1、第第2章章平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu) n鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)n鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式及演化鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式及演化n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n平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)2平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu) 平面連桿機(jī)構(gòu)是構(gòu)件全部由平面低副連接而構(gòu)成的機(jī)構(gòu)。3平面連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)平面連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn) n優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)1. 低副是面接觸，因此低副是面接觸，因此壓強(qiáng)小、耐磨損壓強(qiáng)小、耐磨損。適用于載荷較大。適用于載荷較大的場(chǎng)合。的場(chǎng)合。2. 低副的接觸面通常是低副的接觸面通常是容易加工容易加工的平面或圓柱面，容易獲的平面或圓柱面，容易獲得較高的制造精度。得較高的制造精度。3. 低副的

2、約束為低副的約束為幾何約束幾何約束(靠形狀限制運(yùn)動(dòng)靠形狀限制運(yùn)動(dòng))，無(wú)需附加約束，無(wú)需附加約束裝置。裝置。 4. 連桿可做得很長(zhǎng)，可連桿可做得很長(zhǎng)，可較長(zhǎng)距離傳遞運(yùn)動(dòng)較長(zhǎng)距離傳遞運(yùn)動(dòng)。適合于操縱機(jī)。適合于操縱機(jī)構(gòu)。構(gòu)。5. 平面四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，其連桿通常作平面平面四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，其連桿通常作平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，連桿，連桿上每一點(diǎn)的軌跡曲線的形狀隨點(diǎn)在連桿上的位置和各桿相上每一點(diǎn)的軌跡曲線的形狀隨點(diǎn)在連桿上的位置和各桿相對(duì)尺寸的不同而變化。可以利用連桿曲線的這種多樣性來(lái)對(duì)尺寸的不同而變化。可以利用連桿曲線的這種多樣性來(lái)實(shí)現(xiàn)我們需要的實(shí)現(xiàn)我們需要的復(fù)雜軌跡復(fù)雜軌跡。送料機(jī)構(gòu)4爐門啟閉機(jī)構(gòu)爐門啟閉

3、機(jī)構(gòu)5四足機(jī)器人四足機(jī)器人6開門機(jī)構(gòu)開門機(jī)構(gòu)78平面連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)平面連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)n缺點(diǎn)缺點(diǎn)1. 低副存在間隙，會(huì)引起運(yùn)動(dòng)誤差積累。不宜用于高精度。2. 連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜，難于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。3. 有相當(dāng)部分構(gòu)件處于變速運(yùn)動(dòng)中，存在慣性力。不適合高速。 最簡(jiǎn)單的單自由度平面連桿機(jī)構(gòu)是最簡(jiǎn)單的單自由度平面連桿機(jī)構(gòu)是四桿機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)。四桿機(jī)構(gòu)也是。四桿機(jī)構(gòu)也是構(gòu)成多桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)，本章著重討論四桿機(jī)構(gòu)。構(gòu)成多桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)，本章著重討論四桿機(jī)構(gòu)。2-1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)92-1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式 全部運(yùn)動(dòng)副都是轉(zhuǎn)動(dòng)全部運(yùn)動(dòng)副都是轉(zhuǎn)動(dòng)副的平面四桿機(jī)構(gòu)稱副的平面四桿機(jī)構(gòu)稱為為

4、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。 機(jī)架機(jī)架 連架桿連架桿 連桿連桿曲柄曲柄搖桿搖桿2-1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)10鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本類型鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本類型1. 1. 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 兩個(gè)連架桿中，一個(gè)是曲兩個(gè)連架桿中，一個(gè)是曲柄，一個(gè)是搖桿的四桿機(jī)柄，一個(gè)是搖桿的四桿機(jī)構(gòu)稱為構(gòu)稱為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 。2. 2. 雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu) 兩連架桿都作整周轉(zhuǎn)動(dòng)的兩連架桿都作整周轉(zhuǎn)動(dòng)的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)稱為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)稱為雙曲柄雙曲柄機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)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四兩連架桿均為搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)稱為桿機(jī)構(gòu)稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)。2-1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)11鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本類型的

