第3章平面連桿機(jī)構(gòu)F2

1、契貝謝夫四足機(jī)器人契貝謝夫四足機(jī)器人（動(dòng)畫(huà)） 它是利用連桿曲線特性，當(dāng)一對(duì)角足運(yùn)動(dòng)處在曲線的直線段時(shí)則著地 靜止不動(dòng)，而另一對(duì)角足則處在曲線段作邁足運(yùn)動(dòng)，從而可實(shí)現(xiàn)類似動(dòng)物 的足行運(yùn)動(dòng)。 連桿機(jī)構(gòu)是一種應(yīng)用十分廣泛的機(jī)構(gòu)，人造 衛(wèi)星太陽(yáng)能板的展開(kāi)機(jī)構(gòu)，機(jī)械手的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)， 折疊傘的收放機(jī)構(gòu)以及人體假肢等等，都是連桿 機(jī)構(gòu)。 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)是 最常見(jiàn)的連桿機(jī)構(gòu)型式。 第第3章章 平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu) l 連桿機(jī)構(gòu)常用其所含的桿數(shù)而命名，故有四 桿機(jī)構(gòu)、六桿機(jī)構(gòu)等。 故此類機(jī)構(gòu)統(tǒng)稱為連桿機(jī)構(gòu)。 此類機(jī)構(gòu)的共同特點(diǎn)： l 機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件1和從動(dòng)件3的運(yùn)動(dòng)都需要經(jīng)過(guò) 連桿2來(lái)傳動(dòng)

2、。 l 機(jī)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)副一般均為低副。 故此類機(jī)構(gòu)也稱低副機(jī)構(gòu)。 l 連桿機(jī)構(gòu)中的構(gòu)件多呈現(xiàn)桿的形狀 故常稱構(gòu)件為桿。 l 平面連桿機(jī)構(gòu)中最簡(jiǎn)單、應(yīng)用最廣的是四桿機(jī) 構(gòu)，其他多桿機(jī)構(gòu)都是在它的基礎(chǔ)上擴(kuò)充而成的， 本章重點(diǎn)討論四桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)。 空間連桿機(jī)構(gòu)空間連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu) 第第3 3章章 平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu) 連桿機(jī)構(gòu)：連桿機(jī)構(gòu)：(低副機(jī)構(gòu)低副機(jī)構(gòu)) 若干剛性構(gòu)件通過(guò)低副聯(lián)接而成的機(jī)構(gòu)。若干剛性構(gòu)件通過(guò)低副聯(lián)接而成的機(jī)構(gòu)。 平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu) (所有構(gòu)件均在同一平面或相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)所有構(gòu)件均在同一平面或相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)) 平面四桿機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu) 鉸鏈四桿

3、機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) 第第3 3章章 平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu) 基本內(nèi)容：基本內(nèi)容： 3.1 平面連桿機(jī)構(gòu)的類型、應(yīng)用和演化 3.2 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性 3.3 平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 重點(diǎn)重點(diǎn)： 平面連桿機(jī)構(gòu)的基本類型、演化和基本平面連桿機(jī)構(gòu)的基本類型、演化和基本 特性特性 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 1、平面連桿機(jī)構(gòu)屬于低副機(jī)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)副為面接觸，、平面連桿機(jī)構(gòu)屬于低副機(jī)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)副為面接觸， 壓強(qiáng)小，承載能力大，耐沖擊，并且便于潤(rùn)滑，磨壓強(qiáng)小，承載能力大，耐沖擊，并且便于潤(rùn)滑，磨 損小。損小。 2 2、其運(yùn)動(dòng)副元素多為平、其運(yùn)動(dòng)副元素多為平 面或圓柱面，制造比較容面或圓柱面，制造比

4、較容 易，而且靠其本身的幾何易，而且靠其本身的幾何 封閉來(lái)保證構(gòu)件運(yùn)動(dòng)，結(jié)封閉來(lái)保證構(gòu)件運(yùn)動(dòng)，結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠。構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠。 3 3、可以實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)、可以實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)動(dòng)規(guī) 律和軌跡要求。律和軌跡要求。 平面連桿機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)平面連桿機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn) 、有一個(gè)作平面一般運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件、有一個(gè)作平面一般運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件(連桿連桿)， 高速運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性力難以平衡，不易用于高高速運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性力難以平衡，不易用于高 速機(jī)器；速機(jī)器； 、運(yùn)動(dòng)鏈較長(zhǎng)，傳動(dòng)精度低；、運(yùn)動(dòng)鏈較長(zhǎng)，傳動(dòng)精度低； 、精確精確實(shí)現(xiàn)給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律或?qū)崿F(xiàn)給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律或運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)軌跡的設(shè)軌跡的設(shè) 計(jì)較為困難。計(jì)較為困難。 常用作執(zhí)行機(jī)構(gòu)：牛頭刨床

5、的主機(jī)構(gòu)、內(nèi)燃常用作執(zhí)行機(jī)構(gòu)：牛頭刨床的主機(jī)構(gòu)、內(nèi)燃 機(jī)與壓縮機(jī)的主機(jī)構(gòu)、游梁式抽油機(jī)主機(jī)構(gòu)機(jī)與壓縮機(jī)的主機(jī)構(gòu)、游梁式抽油機(jī)主機(jī)構(gòu) 等。等。 內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)的主主機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu) 縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu) 牛頭刨床牛頭刨床的的主主機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu) 用于受力較大的挖掘機(jī)，破碎機(jī)用于受力較大的挖掘機(jī)，破碎機(jī) 用于實(shí)現(xiàn)各種不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求用于實(shí)現(xiàn)各種不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求 攪拌機(jī)構(gòu) 3.1 平面連桿機(jī)構(gòu)的類型、應(yīng)用和演化平面連桿機(jī)構(gòu)的類型、應(yīng)用和演化 連架桿連架桿：與機(jī)架用轉(zhuǎn)動(dòng)副相連接的與機(jī)架用轉(zhuǎn)動(dòng)副相連接的構(gòu)件構(gòu)件 連架桿連架桿 機(jī)架機(jī)架 連架桿連架桿 連桿連桿 能繞機(jī)架轉(zhuǎn)動(dòng)副中心作整周轉(zhuǎn)動(dòng)的能繞機(jī)架轉(zhuǎn)動(dòng)副中心

