1、內內 容容連桿機構及其傳動特點連桿機構及其傳動特點平面四桿機構的類型和應用平面四桿機構的類型和應用平面四桿機構的基本知識平面四桿機構的基本知識平面四桿機構的設計平面四桿機構的設計 重重 點點 平面平面四桿機構的基本類型及其演化、四桿機構的基本類型及其演化、平面四桿機平面四桿機構的基本知識、平面四桿機構的構的基本知識、平面四桿機構的設計（圖解法）。設計（圖解法）。一、特點 全低副（面接觸），利于潤滑，故磨損小、傳載大、壽命長；易加工，精度高，制造成本低等。 不能精確實現復雜的運動規設計計算較復雜，慣性力不易平衡等。二、應用 實現已知運動規律； 實現給定點的運動軌跡。1 1 連桿機構及其傳動特點2

2、 2 平面四桿機構的類型和應用平面四桿機構的類型和應用一、平面四桿機構的基本型式二桿,最簡單.楔塊機構三桿, 不可能.+鉸鏈四桿機構鉸鏈四桿機構二、鉸鏈四桿機構曲柄搖桿機構雙曲柄機構雙搖桿機構鉸鏈四桿機構1234abcd連桿連架桿連架桿機架連桿連架桿曲柄搖桿 (擺桿)整轉副 (周轉副)擺轉副機架三、應用實例三、應用實例平行四邊形機構平行四邊形機構曲柄搖桿機構曲柄搖桿機構雙曲柄機構雙曲柄機構反平行四邊形機構反平行四邊形機構雙搖桿機構雙搖桿機構 各種型式的四桿機構相互之間有無關系？還有含一個移動副的四桿機構 ，型式多樣。1.擴大回轉副三、三、平面平面四桿機構的演化四桿機構的演化機構演化方法機構演化

3、方法擴大回轉副改變更桿件長度用移動副取代回轉副變更機架等偏心輪機構偏心輪機構2.改變桿件長度rabcdabcrabcrrabcabr正弦機構正弦機構曲柄滑塊機構曲柄滑塊機構3.變換機架曲柄搖桿機構曲柄搖桿機構 雙曲柄機構雙曲柄機構曲柄搖桿機構曲柄搖桿機構 雙搖桿機構雙搖桿機構曲柄滑塊機構曲柄滑塊機構導桿機構導桿機構搖塊機構搖塊機構 定塊機構定塊機構( (直動滑桿機構直動滑桿機構) )abcabc ab ac回轉導桿機構回轉導桿機構 ab ac擺動導桿機構擺動導桿機構 sqr正弦機構正弦機構雙轉塊機構雙轉塊機構正弦機構正弦機構雙移塊機構雙移塊機構qs正切機構正切機構1.1.平面四桿機構有曲柄的條

4、件abcdabcdf設 ab 為曲柄, 且 af 、b+f c 、c+f b以 fmax = a + d ， fmin = d - a 代入并整理得：b+c a+d 、 b+d a+c 、 c+d a+b并可得: ab 、 ac 、 al(lmax+lminl(其余兩桿長度之和其余兩桿長度之和) )時時 雙搖桿機構雙搖桿機構曲柄存在的條件：(1)最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之和(2)最短桿是連架桿或機架2.急回運動和行程速比系數（以曲柄搖桿機構為例）（以曲柄搖桿機構為例）從動桿往復運動的平均速度不等的現象稱為機構的 急回特性急回特性.abcd 極位夾角極位夾角qq0 0對應從動

5、桿的兩個極限位置, 主動件兩相應位置所夾銳角.abcdabcd c2b2 1 2 b1c1q q行程速比系數行程速比系數=v回v工k=v快v慢c1c2 / t工c2c1 / t回=t工t回=（ k 1 ）q = 180 k - 1k + 1= 180 + q1180 - q1= 180 + q180 - qk = 180 + q180 - qabcdabcd c2b2 1 2 b1c1q q 壓力角壓力角 fv從動桿(運動輸出件)受力點的力作用線與該點速度方位線所夾銳角. (不考慮摩擦)傳動角傳動角 dd = = d = = 1800 - - d壓力角的余角.(連桿軸線與從動桿軸線所夾銳角)1

6、.壓力角和傳動角二、二、 傳力特性傳力特性 傳動不利，設計時規定 4050 通常，機構在運動過程中傳動角通常，機構在運動過程中傳動角 是變化的，是變化的，最小值在哪？最小值在哪？最小傳動角最小傳動角 minminddbacabcddcos2cos2222222-=-=cbcbbddadabdcbdadacb-=2cos2cos2222d =0 cos =1 cos d d min =180 cos = 1 cos d d max分析分析d d min 或或 d d max 可能最小可能最小 曲柄搖桿機構曲柄搖桿機構, ,當曲柄主動時當曲柄主動時, ,在在曲柄與機架共線曲柄與機架共線的兩個位置的

