖桿機(jī)

22、構(gòu)中，設(shè)曲柄曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，設(shè)曲柄AB為原動(dòng)件。在曲柄以等角為原動(dòng)件。在曲柄以等角速度速度1逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，兩次與連桿共線。中，兩次與連桿共線。 此時(shí)此時(shí)C1D和和C2D為搖桿的兩個(gè)極限位置，簡稱極位。其夾角為搖桿的兩個(gè)極限位置，簡稱極位。其夾角稱為最大擺角。曲柄與連桿兩次共線位置間所夾的銳角稱為最大擺角。曲柄與連桿兩次共線位置間所夾的銳角為極位為極位夾角。夾角。 當(dāng)主動(dòng)件曲柄當(dāng)主動(dòng)件曲柄AB以等角速度以等角速度1逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從動(dòng)件在正行逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從動(dòng)件在正行程（行程）程（行程）C1D至至C2D和反行程（回程）和反行程（回程）C2D至至C1D時(shí)時(shí)C點(diǎn)的平均點(diǎn)的平均

23、線速度分別為線速度分別為 和和 ，所需時(shí)間為，所需時(shí)間為t1和和t2 ，對(duì)應(yīng)曲柄的轉(zhuǎn)角分別，對(duì)應(yīng)曲柄的轉(zhuǎn)角分別為為1=+和和2=-，顯然有，顯然有t1t2，即搖桿，即搖桿(回程回程)的速度大于行程的速度大于行程的速度。的速度。1v2v 3 3. .4 4 平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性（2）急回運(yùn)動(dòng)特性）急回運(yùn)動(dòng)特性 構(gòu)件構(gòu)件返回速度大于推進(jìn)速度的現(xiàn)象稱為急回運(yùn)動(dòng)特性。返回速度大于推進(jìn)速度的現(xiàn)象稱為急回運(yùn)動(dòng)特性。（3）行程速比因數(shù)）行程速比因數(shù) 通常用通常用 與與 的比值的比值K來描述急回特性，來描述急回特性，K稱為行程速比因稱為行程速比因數(shù)。數(shù)。1v2v180180212112

24、ttvvK 111800KK 0，K1，有急回特性；，有急回特性； 越大，越大，K越大，急回特性越明顯；越大，急回特性越明顯； 越小，越小，K越小，急回特性越不明顯；越小，急回特性越不明顯； =0時(shí)，時(shí)，K=1，機(jī)構(gòu)無急回特性。，機(jī)構(gòu)無急回特性。機(jī)構(gòu)有無急回特性，機(jī)構(gòu)有無急回特性，急回特性是否顯著，急回特性是否顯著，取決于機(jī)構(gòu)的極位取決于機(jī)構(gòu)的極位夾角夾角 3 3. .4 4 平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性 除曲柄搖桿機(jī)構(gòu)外，偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)等也除曲柄搖桿機(jī)構(gòu)外，偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)等也都具有急回特性。都具有急回特性。偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)

25、桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 3 3. .4 4 平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性3 3. .4 4. .2 2 傳力特性傳力特性1壓力角和傳動(dòng)角壓力角和傳動(dòng)角 （1）壓力角）壓力角 力力F與受力點(diǎn)的速度與受力點(diǎn)的速度vc方方向之間所夾的銳角向之間所夾的銳角，稱為壓，稱為壓力角。力角。 （2）傳動(dòng)角）傳動(dòng)角 壓力角壓力角的余角的余角。 Ft= FcosFn= Fsin有效分力有效分力有有害害分力分力壓力角壓力角越小，越小，或傳動(dòng)角或傳動(dòng)角越大，則越大，則力力F在在vc方向的有效分方向的有效分力越大，機(jī)構(gòu)的傳力性能越好。力越大，機(jī)構(gòu)的傳力性能越好。因此，壓力角因此，壓力角或傳動(dòng)角的大小或傳動(dòng)角

26、的大小是衡量機(jī)構(gòu)傳力性能的重是衡量機(jī)構(gòu)傳力性能的重要標(biāo)志。要標(biāo)志。 3 3. .4 4 平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性 （3）機(jī)構(gòu)具有良好傳力性能的條件機(jī)構(gòu)具有良好傳力性能的條件 傳動(dòng)角傳動(dòng)角隨機(jī)構(gòu)的不斷運(yùn)動(dòng)而相應(yīng)變化，為保證機(jī)構(gòu)有較好隨機(jī)構(gòu)的不斷運(yùn)動(dòng)而相應(yīng)變化，為保證機(jī)構(gòu)有較好的傳力性能，應(yīng)控制機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角的傳力性能，應(yīng)控制機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角min。一般可取。一般可取min40，重載高速場合取重載高速場合取min50。（4）最小傳動(dòng)角）最小傳動(dòng)角min的確定的確定 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的min 在在曲柄整轉(zhuǎn)一周的過程中，當(dāng)曲柄轉(zhuǎn)到與機(jī)架共線的兩曲柄整轉(zhuǎn)一周的過程中，當(dāng)曲