6、作整周轉(zhuǎn)動(dòng)的連架桿連架桿 僅能在小于僅能在小于360 的某一角度內(nèi)擺動(dòng)的某一角度內(nèi)擺動(dòng)的的連架桿連架桿 曲柄曲柄 搖桿搖桿 連架桿連架桿 機(jī)架機(jī)架：固定不動(dòng)的構(gòu)件：固定不動(dòng)的構(gòu)件 連桿連桿：不直接與機(jī)架相連的構(gòu)件：不直接與機(jī)架相連的構(gòu)件（作平面一般運(yùn)動(dòng)）（作平面一般運(yùn)動(dòng)） 周轉(zhuǎn)副周轉(zhuǎn)副(整周轉(zhuǎn)動(dòng)副整周轉(zhuǎn)動(dòng)副) 擺轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) 3.1.1 連桿機(jī)構(gòu)的基本形式連桿機(jī)構(gòu)的基本形式 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩個(gè)連架桿一個(gè)為曲柄，另平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩個(gè)連架桿一個(gè)為曲柄，另 一個(gè)為搖桿的機(jī)構(gòu)一個(gè)為搖桿的機(jī)構(gòu) 曲柄的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)曲柄的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng) 搖桿的連續(xù)往復(fù)擺動(dòng)搖桿

7、的連續(xù)往復(fù)擺動(dòng) 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用 抽油機(jī) 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用 牛頭刨床橫向自動(dòng) 進(jìn)給機(jī)構(gòu) 調(diào)整雷達(dá)天線仰角 的曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 3.1.2 由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)改變機(jī)架得到的機(jī)構(gòu)由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)改變機(jī)架得到的機(jī)構(gòu) 1、雙曲柄機(jī)構(gòu) 兩連架桿均為曲柄 的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) 主動(dòng)件勻速轉(zhuǎn)動(dòng)主動(dòng)件勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 從動(dòng)件變速轉(zhuǎn)動(dòng)從動(dòng)件變速轉(zhuǎn)動(dòng) 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中的曲柄 （最短桿）為機(jī)架 應(yīng)用 旋轉(zhuǎn)式水泵 篩料機(jī)構(gòu) 特殊形式： 平行雙曲柄機(jī)構(gòu)平行雙曲柄機(jī)構(gòu)(平行四桿機(jī)構(gòu), 平行四邊形機(jī)構(gòu)) 相對(duì)兩桿平行且相等的雙曲柄機(jī)構(gòu) 兩曲柄等速同向轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿則作平移運(yùn)動(dòng) 蒸汽機(jī)車驅(qū)動(dòng)輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)蒸汽機(jī)車驅(qū)動(dòng)輪

8、聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu) 攝影升降機(jī)構(gòu)攝影升降機(jī)構(gòu) 耕地耕地 料斗料斗 D C A B 播種機(jī)料斗機(jī)構(gòu)播種機(jī)料斗機(jī)構(gòu)天平天平 作者：潘存云教授 作者：潘存云教授 作者：潘存云教授 -車門(mén)開(kāi)閉機(jī)構(gòu)車門(mén)開(kāi)閉機(jī)構(gòu) 反平行四邊形機(jī)構(gòu)反平行四邊形機(jī)構(gòu) 在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，若相對(duì)兩桿的長(zhǎng)度相在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，若相對(duì)兩桿的長(zhǎng)度相 等，但不平行等，但不平行(BC(BC與與AD)AD)，兩曲柄轉(zhuǎn)向相，兩曲柄轉(zhuǎn)向相 反（反（ABAB與與CDCD），稱為反平行四邊形機(jī)構(gòu)。），稱為反平行四邊形機(jī)構(gòu)。 平行四邊形機(jī)構(gòu)，連桿與曲柄共線時(shí)平行四邊形機(jī)構(gòu)，連桿與曲柄共線時(shí)( (四四 個(gè)鉸鏈中心處于同一直線上個(gè)鉸鏈中心處于同一直線上) ) ，從動(dòng)曲

9、柄，從動(dòng)曲柄 可能向正反兩個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不確可能向正反兩個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不確 定，平行四邊形機(jī)構(gòu)可能變成反平行四邊定，平行四邊形機(jī)構(gòu)可能變成反平行四邊 形機(jī)構(gòu)形機(jī)構(gòu)。 作者：潘存云教授 作者：潘存云教授 作者：潘存云教授 F AE D G B C A B E F D C G 平行四邊形機(jī)構(gòu)在連桿與曲柄平行四邊形機(jī)構(gòu)在連桿與曲柄 共線位置出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)不確定共線位置出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)不確定 火車輪火車輪 消除運(yùn)動(dòng)不確定狀態(tài)：消除運(yùn)動(dòng)不確定狀態(tài)： 慣性慣性(飛輪飛輪)、虛約束虛約束、錯(cuò)開(kāi)角度的多套機(jī)構(gòu)錯(cuò)開(kāi)角度的多套機(jī)構(gòu)等等 2 2、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) 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中

