第八章平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)1

1、第第8 8章章 平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)n 本章要求掌握平面連桿機(jī)構(gòu)的組成及本章要求掌握平面連桿機(jī)構(gòu)的組成及特點(diǎn)，平面連桿機(jī)構(gòu)的基本型式及其演化特點(diǎn)，平面連桿機(jī)構(gòu)的基本型式及其演化和應(yīng)用，曲柄存在條件、傳動(dòng)角、死點(diǎn)、和應(yīng)用，曲柄存在條件、傳動(dòng)角、死點(diǎn)、急回運(yùn)動(dòng)、行程速比系數(shù)等基本概念以及急回運(yùn)動(dòng)、行程速比系數(shù)等基本概念以及設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)的方法。設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)的方法。n重點(diǎn)重點(diǎn)：平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化；：平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化；n難點(diǎn)難點(diǎn)：曲柄存在條件的全面分析、平面多：曲柄存在條件的全面分析、平面多桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角和平面四桿機(jī)構(gòu)最小傳動(dòng)桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角和平面四桿機(jī)構(gòu)最小傳動(dòng)角的

2、確定角的確定。8-1 8-1 概述概述n一、連桿機(jī)構(gòu)的意義一、連桿機(jī)構(gòu)的意義n二、連桿機(jī)構(gòu)的分類二、連桿機(jī)構(gòu)的分類n三、平面連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)三、平面連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)n四、平面連桿機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)四、平面連桿機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)一、連桿機(jī)構(gòu)的意義一、連桿機(jī)構(gòu)的意義n 由若干個(gè)構(gòu)件通過(guò)低副(Lower-pair)連接而組成的機(jī)構(gòu)稱為連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)，又稱為低副機(jī)構(gòu)。n抽油機(jī)中的連桿機(jī)構(gòu)抽油機(jī)中的連桿機(jī)構(gòu)內(nèi)燃機(jī)中的連桿機(jī)構(gòu)內(nèi)燃機(jī)中的連桿機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)中的連桿機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)中的連桿機(jī)構(gòu)n 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)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)，折疊星太陽(yáng)能板的展開(kāi)機(jī)

3、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)。傘的收放機(jī)構(gòu)以及人體假肢等等，都是連桿機(jī)構(gòu)。n曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)是最常見(jiàn)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)是最常見(jiàn)的連桿機(jī)構(gòu)型式。的連桿機(jī)構(gòu)型式。n 這些機(jī)構(gòu)的共同特點(diǎn)是其原動(dòng)件這些機(jī)構(gòu)的共同特點(diǎn)是其原動(dòng)件1 1的運(yùn)的運(yùn)動(dòng)都要經(jīng)過(guò)一個(gè)不直接與機(jī)架相聯(lián)的中間構(gòu)動(dòng)都要經(jīng)過(guò)一個(gè)不直接與機(jī)架相聯(lián)的中間構(gòu)件件2 2才能傳動(dòng)從動(dòng)件才能傳動(dòng)從動(dòng)件3 3，這個(gè)不直接與機(jī)架相，這個(gè)不直接與機(jī)架相聯(lián)的中間構(gòu)件稱為聯(lián)的中間構(gòu)件稱為連桿連桿，而把具有連桿的這，而把具有連桿的這些機(jī)構(gòu)統(tǒng)稱為些機(jī)構(gòu)統(tǒng)稱為連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)。 二、連桿機(jī)

4、構(gòu)的分類二、連桿機(jī)構(gòu)的分類n 所有構(gòu)件均在相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的連所有構(gòu)件均在相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的連桿機(jī)構(gòu)，稱為平面連桿機(jī)構(gòu)。桿機(jī)構(gòu)，稱為平面連桿機(jī)構(gòu)。n1 1、平面連桿機(jī)構(gòu)、平面連桿機(jī)構(gòu)( (planarlinkageplanarlinkage) )n 所有構(gòu)件不全在相互平行的平面內(nèi)運(yùn)所有構(gòu)件不全在相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的連桿機(jī)構(gòu)，稱為空間連桿機(jī)構(gòu)。動(dòng)的連桿機(jī)構(gòu)，稱為空間連桿機(jī)構(gòu)。n2 2、空間連桿機(jī)構(gòu)、空間連桿機(jī)構(gòu)( (speciallinkagespeciallinkage) )三、平面連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)三、平面連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)n1 1、平面連桿機(jī)構(gòu)屬于低副機(jī)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)副為面接平面連桿機(jī)構(gòu)屬于低