27、柄轉(zhuǎn)到與機(jī)架共線的兩個(gè)位置時(shí)，個(gè)位置時(shí)，傳動(dòng)角將出現(xiàn)極值傳動(dòng)角將出現(xiàn)極值和和，其中較小者即為最小，其中較小者即為最小傳動(dòng)角傳動(dòng)角min。 3 3. .4 4 平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的最大壓力角曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的最大壓力角max 若機(jī)構(gòu)的主動(dòng)件為曲柄若機(jī)構(gòu)的主動(dòng)件為曲柄AB，從動(dòng)件為滑塊，從動(dòng)件為滑塊C，在曲柄與，在曲柄與滑塊導(dǎo)路垂直時(shí)，滑塊導(dǎo)路垂直時(shí)，=max。 擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的最小壓力角擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的最小壓力角min 構(gòu)件構(gòu)件3作用于導(dǎo)桿作用于導(dǎo)桿4上的力上的力F和導(dǎo)桿和導(dǎo)桿4上的上的C點(diǎn)速度點(diǎn)速度VC4都始都始終垂直于終垂直于AC，壓力角，壓力角始終為始終為0

28、，傳力性能最好。，傳力性能最好。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的max擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的min 3 3. .4 4 平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性2死點(diǎn)位置死點(diǎn)位置 不管在主動(dòng)件上作用多大的驅(qū)動(dòng)力，都不能在從動(dòng)件上產(chǎn)不管在主動(dòng)件上作用多大的驅(qū)動(dòng)力，都不能在從動(dòng)件上產(chǎn)生有效分力的機(jī)構(gòu)位置，稱為機(jī)構(gòu)的生有效分力的機(jī)構(gòu)位置，稱為機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置。死點(diǎn)位置。（1）死點(diǎn)位置舉例）死點(diǎn)位置舉例曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置 3 3. .4 4 平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性

29、（2）死點(diǎn)位置的克服）死點(diǎn)位置的克服 當(dāng)死點(diǎn)位置的存在對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不利時(shí)，應(yīng)盡量避免出現(xiàn)死當(dāng)死點(diǎn)位置的存在對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不利時(shí)，應(yīng)盡量避免出現(xiàn)死點(diǎn)，克服死點(diǎn)位置的方法有：點(diǎn)，克服死點(diǎn)位置的方法有： 采用機(jī)構(gòu)死點(diǎn)位置錯(cuò)采用機(jī)構(gòu)死點(diǎn)位置錯(cuò)位排列的辦法，以保持位排列的辦法，以保持從動(dòng)曲柄的轉(zhuǎn)向不變從動(dòng)曲柄的轉(zhuǎn)向不變。利用飛輪慣性利用飛輪慣性 采用加大從動(dòng)件慣性的采用加大從動(dòng)件慣性的方法，靠慣性幫助通過死方法，靠慣性幫助通過死點(diǎn)。點(diǎn)。 3 3. .4 4 平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性平面連桿機(jī)構(gòu)的基本特性（3）死點(diǎn)位置的利用）死點(diǎn)位置的利用 在實(shí)際工程應(yīng)用中，有許多場合是利用死點(diǎn)位置來實(shí)現(xiàn)一在實(shí)際工程應(yīng)用中，有許

30、多場合是利用死點(diǎn)位置來實(shí)現(xiàn)一定工作要求的，例如：定工作要求的，例如： 工件夾緊機(jī)構(gòu)工件夾緊機(jī)構(gòu)飛機(jī)起落架飛機(jī)起落架動(dòng)態(tài)演示動(dòng)態(tài)演示動(dòng)態(tài)演示動(dòng)態(tài)演示 3 3. .5 5 平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3 3. .5 5. .1 1 連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問題連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問題 連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)可歸納為下列兩類問題：連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)可歸納為下列兩類問題： （1）按照給定從動(dòng)件的位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)，即位置設(shè)計(jì)。）按照給定從動(dòng)件的位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)，即位置設(shè)計(jì)。 （2）按照給定點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)，即軌跡設(shè)計(jì)。）按照給定點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)，即軌跡設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)方法： （1）作圖法）作圖法：直