5、特性鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本類型的特性 n曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 兩個(gè)連架桿中，一個(gè)是曲柄，一個(gè)兩個(gè)連架桿中，一個(gè)是曲柄，一個(gè)是搖桿。通常曲柄主動(dòng)，搖桿從動(dòng)，是搖桿。通常曲柄主動(dòng)，搖桿從動(dòng)，但也有搖桿主動(dòng)的情況。但也有搖桿主動(dòng)的情況。應(yīng)用例：牛頭刨床進(jìn)給機(jī)構(gòu)、雷達(dá)應(yīng)用例：牛頭刨床進(jìn)給機(jī)構(gòu)、雷達(dá)調(diào)整機(jī)構(gòu)、縫紉機(jī)腳踏機(jī)構(gòu)、復(fù)擺式調(diào)整機(jī)構(gòu)、縫紉機(jī)腳踏機(jī)構(gòu)、復(fù)擺式腭式破碎機(jī)、鋼坯輸送機(jī)等。腭式破碎機(jī)、鋼坯輸送機(jī)等。 12雷達(dá)雷達(dá)調(diào)整機(jī)構(gòu)和調(diào)整機(jī)構(gòu)和縫紉機(jī)腳踏機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)腳踏機(jī)構(gòu)2-1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)13復(fù)擺式腭式破碎機(jī)復(fù)擺式腭式破碎機(jī) 返回2-1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)14四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，其連桿通四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，其連桿通

6、常作平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，連桿上每一常作平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，連桿上每一點(diǎn)的軌跡都是一條封閉的曲線，點(diǎn)的軌跡都是一條封閉的曲線，我們稱之為我們稱之為連桿曲線連桿曲線。連桿曲線的形狀隨點(diǎn)在連桿連桿曲線的形狀隨點(diǎn)在連桿上的位置和各桿相對(duì)尺寸的不同上的位置和各桿相對(duì)尺寸的不同而變化。顯然，我們可以利用連而變化。顯然，我們可以利用連桿曲線的這種多樣性來(lái)實(shí)現(xiàn)我們桿曲線的這種多樣性來(lái)實(shí)現(xiàn)我們需要的復(fù)雜軌跡。需要的復(fù)雜軌跡。 攪拌機(jī)攪拌機(jī)2-1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)15雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu) n兩連架桿都作整周轉(zhuǎn)動(dòng)的鉸鏈兩連架桿都作整周轉(zhuǎn)動(dòng)的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)稱為四桿機(jī)構(gòu)稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)。通。通常，常，主動(dòng)曲柄勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)主動(dòng)曲

7、柄勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)曲柄變速轉(zhuǎn)動(dòng)。曲柄變速轉(zhuǎn)動(dòng)。 無(wú)死點(diǎn)無(wú)死點(diǎn)。 n左圖所示的轉(zhuǎn)動(dòng)翼板式水泵就左圖所示的轉(zhuǎn)動(dòng)翼板式水泵就是典型應(yīng)用。轉(zhuǎn)動(dòng)翼板式水泵是典型應(yīng)用。轉(zhuǎn)動(dòng)翼板式水泵由相位依次相差由相位依次相差90的四個(gè)雙的四個(gè)雙曲柄機(jī)構(gòu)組成，當(dāng)主動(dòng)曲柄曲柄機(jī)構(gòu)組成，當(dāng)主動(dòng)曲柄AB順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)曲柄順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)曲柄CD作周期性變速轉(zhuǎn)動(dòng)，相鄰兩作周期性變速轉(zhuǎn)動(dòng)，相鄰兩個(gè)機(jī)構(gòu)的從動(dòng)曲柄所夾的角時(shí)個(gè)機(jī)構(gòu)的從動(dòng)曲柄所夾的角時(shí)大時(shí)小，導(dǎo)致容積作周期性的大時(shí)小，導(dǎo)致容積作周期性的變化，從而起到吸水、泵水的變化，從而起到吸水、泵水的作用。作用。 16雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)n兩曲柄等長(zhǎng)的雙曲柄機(jī)構(gòu)兩曲柄等長(zhǎng)