5、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)觸，壓強(qiáng)小，承載能力大，耐沖擊，并且便于潤(rùn)滑，磨損小。滑，磨損小。n2 2、其運(yùn)動(dòng)副元素多為平面或圓柱面，制造比較其運(yùn)動(dòng)副元素多為平面或圓柱面，制造比較容易，而且靠其本身的幾何封閉來(lái)保證構(gòu)件運(yùn)動(dòng)，容易，而且靠其本身的幾何封閉來(lái)保證構(gòu)件運(yùn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠。 n3 3、可以實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和特點(diǎn)軌跡要求。、可以實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和特點(diǎn)軌跡要求。1 1）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)2 2）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)律要求四、平面連桿機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)四、平面連桿

6、機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)n1 1、當(dāng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜時(shí)累計(jì)誤差較大，影響其傳、當(dāng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜時(shí)累計(jì)誤差較大，影響其傳動(dòng)精度。動(dòng)精度。n2 2、慣性力不容易平衡，不適合于高速傳動(dòng)。、慣性力不容易平衡，不適合于高速傳動(dòng)。n3 3、不易精確地滿足各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律和運(yùn)動(dòng)軌、不易精確地滿足各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律和運(yùn)動(dòng)軌跡的要求。跡的要求。n 平面連桿機(jī)構(gòu)中，其構(gòu)件多呈桿狀，故平面連桿機(jī)構(gòu)中，其構(gòu)件多呈桿狀，故常簡(jiǎn)稱為常簡(jiǎn)稱為“桿桿”。連桿機(jī)構(gòu)又可根據(jù)機(jī)構(gòu)中。連桿機(jī)構(gòu)又可根據(jù)機(jī)構(gòu)中所含桿數(shù)而命名，如：所含桿數(shù)而命名，如：四桿機(jī)構(gòu)、五桿機(jī)構(gòu)、四桿機(jī)構(gòu)、五桿機(jī)構(gòu)、六桿機(jī)構(gòu)、多桿機(jī)構(gòu)六桿機(jī)構(gòu)、多桿機(jī)構(gòu)等。等。n 近年來(lái)國(guó)內(nèi)外在連桿機(jī)構(gòu)的研究方面都有近

7、年來(lái)國(guó)內(nèi)外在連桿機(jī)構(gòu)的研究方面都有長(zhǎng)足的發(fā)展，不再限于單自由度四桿機(jī)構(gòu)的研長(zhǎng)足的發(fā)展，不再限于單自由度四桿機(jī)構(gòu)的研究，也注重多自由度、多桿機(jī)構(gòu)的分析和綜合。究，也注重多自由度、多桿機(jī)構(gòu)的分析和綜合。例如：多自由的的機(jī)械手；四足、六足步行機(jī)例如：多自由的的機(jī)械手；四足、六足步行機(jī)等，已經(jīng)不限于運(yùn)動(dòng)學(xué)的范圍，還注重動(dòng)力學(xué)等，已經(jīng)不限于運(yùn)動(dòng)學(xué)的范圍，還注重動(dòng)力學(xué)方面的研究。方面的研究。n 由于計(jì)算機(jī)的普及，很多智能化軟件為由于計(jì)算機(jī)的普及，很多智能化軟件為平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和研究奠定了基礎(chǔ)，連平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和研究奠定了基礎(chǔ)，連桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用前景也很廣泛。桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用前景也很廣泛。 平面連桿機(jī)構(gòu)中最

8、簡(jiǎn)單、應(yīng)用最廣的是平面連桿機(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)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)。計(jì)。8-2 8-2 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型和應(yīng)用和應(yīng)用n一、平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及應(yīng)用一、平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及應(yīng)用n二、平面四桿機(jī)構(gòu)的演化二、平面四桿機(jī)構(gòu)的演化鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)就是當(dāng)平面四桿機(jī)構(gòu)中的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)就是當(dāng)平面四桿機(jī)構(gòu)中的全部運(yùn)動(dòng)副均為全部運(yùn)動(dòng)副均為轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副時(shí)的四桿機(jī)構(gòu)為鉸鏈時(shí)的四桿機(jī)構(gòu)為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。四桿機(jī)構(gòu)。 構(gòu)件名稱構(gòu)件