10、的搖桿 (最短桿的對(duì)邊)為機(jī)架 搖桿的連續(xù)往復(fù)擺動(dòng)搖桿的連續(xù)往復(fù)擺動(dòng) 搖桿的連續(xù)往復(fù)擺動(dòng)搖桿的連續(xù)往復(fù)擺動(dòng) 1，3-搖桿 2-連桿 3-固定架 鶴式起重機(jī)鶴式起重機(jī) 自動(dòng)鑄件翻轉(zhuǎn)臺(tái)自動(dòng)鑄件翻轉(zhuǎn)臺(tái) 兩搖桿長(zhǎng)度相等的雙搖 桿機(jī)構(gòu)-等腰梯形機(jī)構(gòu) 等腰梯形機(jī)構(gòu) 輪式車輛的前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) 車子轉(zhuǎn)彎時(shí)，與前 輪軸固聯(lián)的兩個(gè)搖 桿的擺角和不等。 如果在任意位置都 能使兩前輪軸線的 交點(diǎn)P落在后輪軸 線的延長(zhǎng)線上，則 當(dāng)整個(gè)車身繞P點(diǎn) 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，四個(gè)車輪 都能在地面上純滾 動(dòng)，避免輪胎因滑 動(dòng)而損傷 基本式四桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用 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) 平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)

11、構(gòu) 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) 四桿機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu) 連桿機(jī)構(gòu)的基本形式連桿機(jī)構(gòu)的基本形式 A B C D 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)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化演化 取不同構(gòu)件作機(jī)架取不同構(gòu)件作機(jī)架 轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)化為移動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)化為移動(dòng)副 改變桿件相對(duì)長(zhǎng)度改變桿件相對(duì)長(zhǎng)度 可得到鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的可得到鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的 其他演化型式。其他演化型式。 3.1.3 3.1.3 曲柄曲柄滑滑塊機(jī)構(gòu)塊機(jī)構(gòu) 偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)化為移動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)化為移動(dòng)副 半徑增至無(wú)窮大半徑增至無(wú)窮大 偏心距

12、偏心距e=0 (導(dǎo)路延長(zhǎng)線不通過(guò)曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)中心導(dǎo)路延長(zhǎng)線不通過(guò)曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)中心) (導(dǎo)路延長(zhǎng)線通過(guò)曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)中心導(dǎo)路延長(zhǎng)線通過(guò)曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)中心) 轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)化為移動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)化為移動(dòng)副 導(dǎo)路延長(zhǎng)線是否通過(guò)曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)中心導(dǎo)路延長(zhǎng)線是否通過(guò)曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)中心 應(yīng)用：活塞式內(nèi)燃機(jī)、空氣壓縮機(jī)、泥漿泵、沖床等機(jī)械應(yīng)用：活塞式內(nèi)燃機(jī)、空氣壓縮機(jī)、泥漿泵、沖床等機(jī)械 3.1.4 由曲柄滑塊機(jī)構(gòu)改變機(jī)架得到的機(jī)構(gòu)由曲柄滑塊機(jī)構(gòu)改變機(jī)架得到的機(jī)構(gòu) 以曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中不同構(gòu)件為機(jī)架時(shí)，可 使其演化為： 1.導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 改變曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中 的固定構(gòu)件 桿1(原曲柄)為固定構(gòu) 件 = 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 桿2為曲柄，桿4為導(dǎo) 桿，滑塊3相

13、對(duì)導(dǎo)桿滑 動(dòng)并一起繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。 轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 曲柄曲柄BC機(jī)架機(jī)架AB 導(dǎo)桿可整周回轉(zhuǎn) 擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 曲柄曲柄BC機(jī)架機(jī)架AB 導(dǎo)桿往復(fù)擺動(dòng) 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)具有很好的傳力性能，常用于導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)具有很好的傳力性能，常用于牛頭刨床、牛頭刨床、 轉(zhuǎn)動(dòng)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)動(dòng)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)、插床、回轉(zhuǎn)式油泵插床、回轉(zhuǎn)式油泵 牛頭刨床的牛頭刨床的主主機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu) 擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)(BCAB) 小型小型 作者：潘存云教授 應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例 B 2 3 4 C 1 A 自卸卡車舉升機(jī)構(gòu)自卸卡車舉升機(jī)構(gòu) 應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例 B 3 4 C 1 A 2 應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例 4A 1 B 2 3 C 應(yīng)用

14、實(shí)例應(yīng)用實(shí)例 1 3 C 4 A B 2 A 1 C 2 3 4 B 、搖塊機(jī)構(gòu)、搖塊機(jī)構(gòu) 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中 桿桿2(原連桿原連桿)為固定構(gòu)件為固定構(gòu)件 搖塊機(jī)構(gòu)搖塊機(jī)構(gòu) (擺動(dòng)滑塊機(jī)構(gòu)擺動(dòng)滑塊機(jī)構(gòu)) 、定塊機(jī)構(gòu)（移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)） 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，塊3(原滑塊)為固定構(gòu)件 =定塊機(jī)構(gòu)(固定滑塊機(jī)構(gòu)、移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)) 作者：潘存云教授 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)變曲柄搖桿機(jī)構(gòu)兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)變 成移動(dòng)副，或曲柄滑塊機(jī)構(gòu)一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)變成移動(dòng)副成移動(dòng)副，或曲柄滑塊機(jī)構(gòu)一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)變成移動(dòng)副 偏心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏心曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄

15、滑塊機(jī)構(gòu) 雙滑塊機(jī)構(gòu)雙滑塊機(jī)構(gòu) 正弦機(jī)構(gòu)正弦機(jī)構(gòu) s =l sin l 3.1.5 雙滑塊機(jī)構(gòu)雙滑塊機(jī)構(gòu) 縫紉機(jī)針桿機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)針桿機(jī)構(gòu) 正弦機(jī)構(gòu)應(yīng)用 從動(dòng)件3的位移與原動(dòng)件轉(zhuǎn)角的正弦成正比 轉(zhuǎn)動(dòng)副移動(dòng)副 轉(zhuǎn)動(dòng)副移動(dòng)副 轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副A移動(dòng)副（桿移動(dòng)副（桿 塊）塊） 橢圓儀：橢圓儀： 當(dāng)滑塊當(dāng)滑塊1 1和和3 3沿機(jī)架的十字槽滑動(dòng)時(shí)，沿機(jī)架的十字槽滑動(dòng)時(shí)， 連桿連桿2 2上的各點(diǎn)便描繪出長(zhǎng)、短徑不同的橢圓上的各點(diǎn)便描繪出長(zhǎng)、短徑不同的橢圓 雙滑塊機(jī)構(gòu)雙滑塊機(jī)構(gòu) 搖塊機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)副搖塊機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)副A變成變成 移動(dòng)副（桿移動(dòng)副（桿 塊）塊） 機(jī)構(gòu)主動(dòng)件機(jī)構(gòu)主動(dòng)件1與從動(dòng)件與從動(dòng)件 3具有相等的角速度具有相等