31、觀、清晰，簡單易行，但誤差較大直觀、清晰，簡單易行，但誤差較大。 （2）實(shí)驗(yàn)法）實(shí)驗(yàn)法：適用于運(yùn)動(dòng)要求較復(fù)雜的四桿機(jī)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)，適用于運(yùn)動(dòng)要求較復(fù)雜的四桿機(jī)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)，但工作較繁瑣。但工作較繁瑣。 （3）解析法）解析法：可得到較準(zhǔn)確的結(jié)果并具有較高的精度，但計(jì)可得到較準(zhǔn)確的結(jié)果并具有較高的精度，但計(jì)算求解較麻煩。算求解較麻煩。本節(jié)主要介紹本節(jié)主要介紹采用采用作圖法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。作圖法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。 3 3. .5 5 平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3 3. .5 5. .2 2 按給定的連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)按給定的連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)1按給定連桿的兩個(gè)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)按給定連桿的兩個(gè)

32、位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu) 設(shè)已知連桿設(shè)已知連桿BC的長度和預(yù)定要占據(jù)的兩個(gè)位置的長度和預(yù)定要占據(jù)的兩個(gè)位置B1C1和和B2C2，設(shè)計(jì)此四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)此四桿機(jī)構(gòu)。 設(shè)計(jì)分析：該設(shè)計(jì)的主要問題是如何確定鉸鏈設(shè)計(jì)分析：該設(shè)計(jì)的主要問題是如何確定鉸鏈A和和D的位置，的位置，從而確定除連桿外其它三個(gè)構(gòu)件的長度。從而確定除連桿外其它三個(gè)構(gòu)件的長度。 設(shè)計(jì)步驟：設(shè)計(jì)步驟： （1）選取適當(dāng)?shù)谋壤撸┻x取適當(dāng)?shù)谋壤週，繪出給定連桿的兩個(gè)位置，繪出給定連桿的兩個(gè)位置B1C1和和B2C2。 （2）分別連接）分別連接B1B2、C1C2 ，并作直線段，并作直線段B1B2和和C1C2的垂直平的垂直平分線分線b12和和c12。 （

33、3）兩固定鉸鏈）兩固定鉸鏈A、D可分別在可分別在b12和和c12上任取。上任取。 3 3. .5 5 平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) （4） 連接連接AB1C1D或或AB2C2D即為所求的四桿機(jī)構(gòu)。即為所求的四桿機(jī)構(gòu)。 （5）從圖中量取各桿的長度再乘以比例尺）從圖中量取各桿的長度再乘以比例尺L，就得到實(shí)，就得到實(shí)際長度際長度。有無窮多解有無窮多解 3 3. .5 5 平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)2按給定連桿的按給定連桿的三三個(gè)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)個(gè)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu) 設(shè)已知連桿設(shè)已知連桿BC的長度和依次占據(jù)的三個(gè)位置的長度和依次占據(jù)的三個(gè)位置B1C1、B2C2、B3C3 。確定滿足上述

34、條件的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中其它各桿件的長度。確定滿足上述條件的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中其它各桿件的長度和位置。和位置。 設(shè)計(jì)分析：顯然設(shè)計(jì)分析：顯然B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是由點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是由B1、B2、B3三點(diǎn)所確定三點(diǎn)所確定的圓弧，的圓弧，C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是由點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是由C1、C2、C3三點(diǎn)所確定的圓弧，分三點(diǎn)所確定的圓弧，分別找出這兩段圓弧的圓心別找出這兩段圓弧的圓心A和和D，也就完成了此四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。，也就完成了此四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)步驟：設(shè)計(jì)步驟： （1）確定比例尺）確定比例尺L，畫出給定連桿的三個(gè)位置。，畫出給定連桿的三個(gè)位置。 （2）連接）連接B1B2、B2B3 ，分別作直線段，分別作直線段B1B2

35、和和B2B3的垂直平分的垂直平分線線b12和和b23，兩垂直平分線的交點(diǎn)，兩垂直平分線的交點(diǎn)A即為即為B1、B2、B3三點(diǎn)所確定三點(diǎn)所確定圓弧的圓心。圓弧的圓心。 3 3. .5 5 平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 有唯一解有唯一解 （3）連接）連接C1C2、C2C3，分別作直線段，分別作直線段C1C2和和C2C3的垂直平分的垂直平分線線c12、c23，兩平分線交于點(diǎn)，兩平分線交于點(diǎn)D，D點(diǎn)即為點(diǎn)即為C1、C2、C3三點(diǎn)所確定三點(diǎn)所確定圓弧的圓心。圓弧的圓心。 （4）連接）連接AB1C1D（或（或AB2C2D）即得所求的四桿機(jī)構(gòu)。）即得所求的四桿機(jī)構(gòu)。 （5）從圖中量取各桿的長度再乘以比