9、名稱連架桿連架桿：與機(jī)架相連的構(gòu)件稱為連架桿。：與機(jī)架相連的構(gòu)件稱為連架桿。連架桿連架桿機(jī)架機(jī)架連架桿連架桿連桿連桿能繞其軸線轉(zhuǎn)能繞其軸線轉(zhuǎn)360的的連架桿連架桿。僅能繞其軸線作往復(fù)擺動(dòng)的僅能繞其軸線作往復(fù)擺動(dòng)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)件稱為機(jī)架。：固定不動(dòng)的構(gòu)件稱為機(jī)架。連桿連桿：不直接與機(jī)架相連的構(gòu)件稱為連桿。：不直接與機(jī)架相連的構(gòu)件稱為連桿。一、平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型一、平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及應(yīng)用及應(yīng)用n1 1、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)n2 2、雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)n3 3、雙搖桿機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)1 1、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)：n 若在

10、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩連架桿中一為曲若在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩連架桿中一為曲柄，另一為搖桿，則此四桿機(jī)構(gòu)稱為柄，另一為搖桿，則此四桿機(jī)構(gòu)稱為曲柄搖曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。桿機(jī)構(gòu)。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)雷達(dá)天線機(jī)構(gòu)雷達(dá)天線機(jī)構(gòu)攪拌機(jī)機(jī)機(jī)構(gòu)攪拌機(jī)機(jī)機(jī)構(gòu)2 2、雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)n 在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中若兩連架桿均為曲在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中若兩連架桿均為曲柄，則此四桿機(jī)構(gòu)稱為柄，則此四桿機(jī)構(gòu)稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)。雙曲柄機(jī)構(gòu)的應(yīng)用雙曲柄機(jī)構(gòu)的應(yīng)用慣性篩機(jī)構(gòu)慣性篩機(jī)構(gòu)n 在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，若相對(duì)兩桿的長(zhǎng)度相等且平在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，若相對(duì)兩桿的長(zhǎng)度相等且平行，兩曲柄的轉(zhuǎn)向相同，稱為平行四邊形

11、機(jī)構(gòu)。行，兩曲柄的轉(zhuǎn)向相同，稱為平行四邊形機(jī)構(gòu)。n（1 1）平行四邊形機(jī)構(gòu)：）平行四邊形機(jī)構(gòu)：平行四邊形機(jī)構(gòu)的應(yīng)用平行四邊形機(jī)構(gòu)的應(yīng)用蒸汽機(jī)車驅(qū)動(dòng)裝置蒸汽機(jī)車驅(qū)動(dòng)裝置攝影升降機(jī)構(gòu)攝影升降機(jī)構(gòu)n 在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，若相對(duì)兩桿的長(zhǎng)度在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，若相對(duì)兩桿的長(zhǎng)度相等，但不平行相等，但不平行( (BCBC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)。n（2 2）反平行四邊形機(jī)構(gòu)：）反平行四邊形機(jī)構(gòu)：車門開(kāi)閉機(jī)構(gòu)車門開(kāi)閉機(jī)構(gòu)3 3、雙搖桿機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)n 若鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩連架桿均為搖若鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩連架桿均為搖桿，則此四

12、桿機(jī)構(gòu)稱為桿，則此四桿機(jī)構(gòu)稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)。 雙搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用雙搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用鶴式起重機(jī)機(jī)機(jī)構(gòu)鶴式起重機(jī)機(jī)機(jī)構(gòu)n等腰梯形機(jī)構(gòu)等腰梯形機(jī)構(gòu)：在雙搖桿機(jī)構(gòu)中若兩搖：在雙搖桿機(jī)構(gòu)中若兩搖桿長(zhǎng)度相等，則稱為等腰梯形機(jī)構(gòu)。桿長(zhǎng)度相等，則稱為等腰梯形機(jī)構(gòu)。汽車前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)汽車前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)二、平面四桿機(jī)構(gòu)的演化二、平面四桿機(jī)構(gòu)的演化n1 1、改變相、改變相對(duì)對(duì)桿長(zhǎng)、轉(zhuǎn)動(dòng)副演化為移動(dòng)副桿長(zhǎng)、轉(zhuǎn)動(dòng)副演化為移動(dòng)副n 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)C3AB124en偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu) （ e 0)e 0)n對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu) (e = 0) (e = 0)對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對(duì)心曲柄滑塊機(jī)