16、的角速度 擴(kuò)大運(yùn)動(dòng)副尺寸擴(kuò)大運(yùn)動(dòng)副尺寸 偏心輪機(jī)構(gòu) 桿桿1為圓盤(pán)，其幾何中心為為圓盤(pán)，其幾何中心為B。運(yùn)動(dòng)時(shí)該圓盤(pán)繞偏心。運(yùn)動(dòng)時(shí)該圓盤(pán)繞偏心 A轉(zhuǎn)動(dòng)，故稱偏心輪。轉(zhuǎn)動(dòng)，故稱偏心輪。A、B間距離間距離e稱為偏心距稱為偏心距 偏心輪是回轉(zhuǎn)副偏心輪是回轉(zhuǎn)副B擴(kuò)大到包括回轉(zhuǎn)副擴(kuò)大到包括回轉(zhuǎn)副A而形成的，而形成的， 偏心距偏心距e即是曲柄的長(zhǎng)度。即是曲柄的長(zhǎng)度。 并非新的機(jī)構(gòu)類型并非新的機(jī)構(gòu)類型 曲柄較短時(shí)，通常做成偏心輪曲柄較短時(shí)，通常做成偏心輪 增大軸頸的尺寸，提高偏心軸的強(qiáng)度和剛度增大軸頸的尺寸，提高偏心軸的強(qiáng)度和剛度 廣泛應(yīng)用于傳力較大的剪床、沖床、廣泛應(yīng)用于傳力較大的剪床、沖床、顎顎式破碎式破

17、碎 機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等機(jī)械中機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等機(jī)械中 多桿機(jī)構(gòu) 幾個(gè)四桿機(jī)構(gòu)組成幾個(gè)四桿機(jī)構(gòu)組成 多桿機(jī)構(gòu)多桿機(jī)構(gòu) 慣性篩驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)慣性篩驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 兩個(gè)四桿機(jī)構(gòu)組成兩個(gè)四桿機(jī)構(gòu)組成 六桿機(jī)構(gòu)六桿機(jī)構(gòu) 原動(dòng)曲柄原動(dòng)曲柄2、連桿、連桿3 、 從動(dòng)曲柄從動(dòng)曲柄4和機(jī)架和機(jī)架1 組成雙曲柄機(jī)構(gòu)組成雙曲柄機(jī)構(gòu) 曲柄曲柄4(原動(dòng)件原動(dòng)件)、連、連 桿桿5 、滑塊、滑塊6(篩子篩子) 和機(jī)架和機(jī)架1組成曲柄滑組成曲柄滑 塊機(jī)構(gòu)塊機(jī)構(gòu) 牛頭刨床的牛頭刨床的主主機(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) 小型小型 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)具有很好的傳力性能，常用于導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)具有很好的傳力性能，常用于牛頭刨床、牛頭刨床、 轉(zhuǎn)動(dòng)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)動(dòng)活塞式發(fā)

18、動(dòng)機(jī)、插床、回轉(zhuǎn)式油泵插床、回轉(zhuǎn)式油泵 牛頭刨床的牛頭刨床的主主機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu) 擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)(BCAB) 小型小型 有些多桿機(jī)構(gòu)不是全由 四桿機(jī)構(gòu)組成的 牛頭刨床的牛頭刨床的主主機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu) 擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 鋸木機(jī)機(jī)構(gòu)不能分解 成三個(gè)四桿機(jī)構(gòu) 繪機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖繪機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 構(gòu)件3帶橫孔，3與4相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng) lAB=120mm, lAC=400mm 1、分析機(jī)構(gòu) 2、作圖 選比例尺： l =0.02 繪圖：AC B l4=lAC/l =0.4/0.02=20mm l1=lAB/l =0.12/0.02=6mm 3、標(biāo)注： 構(gòu)件、運(yùn)動(dòng)副、機(jī)架、原動(dòng)件等 注意：機(jī)械制圖比例尺 分子、分母不同；無(wú)單位

19、 )( )( mm m l 圖上長(zhǎng)度 實(shí)際長(zhǎng)度 )( )( mm mm 實(shí)際長(zhǎng)度 圖上長(zhǎng)度 3-2 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 討論平面四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件及其傳遞運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力討論平面四桿機(jī)構(gòu)存在曲柄的條件及其傳遞運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力 的基本特性的基本特性 1. 1. 有廣義曲柄的條件有廣義曲柄的條件 2. 2. 急回特性和行程速比系數(shù)急回特性和行程速比系數(shù) 3. 3. 壓力角和傳動(dòng)角壓力角和傳動(dòng)角 4. 4. 死點(diǎn)死點(diǎn) 5 5運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性 1. 1. 有廣義曲柄的條件有廣義曲柄的條件 兩構(gòu)件能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng) 360 的轉(zhuǎn)動(dòng)副稱為整轉(zhuǎn) 副(整周轉(zhuǎn)動(dòng)副) 曲柄曲柄-能繞機(jī)架整周轉(zhuǎn)動(dòng)