8、的雙曲柄機(jī)構(gòu)稱為稱為平行四邊形機(jī)構(gòu)平行四邊形機(jī)構(gòu)，它，它是應(yīng)用最廣的一種雙曲柄是應(yīng)用最廣的一種雙曲柄機(jī)構(gòu)。平行四邊形機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)。平行四邊形機(jī)構(gòu)的兩個(gè)曲柄等速轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿兩個(gè)曲柄等速轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿平動(dòng)。機(jī)車車輪連動(dòng)裝置平動(dòng)。機(jī)車車輪連動(dòng)裝置和攝影平臺(tái)是其典型應(yīng)用。和攝影平臺(tái)是其典型應(yīng)用。2-1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)17雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu) n兩連架桿均為搖桿的鉸鏈四桿機(jī)兩連架桿均為搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)稱為構(gòu)稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)。n經(jīng)合理設(shè)計(jì)，雙搖桿機(jī)構(gòu)還可用經(jīng)合理設(shè)計(jì)，雙搖桿機(jī)構(gòu)還可用來(lái)實(shí)現(xiàn)一些特定的運(yùn)動(dòng)。例如鶴來(lái)實(shí)現(xiàn)一些特定的運(yùn)動(dòng)。例如鶴式起重機(jī)可實(shí)現(xiàn)釣鉤的近似直線式起重機(jī)可實(shí)現(xiàn)釣鉤的近似直線運(yùn)動(dòng)，使移動(dòng)

9、重物時(shí)不做或少做運(yùn)動(dòng)，使移動(dòng)重物時(shí)不做或少做功從而減小能耗。功從而減小能耗。 n車輛轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)：車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)，如車輛轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)：車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)，如果任何時(shí)候都能使兩前輪軸線與果任何時(shí)候都能使兩前輪軸線與后輪軸線相交于彎道的圓心，則后輪軸線相交于彎道的圓心，則四個(gè)輪子都相對(duì)于地面純滾動(dòng)，四個(gè)輪子都相對(duì)于地面純滾動(dòng)，輪胎就不會(huì)因滑動(dòng)而損傷，顯然輪胎就不會(huì)因滑動(dòng)而損傷，顯然這就要求兩輪的轉(zhuǎn)角不等這就要求兩輪的轉(zhuǎn)角不等 。兩搖。兩搖桿等長(zhǎng)的雙搖桿機(jī)構(gòu)（稱為梯形桿等長(zhǎng)的雙搖桿機(jī)構(gòu)（稱為梯形機(jī)構(gòu)）就能近似地滿足這個(gè)要求。機(jī)構(gòu)）就能近似地滿足這個(gè)要求。 182-2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化一、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)

10、一、曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 將導(dǎo)路的曲率半徑增大趨將導(dǎo)路的曲率半徑增大趨于于，則得到圖，則得到圖c 所示的曲柄所示的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。滑塊機(jī)構(gòu)。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)分為對(duì)心的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)分為對(duì)心的(如內(nèi)燃機(jī)中使用的如內(nèi)燃機(jī)中使用的)和偏置的和偏置的(見圖見圖d)。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于曲柄滑塊機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于活塞式內(nèi)燃機(jī)、空氣壓縮機(jī)、活塞式內(nèi)燃機(jī)、空氣壓縮機(jī)、沖床等機(jī)械中。沖床等機(jī)械中。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)19結(jié)論：結(jié)論： 對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)滑塊的行程為曲柄長(zhǎng)度的對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)滑塊的行程為曲柄長(zhǎng)度的2倍。倍。2-2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演變20二、二、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的演變的演變1. 1. 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中，通

11、常曲柄整周轉(zhuǎn)動(dòng)，滑塊在導(dǎo)桿上滑導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)中，通常曲柄整周轉(zhuǎn)動(dòng)，滑塊在導(dǎo)桿上滑動(dòng)并跟隨導(dǎo)桿轉(zhuǎn)動(dòng)或擺動(dòng)。由圖容易知道，若動(dòng)并跟隨導(dǎo)桿轉(zhuǎn)動(dòng)或擺動(dòng)。由圖容易知道，若l2 l1，則得到，則得到轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)；若；若l2 l1，則得到，則得到擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。2-2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演變212. 搖塊機(jī)構(gòu)和定塊機(jī)構(gòu)搖塊機(jī)構(gòu)和定塊機(jī)構(gòu)搖塊機(jī)構(gòu)搖塊機(jī)構(gòu)這種機(jī)構(gòu)這種機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于擺缸式內(nèi)燃廣泛應(yīng)用于擺缸式內(nèi)燃機(jī)和液壓驅(qū)動(dòng)裝置中，機(jī)和液壓驅(qū)動(dòng)裝置中，自卸貨車就是很典型的自卸貨車就是很典型的應(yīng)用應(yīng)用 定塊機(jī)構(gòu)定塊機(jī)構(gòu)這種機(jī)構(gòu)這種機(jī)構(gòu)常用于抽水唧筒和抽油常用于抽水唧筒和抽油泵中。泵中。2-2 鉸鏈四桿機(jī)