36、例尺）從圖中量取各桿的長度再乘以比例尺L，就得到實(shí)際構(gòu)，就得到實(shí)際構(gòu)件長度尺寸。件長度尺寸。 3 3. .5 5 平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3 3. .5 5. .3 3 按給定的行程速比因數(shù)按給定的行程速比因數(shù)K設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)1曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 設(shè)已知行程速比因數(shù)設(shè)已知行程速比因數(shù)K，搖桿長度為，搖桿長度為lCD，最大擺角為，最大擺角為，試用作圖法設(shè)計(jì)此曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。試用作圖法設(shè)計(jì)此曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。 設(shè)計(jì)分析：該設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)設(shè)計(jì)分析：該設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)是確定是確定鉸鏈鉸鏈中心中心A點(diǎn)的位置，然點(diǎn)的位置，然后定出其他三桿的尺寸。后定出其他三桿的尺寸。 設(shè)計(jì)步驟：設(shè)計(jì)步驟： （

37、1）由速比因數(shù)）由速比因數(shù)K計(jì)算極位夾角計(jì)算極位夾角。 （2）作搖桿的極限位置。）作搖桿的極限位置。 （3）求曲柄鉸鏈中心）求曲柄鉸鏈中心A。 （4）求曲柄和連桿的鉸鏈中心）求曲柄和連桿的鉸鏈中心B。 （5）計(jì)算各桿的實(shí)際長度。）計(jì)算各桿的實(shí)際長度。有無窮多解有無窮多解 3 3. .5 5 平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)2曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 設(shè)已知曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的行程速比因數(shù)設(shè)已知曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的行程速比因數(shù)K、滑塊行程、滑塊行程H和偏和偏距距e，試設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)。，試設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)。 設(shè)計(jì)分析：設(shè)計(jì)分析：與上例分析方與上例分析方法類似，可把曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中法類似，可把曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中的行程的行程

38、H視為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中視為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中搖桿無限長時(shí)搖桿無限長時(shí)C點(diǎn)擺過的弦長點(diǎn)擺過的弦長。 設(shè)計(jì)步驟：設(shè)計(jì)步驟： （1）求極位夾角）求極位夾角。 （2）作）作出滑塊出滑塊的的兩個(gè)兩個(gè)極限位置。極限位置。 （3）求曲柄鉸鏈中心）求曲柄鉸鏈中心A。 （4）按與曲柄搖桿機(jī)構(gòu)相同的按與曲柄搖桿機(jī)構(gòu)相同的方法，確定曲柄和連桿的長度方法，確定曲柄和連桿的長度。 3 3. .5 5 平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 已知擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中機(jī)架的長度為已知擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中機(jī)架的長度為lAD，行程速比因數(shù)為，行程速比因數(shù)為K，試設(shè)計(jì)該機(jī)構(gòu)。試設(shè)計(jì)該機(jī)構(gòu)。 設(shè)計(jì)分析：設(shè)計(jì)分析：導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的極位夾導(dǎo)桿

39、機(jī)構(gòu)的極位夾角角等于導(dǎo)桿的擺角等于導(dǎo)桿的擺角，所需確定的，所需確定的尺寸是曲柄長度尺寸是曲柄長度lAC。 設(shè)計(jì)步驟：設(shè)計(jì)步驟： （1）求極位夾角求極位夾角（即擺角（即擺角）。）。 （2）作）作出導(dǎo)桿出導(dǎo)桿的的兩個(gè)兩個(gè)極限位置。極限位置。 （3）求曲柄鉸鏈中心）求曲柄鉸鏈中心A。 （4）過過A點(diǎn)作導(dǎo)桿任一極限位置的點(diǎn)作導(dǎo)桿任一極限位置的垂直線垂直線AC1(或或 AC2)，量出，量出AC的長度，的長度，按照相應(yīng)比例尺按照相應(yīng)比例尺L換算實(shí)際距離換算實(shí)際距離lAC。有唯一解有唯一解 3 3. .6 6 平面多桿機(jī)構(gòu)簡介平面多桿機(jī)構(gòu)簡介 與四桿機(jī)構(gòu)相比，多桿機(jī)構(gòu)具有某些獨(dú)特的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和作與四桿機(jī)構(gòu)相比