20、的構(gòu)件能繞機(jī)架整周轉(zhuǎn)動(dòng)的構(gòu)件 （與機(jī)架構(gòu)成整轉(zhuǎn)副） 廣義曲柄廣義曲柄-兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副都是整周轉(zhuǎn)動(dòng)副的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副都是整周轉(zhuǎn)動(dòng)副的 構(gòu)件構(gòu)件 只有存在“廣義曲柄”，才能演化成其他 類型的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)， 廣義曲柄存在的條件廣義曲柄存在的條件 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) A、B為整周轉(zhuǎn)動(dòng)副的 條件是構(gòu)件1上的B點(diǎn) 能夠通過(guò)B1和B2點(diǎn) 形成三角形三角形B1DC1和 三角形三角形B2DC2 1423 1432 llll llll 3214 llll 4213 4312 llll llll 41 31 21 ll ll ll 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中最短構(gòu)件與最長(zhǎng)構(gòu)件的長(zhǎng)最短構(gòu)件與最長(zhǎng)構(gòu)件的長(zhǎng) 度和不大于其余兩構(gòu)件的長(zhǎng)度之和度和不大

21、于其余兩構(gòu)件的長(zhǎng)度之和，則最 短構(gòu)件為廣義曲柄。 存在廣義曲柄的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)： 取廣義曲柄的鄰邊為機(jī)架曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 取廣義曲柄的對(duì)邊為機(jī)架雙搖桿機(jī)構(gòu) 取廣義曲柄為機(jī)架雙曲柄機(jī)構(gòu) 若不存在廣義曲柄，不論取那個(gè)構(gòu)件為機(jī) 架，都為雙搖桿機(jī)構(gòu)。 是否滿足是否滿足桿長(zhǎng)條件桿長(zhǎng)條件，取何構(gòu)件為機(jī)架，取何構(gòu)件為機(jī)架 試根據(jù)圖中注明的尺寸判斷下列鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)是 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)，還是雙搖桿機(jī)構(gòu)。 2. 急回特性和行程速比系數(shù)急回特性和行程速比系數(shù) 設(shè)曲柄勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，抽油 機(jī)的驢頭（連桿機(jī)構(gòu)中 的搖桿）在兩個(gè)行程中 的平均速度不相等，回 程的平均速度大于工作 行程 曲柄AB轉(zhuǎn)動(dòng)一周，兩次與連桿BC共線 搖

22、桿CD對(duì)應(yīng)的兩個(gè)位置分別為其左右極限位置 搖桿在兩極限位置間的夾角 稱為搖桿的擺角 曲柄AB逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一周 搖桿：右極限位置左極限位置(擺角都是 ) 曲柄對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)角 是否也相等？ 1 = 180 + 2 = 180 - 1 2 曲柄勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 對(duì)應(yīng)的時(shí)間 t1 t2 搖桿正反兩行程搖桿正反兩行程 所用的時(shí)間不同所用的時(shí)間不同 從動(dòng)搖桿往復(fù)擺 動(dòng)的快慢不同 回程速度較快 機(jī)構(gòu)的急回特性 搖桿往復(fù)擺動(dòng)平 均速度之比： 行程速比系數(shù) 180 180 2 1 1 2 1 1 2 1 1 12 2 12 3 3 t t t CC t CC K 極位夾角極位夾角 ： 曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)一周內(nèi)連曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)一周內(nèi)連 桿與曲柄

23、共線時(shí)兩桿與曲柄共線時(shí)兩 個(gè)位置的夾角個(gè)位置的夾角(執(zhí)行執(zhí)行 構(gòu)件處在兩極限位構(gòu)件處在兩極限位 置時(shí)，主動(dòng)構(gòu)件兩置時(shí)，主動(dòng)構(gòu)件兩 位置之間的夾角位置之間的夾角) 180 180 2 1 1 2 1 1 2 1 1 12 2 12 3 3 t t t CC t CC K 1 1 180 K K 四桿機(jī)構(gòu)有無(wú)急回特性，取決于有無(wú)極四桿機(jī)構(gòu)有無(wú)急回特性，取決于有無(wú)極 位夾角位夾角 。執(zhí)行構(gòu)件處在兩極限位置時(shí)，主執(zhí)行構(gòu)件處在兩極限位置時(shí)，主 動(dòng)構(gòu)件兩位置之間的夾角動(dòng)構(gòu)件兩位置之間的夾角 不論是何種機(jī)構(gòu)，只要機(jī)構(gòu)在運(yùn)行過(guò)程不論是何種機(jī)構(gòu)，只要機(jī)構(gòu)在運(yùn)行過(guò)程 中中具有極位夾角具有極位夾角 ，則該機(jī)構(gòu)就具有

24、急回特，則該機(jī)構(gòu)就具有急回特 性性。 角越大，則角越大，則K K值越大，值越大，急回運(yùn)動(dòng)特性急回運(yùn)動(dòng)特性越越 顯著顯著 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中， 原動(dòng)件原動(dòng)件AB以以等速轉(zhuǎn)動(dòng)等速轉(zhuǎn)動(dòng) 1 0 ,有急回特性。有急回特性。 擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 2 1 B2 B1 有急回特性。有急回特性。 0 ,無(wú)急回特性。無(wú)急回特性。 1 A B 3. 壓力角和傳動(dòng)角壓力角和傳動(dòng)角 不僅要求連桿機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律， 而且希望運(yùn)轉(zhuǎn)輕便，效率較高 研究鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)傳遞力時(shí)的狀態(tài) 曲柄主動(dòng)，搖桿從動(dòng)曲柄主動(dòng)，搖桿從動(dòng) 壓力角壓力角 -從動(dòng)件受力方向與受力點(diǎn)的絕對(duì)速度從動(dòng)件受力方向與受力點(diǎn)的絕對(duì)速度