12、構(gòu)的演變223、雙滑塊機(jī)構(gòu)、雙滑塊機(jī)構(gòu) 將鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的其中兩桿桿長(zhǎng)增至無(wú)窮可演化為具有兩個(gè)移動(dòng)副的四桿將鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的其中兩桿桿長(zhǎng)增至無(wú)窮可演化為具有兩個(gè)移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)雙滑塊機(jī)構(gòu)。雙滑塊機(jī)構(gòu)可分為四種形式：雙滑塊機(jī)構(gòu)。雙滑塊機(jī)構(gòu)可分為四種形式： (1) 兩移動(dòng)副不相鄰兩移動(dòng)副不相鄰。例如正切機(jī)構(gòu)。例如正切機(jī)構(gòu)(其從動(dòng)件其從動(dòng)件3的位移與主動(dòng)件的位移與主動(dòng)件1轉(zhuǎn)角的正切成轉(zhuǎn)角的正切成正比正比)。(2) 兩移動(dòng)件相鄰且其中一個(gè)與機(jī)架相連兩移動(dòng)件相鄰且其中一個(gè)與機(jī)架相連。例如正弦機(jī)構(gòu)。例如正弦機(jī)構(gòu)(從動(dòng)件從動(dòng)件3的位移與曲的位移與曲柄柄1轉(zhuǎn)角的正弦成正比轉(zhuǎn)角的正弦成正比)。(3) 兩移動(dòng)件相

13、鄰但都不與機(jī)架相連兩移動(dòng)件相鄰但都不與機(jī)架相連。如十字滑塊機(jī)構(gòu)。十字滑塊機(jī)構(gòu)常用作。如十字滑塊機(jī)構(gòu)。十字滑塊機(jī)構(gòu)常用作聯(lián)軸器，它可以自動(dòng)補(bǔ)償主、從動(dòng)軸由于對(duì)中不良而產(chǎn)生的位置誤差。聯(lián)軸器，它可以自動(dòng)補(bǔ)償主、從動(dòng)軸由于對(duì)中不良而產(chǎn)生的位置誤差。(4) 兩移動(dòng)副相鄰且都與機(jī)架相連兩移動(dòng)副相鄰且都與機(jī)架相連。如橢圓儀。當(dāng)兩個(gè)滑塊在機(jī)架的滑槽中移。如橢圓儀。當(dāng)兩個(gè)滑塊在機(jī)架的滑槽中移動(dòng)時(shí)，連桿上的各點(diǎn)的軌跡是長(zhǎng)短半徑不同的橢圓。動(dòng)時(shí)，連桿上的各點(diǎn)的軌跡是長(zhǎng)短半徑不同的橢圓。2-2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演變23三、偏心輪機(jī)構(gòu)三、偏心輪機(jī)構(gòu) 構(gòu)件為圓盤，其幾何中心。因運(yùn)動(dòng)時(shí)該圓盤繞軸轉(zhuǎn)構(gòu)件為圓盤，其幾何中心。因

14、運(yùn)動(dòng)時(shí)該圓盤繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，故稱為偏心輪。、之間的距離動(dòng)，故稱為偏心輪。、之間的距離e 稱為稱為偏心距偏心距。機(jī)構(gòu)運(yùn)。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖中紅線所示。偏心輪是將回轉(zhuǎn)副擴(kuò)大到包括回轉(zhuǎn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖中紅線所示。偏心輪是將回轉(zhuǎn)副擴(kuò)大到包括回轉(zhuǎn)副而形成的，副而形成的，偏心距偏心距e 即為曲柄的長(zhǎng)度。即為曲柄的長(zhǎng)度。 當(dāng)曲柄長(zhǎng)度很小或傳遞很大的動(dòng)力時(shí)，通常都把曲柄做成當(dāng)曲柄長(zhǎng)度很小或傳遞很大的動(dòng)力時(shí)，通常都把曲柄做成偏心輪。這樣偏心輪。這樣提高了偏心軸的強(qiáng)度和剛度提高了偏心軸的強(qiáng)度和剛度；另一方面當(dāng)軸頸位；另一方面當(dāng)軸頸位于中部時(shí)也便于安裝整體式連桿，使于中部時(shí)也便于安裝整體式連桿，使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。242-3平面

