1、第3章 平面連桿機構連桿機構及其傳動特點平面四桿機構的基本類型和應用平面四桿機構的演化平面四桿機構的基本特征平面四桿機構的設計3.13.23.33.43.5平面連桿機構平面連桿機構 將若干個構件用低副聯將若干個構件用低副聯結起來并作平面運動的機構，結起來并作平面運動的機構，也稱低副機構。也稱低副機構。鉸鏈四桿機構鉸鏈四桿機構 夾緊機構夾緊機構 縫紉機針機構縫紉機針機構 單擊單擊單擊單擊單擊單擊1 1 連桿機構及其傳動特性連桿機構及其傳動特性 由若干個構件通過低副連接而組成。優點：運動副為面接觸，壓強小，承載能力大，耐沖擊 運動副元素的幾何形狀為平面或圓柱面，便于加 工制造. 原動件運動規律不變

2、情況下，通過改變各構件相 對長度可使從動件得到不同的運動規律 連桿曲線可以滿足不同運動軌跡的設計要求缺點：運動積累誤差較大，影響傳動精度 慣性力不好平衡而不適于高速傳動 設計方法比較復雜連桿機構定義連桿機構的特點平面四桿機構平面四桿機構的基本型式的基本型式基本型式基本型式鉸鏈四桿機構鉸鏈四桿機構連桿連桿連架桿連架桿連架桿連架桿曲柄：能作整周回轉的連架桿。搖桿：只能在一定范圍內搖動的連架桿；整轉副：組成轉動副的兩構件能整周相對轉動；擺轉副：不能作整周相對轉動的轉動副。全部用轉動副相連的平面四桿機構2 2 平面四桿機構的基本類型和應用平面四桿機構的基本類型和應用曲柄搖桿機構曲柄搖桿機構鉸鏈四桿機構

3、中，若其兩個連架桿一為曲柄，一為搖桿，則此四桿機構稱為曲柄搖桿機構曲柄搖桿機構。應用：雷達調整機構縫紉機踏板機構雙曲柄機構雙曲柄機構在鉸鏈四桿機構中，若其兩個連架桿都是曲柄，則稱為雙曲柄機構。主動曲柄勻速，從動曲柄變速。慣性篩機構平行四邊形機構平行四邊形機構：指相對兩桿平行且相等的雙曲柄機構。平行四邊形機構特性：兩曲柄同速同向轉動連桿作平動平行四邊形機構的應用實例平行四邊形機構的應用實例升降平臺機構逆平行逆平行（反平行）（反平行）四邊形機構：四邊形機構：指兩相對桿長相等但不平行的雙曲柄機構車門開閉機構應用實例雙搖桿機構雙搖桿機構鉸鏈四桿機構若兩連架桿都是搖桿，則為雙搖桿機構。等腰梯形機構：指兩

4、搖桿長相等的雙搖桿機構。風扇搖頭機構汽車前輪轉向機構3 平面平面四桿機構的演化四桿機構的演化v1.機構的倒置：更換機架3 平面平面四桿機構的演化四桿機構的演化v1.機構的倒置：更換機架3 平面平面四桿機構的演化四桿機構的演化v2.改變運動副的形式3 平面平面四桿機構的演化四桿機構的演化3.擴大轉動副含有一個移動副的機構含有一個移動副的機構1.曲柄滑塊機構2.導桿機構v擺動導桿機構v轉動導桿機構v 應用1 應用23.搖塊機構和定塊機構v 應用1 應用23 平面平面四桿機構的演化四桿機構的演化3 平面平面四桿機構的演化四桿機構的演化該機構是具有2個移動副的四桿機構，因從動件的位移與原動曲柄的轉角的

5、正弦成正比而得名，常用于縫紉機下針機構和其他計算裝置中。 正弦機構3 平面平面四桿機構的演化四桿機構的演化正切機構含有兩個移動副的機構含有兩個移動副的機構3 平面平面四桿機構的演化四桿機構的演化雙轉塊機構雙滑塊機構含有兩個移動副的機構含有兩個移動副的機構4 4平面連桿的基本特性平面連桿的基本特性1.平面四桿機構有曲柄的條件分析：構件AB為曲柄，則A應為整轉副；為此AB桿應能占據整周中的任何位置；因此AB桿能占據與AD共線的位置AB及AB。由 DBCcbda由DB Ccadb)(badc)(cdbabdca兩兩相加dabaca平面四桿機構有整轉副的條件平面四桿機構有整轉副的條件結論： 轉動副A成

6、為整轉副的條件： 1)最短桿長度+最長桿長度其余兩桿長度之和 桿長條件 2)整轉副是由最短桿與其鄰邊組成的。推論： 當機構尺寸滿足桿長條件時，最短桿兩端的轉動副均 為整轉副；其余轉動副為擺轉副。平面四桿機構有曲柄的條件 機構尺寸滿足桿長條件，且最短桿為機架或連架桿。曲柄存在條件：對心曲柄滑塊機構：L1L2 行程S=2L1偏置曲柄滑塊機構：L1+e3i3時，一般不能求得精確解，只能用最小二乘法近似求解。時，一般不能求得精確解，只能用最小二乘法近似求解。當當i3i3時，可預定部分參數，有無窮多組解。時，可預定部分參數，有無窮多組解。令m=P0 -(m/n)=P1 (m2+n2+1-l2) /(2n

7、) =P2舉例：舉例：設計一四桿機構滿足連架桿三組對應位置：設計一四桿機構滿足連架桿三組對應位置： 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 34545 50 50 90 90 80 80 135 135 110 1101 11 13 33 3B1C1ADB2C2B3C32 22 2代入方程得：代入方程得： cos90cos90=P=P0 0cos80cos80+P+P1 1cos(80cos(80-90-90)+P)+P2 2 cos135cos135=P=P0 0cos110cos110+P+P1 1cos(110cos(110-135-135)+P)+P2 2解得相對長度解得相對長度:

8、 : P P0 0 =1.533, P =1.533, P1 1=-1.0628, P=-1.0628, P2 2=0.7805=0.7805各桿相對長度為：各桿相對長度為：選定構件選定構件1 1的長度的長度a之后，可求得其余桿的絕對長度。之后，可求得其余桿的絕對長度。 cos45cos45=P=P0 0cos50cos50+P+P1 1cos(50cos(50-45-45)+P)+P2 2a= =1 1n =-m / P1 =1.442l =(m=(m2+ n2+1-2nP P2 2 )1/2 = =1.783 1.783 m= P P0 0 = = 1.553, 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 34545 50 50 90 90 80 80 135 135 110 110用實驗法設計四桿機構用實驗法設計四桿機構1.1.按兩連架桿對應角位移設計四桿機構按兩連架桿對應角位移設計四桿機構設計要求： 原動件角位移（順時針）和從動件角位移（逆時針）對應關系如表所示1-21-21-21-21-21-2位置ii1515151515152 .195 .178 .152 .145 .128 .10設計步驟：D1D2D3D4D5D6D7K7K6K1K2K3K5K4DCA49OA3A2B1B7B6B5B4B3B2A1A7A6ADA5設計步驟：D1