25、方向所夾的銳角方向所夾的銳角（不考慮摩擦力、重力和慣性力） 切向力(有效分力) 壓力角越小， 有效分力越大 cosFF t sinFFn 對(duì)于傳力機(jī)構(gòu)，壓力角越小越好 法向力 速度方向 傳動(dòng)角傳動(dòng)角 -壓力角壓力角 的余角的余角 越小，越大，機(jī)構(gòu)傳力性能越好；反之，機(jī) 構(gòu)傳力越費(fèi)勁，傳動(dòng)效率越低。 機(jī)構(gòu)的壓力角在不同位置不相同。 設(shè)計(jì)時(shí)，校核 最大壓力角 不同的機(jī)器取 不同的許用值 或 。 max min A C B D vB F F vc a A B 1 3 4 C b 1 2 vc A B C 1 2 1 F F 0 vB3 B1 2 3 1 A C 4 4死點(diǎn)死點(diǎn) 曲柄為從動(dòng)件，連桿與曲

26、柄共線時(shí)，機(jī)構(gòu)傳動(dòng) 角為零，壓力角為90 ，連桿加給曲柄的力將 通過(guò)鉸鏈中心，不產(chǎn)生力矩，因此不能使曲柄 轉(zhuǎn)動(dòng)。 死點(diǎn)位置 機(jī)構(gòu)壓力角為90 ， 傳動(dòng)角為零的位置 死點(diǎn)位置會(huì)使機(jī)構(gòu)的 從動(dòng)件出現(xiàn)卡死或運(yùn) 動(dòng)不確定現(xiàn)象 機(jī)構(gòu)是否有死點(diǎn)位置與機(jī)構(gòu)是否有死點(diǎn)位置與 哪一構(gòu)件為主動(dòng)件有關(guān)哪一構(gòu)件為主動(dòng)件有關(guān) 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)曲柄為主動(dòng)件時(shí)無(wú)死點(diǎn)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)曲柄為主動(dòng)件時(shí)無(wú)死點(diǎn) 位置位置; ;當(dāng)搖桿為主動(dòng)件時(shí)才有死點(diǎn)位置。當(dāng)搖桿為主動(dòng)件時(shí)才有死點(diǎn)位置。 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，當(dāng)曲柄為主動(dòng)件時(shí)無(wú)死點(diǎn)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，當(dāng)曲柄為主動(dòng)件時(shí)無(wú)死點(diǎn) 位置位置; ;當(dāng)滑塊當(dāng)滑塊3 3為主動(dòng)件時(shí)有死點(diǎn)位置。為主動(dòng)件時(shí)有死點(diǎn)位置

27、。 當(dāng)曲柄為從動(dòng)件時(shí)有死點(diǎn)位置當(dāng)曲柄為從動(dòng)件時(shí)有死點(diǎn)位置 牛頭刨床牛頭刨床的的主主機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu) 死點(diǎn)位置的克服辦法死點(diǎn)位置的克服辦法 例：縫紉機(jī)借助于帶輪的慣性通過(guò)死點(diǎn)。例：縫紉機(jī)借助于帶輪的慣性通過(guò)死點(diǎn)。 n（1 1）利用飛輪慣性來(lái)克服死點(diǎn)位置）利用飛輪慣性來(lái)克服死點(diǎn)位置 蒸汽機(jī)車車輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，左右車輪兩組蒸汽機(jī)車車輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，左右車輪兩組 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，曲柄曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，曲柄ABAB與與ABAB位置錯(cuò)開(kāi)位置錯(cuò)開(kāi)。 n（2 2）利用機(jī)構(gòu)錯(cuò)位排列法來(lái)克服死點(diǎn)位置。）利用機(jī)構(gòu)錯(cuò)位排列法來(lái)克服死點(diǎn)位置。 死點(diǎn)位置的應(yīng)用死點(diǎn)位置的應(yīng)用 n鉆床快速夾具：鉆床快速夾具：利用死點(diǎn)夾緊工件利用死點(diǎn)夾緊工件

28、n反作用力反作用力FN無(wú)論多大，也不能使無(wú)論多大，也不能使CD桿轉(zhuǎn)動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng) 死點(diǎn)位置在機(jī)構(gòu)中的作用死點(diǎn)位置在機(jī)構(gòu)中的作用 n飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu) 飛機(jī)起落架飛機(jī)起落架 運(yùn)-10：新中國(guó)自主研制的第一種大型噴氣客機(jī) 運(yùn)-10屬于100-200座級(jí)的客機(jī)，它是我國(guó)自主研 制的第一種，也是至今唯一一種大型噴氣式客機(jī)， 對(duì)中國(guó)民機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了重要影響。運(yùn)-10的 研發(fā)成功，使我國(guó)一舉成為繼美、蘇、英、法之 后，第五個(gè)研制出100噸級(jí)飛機(jī)的國(guó)家。 殲-10 是我國(guó)第一種自主設(shè)計(jì)、批量裝備部隊(duì)使用的第三代戰(zhàn)斗 機(jī)。具有高可靠性、高生存力和高機(jī)動(dòng)性能，作戰(zhàn)半徑大， 起降距離短，攻擊能力強(qiáng)，綜合作

29、戰(zhàn)效能達(dá)到國(guó)際同類戰(zhàn) 斗機(jī)的先進(jìn)水平。殲-10的研制成功，標(biāo)志著我國(guó)成為少 數(shù)幾個(gè)能獨(dú)立研制先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)的國(guó)家之一。 5 5運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性 機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中連續(xù)的占據(jù)給定的位置機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中連續(xù)的占據(jù)給定的位置 （1）錯(cuò)位不連續(xù) （2）錯(cuò)序不連續(xù) 畫(huà)出圖示各機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角和壓力角 ( 圖中標(biāo)注箭頭的構(gòu)件為原動(dòng)件 ) 3.3 3.3 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) 一、四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問(wèn)題 二、四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的圖解法 三、四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)法 四、四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的解析法 一、四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問(wèn)題一、四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問(wèn)題 1 1、連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本