15、四桿機(jī)構(gòu)的基本特性平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性 根據(jù)三角形任意兩邊邊長(zhǎng)之和必根據(jù)三角形任意兩邊邊長(zhǎng)之和必大于等于第三邊邊長(zhǎng)的定理大于等于第三邊邊長(zhǎng)的定理: BCDadbc由有：BCD()bcda由有：()cbda,ab ac ad求解得： adbcabcdacbd如果如果ad:,da dc db求解得： a 最最其其桿桿余余桿桿之之和和長(zhǎng)兩長(zhǎng)d 且且：最最其其余余桿桿桿桿之之和和長(zhǎng)兩長(zhǎng)一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在的條件一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在的條件25鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在條件鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在條件 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在條件條件： 最短、最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之最短、最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和和另外兩桿的長(zhǎng)

16、度之另外兩桿的長(zhǎng)度之和；和； 連架桿和機(jī)架中必有連架桿和機(jī)架中必有一桿為最短桿。一桿為最短桿。 其中條件其中條件又稱為又稱為格拉格拉肖夫肖夫(Grashof)判別式判別式26鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本類型的判別方法鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本類型的判別方法1、如果滿足格拉肖夫判別式、如果滿足格拉肖夫判別式 以最短桿相鄰的桿作機(jī)架，得到以最短桿相鄰的桿作機(jī)架，得到曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)； 以最短桿作機(jī)架，得到以最短桿作機(jī)架，得到雙曲柄機(jī)雙曲柄機(jī)構(gòu)構(gòu)； 以最短桿相對(duì)的桿作機(jī)架，得到以最短桿相對(duì)的桿作機(jī)架，得到雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)。 2、如果不滿足格拉肖夫判別式，、如果不滿足格拉肖夫判別式，則無(wú)論以哪個(gè)桿作機(jī)架，都只能

17、則無(wú)論以哪個(gè)桿作機(jī)架，都只能得到得到雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)。 不滿足：不滿足：格拉肖夫判別式格拉肖夫判別式 滿足：滿足： 最短桿的鄰邊為機(jī)架：曲柄搖桿最短桿的鄰邊為機(jī)架：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)最短桿為機(jī)架：最短桿為機(jī)架： 雙曲柄雙曲柄機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)雙搖桿雙搖桿機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)雙搖桿雙搖桿機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)最短桿的對(duì)邊為機(jī)架：最短桿的對(duì)邊為機(jī)架：思考：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄存在條件？思考：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄存在條件？2728課堂練習(xí)2930曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的急回特性曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的急回特性 當(dāng)曲柄勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，搖桿作當(dāng)曲柄勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，搖桿作變速擺動(dòng)，而且往復(fù)擺動(dòng)的變速擺動(dòng)，而且往復(fù)擺動(dòng)的平均速度是不同的。平均速度是不同的。 一般將平均速度小的

18、行程作一般將平均速度小的行程作為工作行程為工作行程(正行程正行程)，將平均，將平均速度大的行程作為非工作行速度大的行程作為非工作行程程(反行程反行程)。 我們把曲柄搖桿機(jī)構(gòu)這種正、我們把曲柄搖桿機(jī)構(gòu)這種正、反行程平均速度不等的特性反行程平均速度不等的特性稱為稱為急回特性急回特性。2-1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)31行程速度變化系數(shù)行程速度變化系數(shù)n急回特性常用急回特性常用行程速度變化系數(shù)行程速度變化系數(shù)(搖桿反、正行程平均速搖桿反、正行程平均速度之比度之比)來(lái)度量。來(lái)度量。n如圖所示，曲柄逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，搖桿左右擺動(dòng)。我們把如圖所示，曲柄逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，搖桿左右擺動(dòng)。我們把搖桿處于兩極限位置時(shí)連桿對(duì)應(yīng)位置

