第二章平面连杆机构

第二章平面连杆机构 • 定义: 由若干个构件通过低副联接，且所有构件在相互平行平面内运动的机构称为平面连杆机构。 • 平面连杆机构的优缺点

由四个构件通过低副连接而成的平面连杆机构，则称为平面四杆机构。它是平面连杆机构中最常见的形式，也是组成多杆机构的基础。本章主要介绍平面四杆机构的类型及应用、特性、设计方法,同时要讨论运动分析、力分析、机构的效率和自锁。以及平面四杆机构在生活中的应用。

2.1铰链四杆机构的基本形式及特性 • 铰链四杆机构的相关定义全部用转动副相连的平面四杆机构称为铰链四杆机构。它是四杆机构的最基本的形式，其它形式的四杆机构都可看作是在它的基础上演化而成的。

通过观察，可知在铰链四杆机构中，固定不动的杆4为机架，与机架相连的杆1与杆3，称为连架杆，联接两连架杆的杆2为连杆。连架杆1与3通常绕自身的回转中心A和D回转，杆2作复杂运动；若能作整周回转的连架杆称为曲柄，不能作整周回转的连架杆称为摇杆。

铰链四杆机构的分类 在铰链四杆机构中，根据两个连架杆是否为曲柄或有几个曲柄，将其分为以下三种基本形式：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。

一、曲柄摇杆机构 若两连架杆之一为曲柄，另一连架杆为摇杆,则该铰链四杆机构称为曲柄摇杆机构。它能使整周回转运动变为往复摆动，也能把往复摆动变为整周回转运动。运动形式转换：回转→←摆动应用：应用于把转动变为摆动或把摆动变为转动的场合。

1 急回特性 在曲柄摇杆机构中，AB为曲柄，BC为连杆，CD为摇杆，当CD杆处于C1D位置为初始位置，C2D终止位置，摇杆在两极限位置之间所夹角度称为摇杆的摆角。

连杆机构的压力角和传动角

在如图所示的含有一个移动副的4构件系统中取杆1作为机架，杆2和杆4为连架杆，滑块3的导路在杆4上，因而杆4称为导杆。这时的机构称为导杆机构。导杆具有良好的传力性能.在如图所示的含有一个移动副的4构件系统中取杆1作为机架，杆2和杆4为连架杆，滑块3的导路在杆4上，因而杆4称为导杆。这时的机构称为导杆机构。导杆具有良好的传力性能.

当L1＜L2时，杆2整周回转时杆4也作整周回转，则称为曲柄转动导杆机构。当L1＜L2时，杆2整周回转时杆4也作整周回转，则称为曲柄转动导杆机构。 • 运动形式转换转动→转动应用：把转动变为转动的场合。　　例回转式油泵

若L1＞L2时，杆2整周回转时，杆4作往复摆动，则称为曲柄摆动导杆机构。 　　运动形式转换转动→摆动　　应用：用于把转动变为摆动的场合。　　例牛头刨床主传动机构

设计曲柄摆动导杆机构　　已知机架长度l4和速度变化系数K，设计曲柄导杆机构。　　①求出极位夹角 　　②根据导杆摆角ψ等于曲柄极位夹角θ，任选一点C后可找出导杆两极限Cm、Cn。　　③作∠MCN的角评分线，取CA＝，得到A点，过A点作Cm和Cn 的垂线B1和B2两点，AB1（或AB2）即为曲柄。测量AB1。求出曲柄长度。

给定连杆的三个位置 • 给定连杆的三个位置设计四杆机构时，往往是已知连杆BC的长度LBC和连杆的三个位置B1C1和B2C2和B3C3时，怎样设计四杆机构呐？

2.给定连杆的两个位置 • 　给定连杆的两个位置B1C1和B2C2时与给定连杆的三个位置相似，设计四杆机构图解过程如下。　　①选定长度比例尺绘出连杆的两个位置B1C1、B2C2。　　②连接B1B2、 C1C2，分别作线段B1B2和C1C2的垂直平分线B12和C12，分别在B12和C12上任意取A，D两点，A，D两点即是两个连架杆的固定铰链中心。连接AB1、C1D、B1C1、AD，AB1C1D即为所求的四杆机构。　　③测量AB1、C1D、AD 计算lAB、LCD LAD 的长度, 　　由于A点可任意选取，所以有无穷解。在实际设计中可根据其他辅助条件，例如限制最小传动角或者A、D的安装位置来确定铰链A、D的安装位置。

设计一振实造型机的反转机构，要求反转台8位于位置Ⅰ（实线位置）时，在砂箱7内填砂造型振实，反转台8反转至位置Ⅱ（虚线线位置）时起模，已知连杆BC长0.5m和两个位置B1C1、B2C2.。要求固定铰链中心A、D在同一水平线上并且AD=BC。设计一振实造型机的反转机构，要求反转台8位于位置Ⅰ（实线位置）时，在砂箱7内填砂造型振实，反转台8反转至位置Ⅱ（虚线线位置）时起模，已知连杆BC长0.5m和两个位置B1C1、B2C2.。要求固定铰链中心A、D在同一水平线上并且AD=BC。

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