40、，多桿機(jī)構(gòu)具有某些獨(dú)特的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和作用，一般可實(shí)現(xiàn)以下要求用，一般可實(shí)現(xiàn)以下要求:插齒機(jī)主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)插齒機(jī)主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)肘桿機(jī)構(gòu)肘桿機(jī)構(gòu)1改變從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)特性改變從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)特性 2可獲得較大的機(jī)械增益可獲得較大的機(jī)械增益 3 3. .6 6 平面多桿機(jī)構(gòu)簡介平面多桿機(jī)構(gòu)簡介 3擴(kuò)大機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的行程擴(kuò)大機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的行程 鋼料推送裝置鋼料推送裝置課后習(xí)題答案課后習(xí)題答案一、判斷題一、判斷題1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 二、選擇題二、選擇題1.B 2. B 3. A 4. C 5. C 6. B 7. C 8. A 9. D 10. C11.B 12. C 13. D 1

41、4. A 15. A 16. C 17. B 18. C 19. A 20. C三、綜合題三、綜合題 1.連桿機(jī)構(gòu)是用轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副將構(gòu)件相互聯(lián)接而成，用連桿機(jī)構(gòu)是用轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副將構(gòu)件相互聯(lián)接而成，用以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)變換和動(dòng)力傳遞的機(jī)構(gòu)。以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)變換和動(dòng)力傳遞的機(jī)構(gòu)。 其主要優(yōu)點(diǎn)其主要優(yōu)點(diǎn):（1）能夠進(jìn)行多種運(yùn)動(dòng)形式的轉(zhuǎn)換。（）能夠進(jìn)行多種運(yùn)動(dòng)形式的轉(zhuǎn)換。（2）運(yùn)動(dòng)副一般均為低副。兩構(gòu)件之間為面接觸，接觸表面是圓柱運(yùn)動(dòng)副一般均為低副。兩構(gòu)件之間為面接觸，接觸表面是圓柱面或平面，單位面積上的壓力較小，制造容易，磨損較慢，可面或平面，單位面積上的壓力較小，制造容易，磨損較慢，可承受較大載荷。承受較大

42、載荷。（3）具有豐富的連桿曲線。在連桿機(jī)構(gòu)中，）具有豐富的連桿曲線。在連桿機(jī)構(gòu)中，課后習(xí)題答案課后習(xí)題答案 連桿上各點(diǎn)的軌跡是各種不同形狀的曲線，其形狀隨著各構(gòu)連桿上各點(diǎn)的軌跡是各種不同形狀的曲線，其形狀隨著各構(gòu)件相對(duì)長度的改變而改變，可滿足不同軌跡的設(shè)計(jì)要求。件相對(duì)長度的改變而改變，可滿足不同軌跡的設(shè)計(jì)要求。 主要缺點(diǎn)有主要缺點(diǎn)有:（1）連接處的間隙造成的積累誤差較大。）連接處的間隙造成的積累誤差較大。（2）連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生慣性力，不適用于高速場合。（）連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生慣性力，不適用于高速場合。（3）設(shè)計(jì)方法比較復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)精確的軌跡。設(shè)計(jì)方法比較復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)精確的軌跡。 2. 搖桿

43、搖桿(回程回程)的速度大于行程的速度，這種返回速度大于的速度大于行程的速度，這種返回速度大于推進(jìn)速度的現(xiàn)象稱為急回特性。工程上常用從動(dòng)件往返速度推進(jìn)速度的現(xiàn)象稱為急回特性。工程上常用從動(dòng)件往返速度的比值的比值K來表示急回特性的顯著程度，比值來表示急回特性的顯著程度，比值K即為行程速度系即為行程速度系數(shù)。曲柄與連桿兩次共線位置間所夾的銳角數(shù)。曲柄與連桿兩次共線位置間所夾的銳角稱為極位夾角。稱為極位夾角。 當(dāng)當(dāng)0時(shí)，時(shí)，K1，機(jī)構(gòu)有急回特性；，機(jī)構(gòu)有急回特性；越大，越大，K值越大，值越大，急回特性越明顯；急回特性越明顯；越小，越小，K值越小，急回特性越不明顯；值越小，急回特性越不明顯；=0時(shí)，時(shí)，K=1，機(jī)構(gòu)無急回特性。，機(jī)構(gòu)無急回特性。課后習(xí)題答案課后習(xí)題答案 3. 忽略摩擦?xí)r的力忽略摩擦?xí)r的力F與受力點(diǎn)的速度與受力點(diǎn)的速度vc方向之間所夾的銳方向之間所夾的銳角角，稱為壓力角。在連桿設(shè)計(jì)中，為了便于觀察和度量，習(xí)，稱為壓力角。在連桿設(shè)計(jì)中，為了便于觀察和度量，習(xí)慣用壓力角的余角慣用壓力角的余角（