19、所夾的銳角搖桿處于兩極限位置時(shí)連桿對(duì)應(yīng)位置所夾的銳角稱為稱為極位極位夾角夾角，用，用表示。表示。n根據(jù)行程速度變化系數(shù)根據(jù)行程速度變化系數(shù)n的定義有：的定義有： 12 K11180KK12tt 21tt 18018032K=1的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 從動(dòng)件搖桿處于兩極限位置時(shí)，對(duì)應(yīng)主動(dòng)件曲柄位置從動(dòng)件搖桿處于兩極限位置時(shí)，對(duì)應(yīng)主動(dòng)件曲柄位置AB1、AB2共線，即極位夾角共線，即極位夾角=0，K=1，機(jī)構(gòu)沒(méi)有急回特性。，機(jī)構(gòu)沒(méi)有急回特性。 思考：對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)有無(wú)急回思考：對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)有無(wú)急回特性？偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)呢？特性？偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)呢？3334連桿機(jī)構(gòu)輸出件具有急回特性的條件

20、：連桿機(jī)構(gòu)輸出件具有急回特性的條件：n1 1）原動(dòng)件等角速整周轉(zhuǎn)動(dòng)；）原動(dòng)件等角速整周轉(zhuǎn)動(dòng)；n2 2）輸出件做往復(fù)運(yùn)動(dòng)；）輸出件做往復(fù)運(yùn)動(dòng)；n3 3）極位夾角）極位夾角 00（K1K1）。35曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的壓力角和傳動(dòng)角曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的壓力角和傳動(dòng)角 n定義：定義： 輸出件作用力和力作輸出件作用力和力作用點(diǎn)運(yùn)動(dòng)線速度方向之間所用點(diǎn)運(yùn)動(dòng)線速度方向之間所夾的夾的銳角銳角稱為稱為壓力角壓力角，常用，常用 表示；壓力角的余角稱為表示；壓力角的余角稱為傳動(dòng)角傳動(dòng)角，常用，常用表示。表示。n傳動(dòng)角越大則機(jī)械效率越高；傳動(dòng)角越大則機(jī)械效率越高；曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角隨曲曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角隨曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)而變。柄的

21、轉(zhuǎn)動(dòng)而變。n動(dòng)力傳動(dòng)中一般要求傳動(dòng)角動(dòng)力傳動(dòng)中一般要求傳動(dòng)角最小值最小值 應(yīng)大于應(yīng)大于40。因此設(shè)。因此設(shè)計(jì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)時(shí)有必要檢計(jì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)時(shí)有必要檢驗(yàn)驗(yàn)min 值。值。 F F2 2 F FF F1 1ABCDv vc c n對(duì)于對(duì)于曲柄主動(dòng)的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄主動(dòng)的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，最小傳動(dòng)角出最小傳動(dòng)角出現(xiàn)在現(xiàn)在為為0 或者或者180時(shí)。時(shí)。36ABCD v vc cF FF F2 2 F FF F1 1ABCDv vc c adfcb 最小傳動(dòng)角最小傳動(dòng)角min當(dāng)內(nèi)夾角當(dāng)內(nèi)夾角為銳角時(shí)，為銳角時(shí)， =當(dāng)內(nèi)夾角當(dāng)內(nèi)夾角為鈍角時(shí)，為鈍角時(shí)，=180-37當(dāng)當(dāng) BCD 90BCD 90時(shí)，時(shí)，

22、BCDBCD當(dāng)當(dāng) BCD BCD 9090時(shí)，時(shí)，180180- BCD- BCD在在主動(dòng)曲柄與機(jī)架共線的位置主動(dòng)曲柄與機(jī)架共線的位置，都有可能出現(xiàn)，都有可能出現(xiàn)minminminmin出現(xiàn)的位置：出現(xiàn)的位置：思考：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角思考：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角出現(xiàn)在什么位置？導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)呢？出現(xiàn)在什么位置？導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)呢？ 3839曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn) n搖桿為主動(dòng)件（原動(dòng)件）搖桿為主動(dòng)件（原動(dòng)件）的的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，最小傳動(dòng)角曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，最小傳動(dòng)角為多少？為多少？n當(dāng)曲柄與連桿兩次共線時(shí)當(dāng)曲柄與連桿兩次共線時(shí)， 傳動(dòng)角為，機(jī)構(gòu)就會(huì)出現(xiàn)傳動(dòng)角為，機(jī)構(gòu)就會(huì)出現(xiàn)卡死或運(yùn)動(dòng)不確定的