7、兩個位置之一之一, ,傳動角最小傳動角最小. .應用應用連桿式快速夾具連桿式快速夾具飛機起落架飛機起落架2.2.死點位置死點位置連桿與從動件共線連桿與從動件共線的位置（的位置（ =0 =0）為）為死點位置死點位置。4 4 平面四桿機構的設計平面四桿機構的設計一、基本問題一、基本問題1.1.實現預定運動規律（函數生成機構的設計）實現預定運動規律（函數生成機構的設計）例如：連架桿的對應位置例如：連架桿的對應位置 從動件的急回運動特性從動件的急回運動特性2.2.實現連桿給定位置（剛體導引機構的設計）實現連桿給定位置（剛體導引機構的設計）3.3.實現預定運動軌跡（軌跡生成機構的設計）實現預定運動軌跡（

8、軌跡生成機構的設計） 方法：解析法、方法：解析法、作圖法作圖法、實驗法、實驗法二、用二、用作圖法作圖法設計四桿機構（設計四桿機構（p218p218）設計設計 確定桿長確定桿長 根據四桿機構各鉸鏈之間相對運動關系，通過作圖確定未知鉸鏈位置。 若為圓點,必能作圓通過它的相關點. 反之也然:若能作圓通過它的相關點,該點即為圓點.圓點 構件上軌跡為圓的點.圓心點 圓點軌跡的中心.相關點 對應構件的不同位置,構件上某個點的相應點.(點位) d1.1.設計一四桿機構設計一四桿機構, ,實現連桿給定位置實現連桿給定位置 已知活動鉸點已知活動鉸點b b、c c中心位置，求固定鉸鏈中心位置，求固定鉸鏈a a、d

9、 d中心位置。中心位置。b1c1b2c2四桿機構四桿機構 abab1 1c c1 1d d 為所求為所求. .a 實現連桿給定的三個位置實現連桿給定的三個位置b1c1b2c2b3c3ad四桿機構四桿機構 abab1 1c c1 1d d 為所求為所求. .dadab1c1 db1c1a b2c2四邊形四邊形 abab2 2c c2 2d d 四邊形四邊形 a a b b1 1c c1 1d d 已知固定鉸鏈已知固定鉸鏈a a、d d中心位置，求活動鉸點中心位置，求活動鉸點b b、c c中中心位置。心位置。實現連桿給定位置（續）實現連桿給定位置（續）e1f1e2f2e3f3 cb a d ada

10、d2.2.設計一四桿機構設計一四桿機構, ,實現連架桿預定對應位置實現連架桿預定對應位置abcd1234b1f10b2f12e112e2ead1 1） 用反轉法求相對位置、相用反轉法求相對位置、相對運動軌跡對運動軌跡 。b2c2 f fab1c1db2ac2b1b2f10f1212ad10e1e2b2 試設計鉸鏈四桿機構試設計鉸鏈四桿機構, , 實現連架桿兩對對應位置實現連架桿兩對對應位置. .12 c1例例. . 已知已知: lab、lad、f f10、f f12、 10、 12 . abcd1234鉸鏈四桿機構鉸鏈四桿機構 abab1 1c c1 1d d 為所求為所求. .以 ml =作

11、圖作圖. .lbc= mlb1c1 = 、 lcd= mlc1d = . 已知點已知點(b)(b)繞未知點繞未知點(c)(c)的轉動中心的轉動中心(d)(d)反轉反轉. .b1b2f10f1212ad10e1e2e313f13b312b2 12b3c1設計鉸鏈四桿機構設計鉸鏈四桿機構, ,實現連架桿三對對應位置實現連架桿三對對應位置. .鉸鏈四桿機構鉸鏈四桿機構 abab1 1c c1 1d d 為所求為所求. .b2c23.3.按給定的按給定的 k k 值值, ,綜合曲柄搖桿機構綜合曲柄搖桿機構1） 給定 k、lcdabcdqo2qq = 180k-1k+1 分析.900 - qb1adc1c2dc1900 - q2qoaebcac1=bc- -abac2=bc+ +abab = ac2-ac12bc = ac2+ac12曲柄搖桿機構曲柄搖桿機構 abcdabcd 為所求為所求. . 設計.以 ml =作圖.lab= mlab = 、 lbc= mlbc = . q = = 1800 =k-1k+12） 給定給定 k、 、lcd 、 .c2dc1abcc3b3 min 2 2 mina0 分析分析. . 設計設計. .c2dc12q a0ac3b