30、問(wèn)題、連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問(wèn)題 機(jī)構(gòu)選型機(jī)構(gòu)選型根據(jù)給定的運(yùn)動(dòng)要求根據(jù)給定的運(yùn)動(dòng)要求 選擇機(jī)構(gòu)的類型；選擇機(jī)構(gòu)的類型； 尺度綜合尺度綜合確定各構(gòu)件的尺度參數(shù)確定各構(gòu)件的尺度參數(shù) (長(zhǎng)度尺寸長(zhǎng)度尺寸)。 同時(shí)要滿足其他輔助條件同時(shí)要滿足其他輔助條件 a)結(jié)構(gòu)條件（如要求有曲柄、桿長(zhǎng)比結(jié)構(gòu)條件（如要求有曲柄、桿長(zhǎng)比 恰當(dāng)、運(yùn)動(dòng)副結(jié)構(gòu)合理等）恰當(dāng)、運(yùn)動(dòng)副結(jié)構(gòu)合理等）; b)動(dòng)力條件（如動(dòng)力條件（如 min min） ）; c)運(yùn)動(dòng)連續(xù)性條件等。運(yùn)動(dòng)連續(xù)性條件等。 2 2、設(shè)計(jì)的類型、設(shè)計(jì)的類型 1 1）剛體引導(dǎo)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）剛體引導(dǎo)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) （實(shí)現(xiàn)剛體給定位置的設(shè)計(jì)）（實(shí)現(xiàn)剛體給定位置的設(shè)計(jì)） 2 2）函

31、數(shù)生成機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）函數(shù)生成機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) （實(shí)現(xiàn)預(yù)定運(yùn)動(dòng)規(guī)律的設(shè)計(jì)）（實(shí)現(xiàn)預(yù)定運(yùn)動(dòng)規(guī)律的設(shè)計(jì)） 3 3）軌跡生成機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）軌跡生成機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) （實(shí)現(xiàn)預(yù)定軌跡的設(shè)計(jì)）（實(shí)現(xiàn)預(yù)定軌跡的設(shè)計(jì)） 4 4）實(shí)現(xiàn)綜合功能的設(shè)計(jì)）實(shí)現(xiàn)綜合功能的設(shè)計(jì) 如鑄造造型機(jī)的翻轉(zhuǎn)如鑄造造型機(jī)的翻轉(zhuǎn) 機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu),連桿通過(guò)連桿通過(guò)B1C1和和 B2C2兩位置兩位置 完成振實(shí)和起模作用完成振實(shí)和起模作用 1 1）剛體引導(dǎo)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）剛體引導(dǎo)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 要求要求連桿連桿機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)可以可以引引 導(dǎo)導(dǎo)某一剛體某一剛體(一般是一般是連連 桿桿)通過(guò)預(yù)定位置，通過(guò)預(yù)定位置，實(shí)實(shí) 現(xiàn)工作要求。現(xiàn)工作要求。 2 2）函數(shù)生成機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）函數(shù)生成機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 通過(guò)

32、連桿機(jī)構(gòu)，精通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)，精 確或近似地實(shí)現(xiàn)輸確或近似地實(shí)現(xiàn)輸 入構(gòu)件和輸出構(gòu)件入構(gòu)件和輸出構(gòu)件 的某種的某種給定的給定的函數(shù)函數(shù) 關(guān)系關(guān)系 ( (預(yù)定運(yùn)動(dòng)規(guī)律預(yù)定運(yùn)動(dòng)規(guī)律) ) 如正弦機(jī)構(gòu)、正切機(jī)如正弦機(jī)構(gòu)、正切機(jī) 構(gòu)、壓力表指示機(jī)構(gòu)構(gòu)、壓力表指示機(jī)構(gòu) 3 3）軌跡生成機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）軌跡生成機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 機(jī)構(gòu)中連桿上的某點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中連桿上的某點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng) 軌跡軌跡 鶴式起重機(jī) 攪拌機(jī) 4 4）實(shí)現(xiàn)綜合功能的設(shè)計(jì)）實(shí)現(xiàn)綜合功能的設(shè)計(jì) 飛剪飛剪 使剪切鋼板時(shí)和連使剪切鋼板時(shí)和連 續(xù)運(yùn)動(dòng)的鋼板的速續(xù)運(yùn)動(dòng)的鋼板的速 度一致度一致 實(shí)現(xiàn)連桿位置；實(shí)現(xiàn)連桿位置； 實(shí)現(xiàn)軌跡；實(shí)現(xiàn)軌跡； 實(shí)現(xiàn)

33、速度要求實(shí)現(xiàn)速度要求 給定的設(shè)計(jì)條件：給定的設(shè)計(jì)條件： 1)幾何條件幾何條件（給定連架桿或連桿的位置）（給定連架桿或連桿的位置） 2)運(yùn)動(dòng)條件運(yùn)動(dòng)條件（給定（給定K） 3)動(dòng)力條件動(dòng)力條件（給定（給定 min min） ） 設(shè)計(jì)方法：設(shè)計(jì)方法：圖解法、解析法、實(shí)驗(yàn)法圖解法、解析法、實(shí)驗(yàn)法 (直觀，精確，簡(jiǎn)便) A A D D B1 B2 B3 C1 C2 C3 二、四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的圖解法二、四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的圖解法 (一一)根據(jù)給定連桿的三個(gè)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)根據(jù)給定連桿的三個(gè)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu) 已知兩動(dòng)鉸位置，關(guān)鍵找出兩定鉸位置 根據(jù)給定連桿的兩個(gè)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)根據(jù)給定連桿的兩個(gè)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu) A

34、、D兩點(diǎn)可在垂 直平分線上任意 選取 （無(wú)窮多解） 可考慮結(jié)構(gòu)因素 或根據(jù)附加條件 確定合理位置 造型機(jī)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)造型機(jī)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 造型、起模兩位置 已知連桿BC的長(zhǎng)度l3 及其兩位置（動(dòng)鉸） 造型機(jī)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)造型機(jī)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 造型、起模 已知連桿3的長(zhǎng)度l3 及其兩位置 確定固定鉸鏈中心A 和D的位置，求出其 余三桿的長(zhǎng)度l1、l2 和l4 無(wú)窮多解 機(jī)構(gòu)要求 A、 D兩 點(diǎn)在同一水平線上， 且 AD= BC (二二)按照給定的行程速比系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)按照給定的行程速比系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu) 具有急回運(yùn)動(dòng)特性的四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 按實(shí)際需要先給定行程速比系數(shù)K的數(shù)值， 然后根據(jù)機(jī)構(gòu)在極限位置的