23、現(xiàn)象。卡死或運(yùn)動(dòng)不確定的現(xiàn)象。稱為稱為死點(diǎn)死點(diǎn)。n縫紉機(jī)腳踏板機(jī)構(gòu)就存在死縫紉機(jī)腳踏板機(jī)構(gòu)就存在死點(diǎn)。點(diǎn)。n消除死點(diǎn)方法有消除死點(diǎn)方法有?n 利用構(gòu)件自身或飛輪的慣利用構(gòu)件自身或飛輪的慣性。性。n 多組相同機(jī)構(gòu)錯(cuò)位排列。多組相同機(jī)構(gòu)錯(cuò)位排列。40死點(diǎn)也有應(yīng)用價(jià)值死點(diǎn)也有應(yīng)用價(jià)值n右圖所示為利用死點(diǎn)夾右圖所示為利用死點(diǎn)夾緊工件，當(dāng)卸去夾緊驅(qū)緊工件，當(dāng)卸去夾緊驅(qū)動(dòng)力動(dòng)力P后，由于后，由于BCD三三點(diǎn)共線，工件對(duì)壓頭點(diǎn)共線，工件對(duì)壓頭(桿桿1)的反作用力不能使的反作用力不能使桿轉(zhuǎn)動(dòng)，因而工件不桿轉(zhuǎn)動(dòng)，因而工件不會(huì)松。會(huì)松。41飛機(jī)起落架是利用死點(diǎn)工作的又一飛機(jī)起落架是利用死點(diǎn)工作的又一個(gè)典型實(shí)例個(gè)典

24、型實(shí)例n飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)是雙搖桿機(jī)構(gòu)，通過(guò)主動(dòng)搖桿飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)是雙搖桿機(jī)構(gòu)，通過(guò)主動(dòng)搖桿3可使輪子在飛可使輪子在飛機(jī)降落時(shí)放下機(jī)降落時(shí)放下(剛好是死點(diǎn)位置，巨大的著陸反力不會(huì)使主動(dòng)剛好是死點(diǎn)位置，巨大的著陸反力不會(huì)使主動(dòng)搖桿轉(zhuǎn)動(dòng)搖桿轉(zhuǎn)動(dòng))以便于飛機(jī)著陸，起飛后收起輪子以減小空氣阻力。以便于飛機(jī)著陸，起飛后收起輪子以減小空氣阻力。 42爬行機(jī)構(gòu)由簡(jiǎn)單的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和上下兩個(gè)自鎖套組合而成。電動(dòng)機(jī)與曲柄固接，驅(qū)動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)，上下兩個(gè)自鎖套是實(shí)現(xiàn)爬桿的關(guān)鍵機(jī)構(gòu)。當(dāng)自鎖套有向下運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，錐套、鋼球、圓桿之間會(huì)形成可靠的自鎖，使裝置不能下滑，而上行時(shí)自鎖解除。 爬爬桿桿機(jī)機(jī)器器人人43作業(yè)P432-6題中圖a) (用作圖法)442-4 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，就是根據(jù)給定的運(yùn)動(dòng)條件來(lái)確定機(jī)構(gòu)運(yùn)四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，就是根據(jù)給定的運(yùn)動(dòng)條件來(lái)確定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的尺寸參數(shù)。有時(shí)為使設(shè)計(jì)更加合理、可靠，還應(yīng)動(dòng)簡(jiǎn)圖的尺寸參數(shù)。有時(shí)為使設(shè)計(jì)更加合理、可靠，還應(yīng)考慮幾何條件和動(dòng)力學(xué)條件考慮幾何條件和動(dòng)力學(xué)條件( (如最小如最小傳動(dòng)角傳動(dòng)角要求要求) )等。等。設(shè)計(jì)方法：設(shè)計(jì)方法：n圖解法圖解法簡(jiǎn)便直觀，同時(shí)也是解析法的基礎(chǔ)，應(yīng)