35、幾何關(guān)系，結(jié)合 輔助條件來(lái)確定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的尺寸參數(shù)。 1導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 已知條件：機(jī)架長(zhǎng)度l4、行程速度變化系數(shù) K。 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的極位夾角 等于導(dǎo)桿的擺角， 所需確定的尺寸是曲柄長(zhǎng)度l1。 1導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 已知條件：機(jī)架長(zhǎng)度l4、 行程速度變化系數(shù)K。 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的極位夾角 等于導(dǎo)桿的擺角，所 需確定的尺寸是曲柄 長(zhǎng)度l1。 設(shè)計(jì)步驟 1）由已知行程速度變化系數(shù)K， 求得極位夾角 (也是擺角) 2）任選固定鉸鏈中心C， 以?shī)A角 作出導(dǎo)桿兩極限位 置Cm和Cn 3）作擺角的平分線AC，并 在線上取AC=l4，得固定鉸 鏈中心A的位置。 4）過(guò)A點(diǎn)作導(dǎo)桿極限位置的 垂線AB1（或AB2），即得 曲柄長(zhǎng)度 l

36、1= AB1。 1 1 180 K K 2曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 已知條件：搖桿長(zhǎng)度l3，擺角 和行程速比系數(shù)K。 設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)是確定鉸鏈中心A點(diǎn) 的位置，定出其他三桿的尺寸 設(shè)計(jì)步驟 l）由給定的行程速度比系數(shù)K， 求出極位夾角 2）任選固定鉸鏈中心 D的位置， 由搖桿長(zhǎng)度l3和擺角 作出搖桿 兩個(gè)極限位置C1D和C2D。 1 1 180 K K 鉸鏈中心A點(diǎn)的位置？ 分析 角是搖桿在兩極限位置時(shí)，曲柄與連桿重迭和 延伸為一條直線的兩位置的夾角。 角與C1和C2有何聯(lián)系？ 曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)中心A 應(yīng)在以C1和C2所 對(duì)應(yīng)的圓周角為 的圓的圓周上。 已知圓上兩點(diǎn)C1和 C2及所對(duì)應(yīng)圓周角 求圓 3）由特殊圓周角

37、作圓 連接 C1和 C2 ，并作 C1 M垂直于 C1C2 。 作C1C2N = 90- ， C2 N與C1 M相交于P點(diǎn)， C1 PC2 = 作PC1C2的外接圓 在此圓周(C1C2和EF 除外)上任取一點(diǎn)A作 為曲柄固定鉸鏈中心 還可以由圓心角作圓 連接 C1和 C2， C1C2O = 90- C2C1O = 90- 求出圓心O 作圓 在此圓周(C1C2和 EF除外)上任取一 點(diǎn)A作為曲柄的固 定鉸鏈中心 滿足急回性要求 4) 連接AC1和AC2 同一圓弧的圓周角相等 C1AC2 = C1PC2 = 曲柄長(zhǎng)度為a 連桿長(zhǎng)度為b 機(jī)架長(zhǎng)度為 AD abAC abAC 2 1, aACb AC

38、AC a 1 12 2 若僅按行程速度變化 系數(shù)K設(shè)計(jì)，可得無(wú)窮 多的解。 A點(diǎn)位置不同，機(jī)構(gòu)傳 動(dòng)角的大小也不同。 如欲獲得良好的傳動(dòng) 質(zhì)量，可按照最小傳 動(dòng)角最優(yōu)或其他輔助 條件來(lái)確定A點(diǎn)位置。 A B C DE 1 4 3 2 5 步進(jìn)式輸送機(jī)構(gòu)步進(jìn)式輸送機(jī)構(gòu) 6 三、四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)法三、四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)法 使四桿機(jī)構(gòu)連桿上某一點(diǎn)實(shí)現(xiàn)給定的一段 曲線軌跡或某一封閉曲線軌跡的設(shè)計(jì)，稱 為軌跡生成機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。（按預(yù)定的運(yùn)動(dòng)軌 跡設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)） A B C DE 1 4 3 2 5 步進(jìn)式輸送機(jī)構(gòu)步進(jìn)式輸送機(jī)構(gòu) 6 自動(dòng)線上的步進(jìn)式傳送機(jī)構(gòu)自動(dòng)線上的步進(jìn)式傳送機(jī)構(gòu) 包含兩個(gè)相同的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。曲柄包含兩個(gè)相同的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。曲柄1 1整周轉(zhuǎn)動(dòng)，整周轉(zhuǎn)動(dòng)， 連桿連桿2 2上的上的E E點(diǎn)沿卵形曲線運(yùn)動(dòng)。推桿點(diǎn)沿卵形曲線運(yùn)動(dòng)。推桿6 6也按此卵形也按此卵形 軌跡平動(dòng)。軌跡平動(dòng)。 卵形曲線上部：推桿近似水平直線運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)工卵形曲線上部：推桿近似水平直線運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)工 件前移。卵形曲線的其他部分：推桿脫離工件沿件前移。卵形曲線的其他部分：推桿脫離工件沿 左面軌跡下降、返回和沿右面軌跡上升至原位置。左面軌跡下降、返回和沿右面軌跡上升至原位置。 曲柄每轉(zhuǎn)一周，工件就前進(jìn)一步。曲柄每轉(zhuǎn)一周，工件就前進(jìn)一步。 連桿作平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，其上連桿作平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，其上各點(diǎn)的軌跡均不相同。各