13、構(gòu)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)n2 2、選用不同構(gòu)件為機(jī)架、選用不同構(gòu)件為機(jī)架n（1 1）變化鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的機(jī)架）變化鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的機(jī)架(0360)(0360)(360)(360)1234ABCD雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)(0360)(0360)(360)(360)1234ABDC雙雙搖桿機(jī)構(gòu)搖桿機(jī)構(gòu)(0360)(0360)(360)1234ABCD(360)整周轉(zhuǎn)動(dòng)副整周轉(zhuǎn)動(dòng)副曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)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)（2 2）變化單移動(dòng)副機(jī)構(gòu)的機(jī)架）變化單移動(dòng)副機(jī)構(gòu)的機(jī)架曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)BA1234C曲柄搖塊機(jī)構(gòu)曲柄搖塊機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)

14、構(gòu)定塊機(jī)構(gòu)定塊機(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)BA1234C擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)3A124CB導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)刨床機(jī)構(gòu)刨床機(jī)構(gòu)n轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)( (ABBC)ABBCABBC)曲柄搖塊機(jī)構(gòu)曲柄搖塊機(jī)構(gòu)移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)（定塊機(jī)構(gòu)）移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)（定塊機(jī)構(gòu)）（3 3）變化雙移動(dòng)副機(jī)構(gòu)的機(jī)架）變化雙移動(dòng)副機(jī)構(gòu)的機(jī)架（帶二個(gè)滑塊）（帶二個(gè)滑塊）n雙滑塊機(jī)構(gòu)雙滑塊機(jī)構(gòu) n正弦機(jī)構(gòu)正弦機(jī)構(gòu)sinasn雙滑塊機(jī)構(gòu)雙滑塊機(jī)構(gòu) n雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu) n雙滑塊機(jī)構(gòu)應(yīng)用雙滑塊機(jī)構(gòu)應(yīng)用 縫紉機(jī)針桿機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)針桿機(jī)構(gòu)橢圓儀機(jī)構(gòu)橢圓儀機(jī)構(gòu)n 雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)n偏心輪機(jī)構(gòu)偏心輪機(jī)構(gòu)n3 3、擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副徑向尺寸、擴(kuò)

15、大轉(zhuǎn)動(dòng)副徑向尺寸8-3 8-3 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本知識(shí)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本知識(shí)n一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件n二、壓力角和傳動(dòng)角二、壓力角和傳動(dòng)角n三、急回運(yùn)動(dòng)和行程速比系數(shù)三、急回運(yùn)動(dòng)和行程速比系數(shù)n四、機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置四、機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件由由B B2 2C C2 2D D a+db+c (1)a+db+c (1)由由B B1 1C C1 1D b(d-a)+c D b(d-a)+c 或或 c(d-a)+bc(d-a)+b 即即 a+bd+c (2)a+bd+c (2) a+cb+d (3) a+cb+d (3)a

16、dadC2A1a4b3cdBDacacababa a為最短桿為最短桿鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件n1 1、桿長(zhǎng)條件桿長(zhǎng)條件：最短桿和最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和最短桿和最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于或等于其它兩桿長(zhǎng)度之和。小于或等于其它兩桿長(zhǎng)度之和。n2 2、最短桿是連架桿或機(jī)架。（、最短桿是連架桿或機(jī)架。（組成周轉(zhuǎn)副組成周轉(zhuǎn)副的兩桿中必一個(gè)是最短桿）的兩桿中必一個(gè)是最短桿）滿足桿長(zhǎng)條件滿足桿長(zhǎng)條件n即：最短桿即：最短桿+ +最長(zhǎng)桿小于或等于其余兩桿長(zhǎng)最長(zhǎng)桿小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之和。度之和。n若取若取最短桿最短桿為為連架桿連架桿時(shí)：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)時(shí)：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。n若取若取最短桿最短桿為為機(jī)架機(jī)架時(shí)

17、：時(shí)：雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)。n 若取若取最短桿最短桿為為連桿連桿時(shí)，時(shí)，即最短桿相對(duì)的即最短桿相對(duì)的桿為機(jī)架：雙搖桿機(jī)構(gòu)。桿為機(jī)架：雙搖桿機(jī)構(gòu)。不滿足不滿足桿長(zhǎng)條件桿長(zhǎng)條件n即：最短桿加最長(zhǎng)桿即：最短桿加最長(zhǎng)桿大于大于其余兩桿長(zhǎng)度之其余兩桿長(zhǎng)度之和，則鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)無(wú)論取哪桿為機(jī)架均和，則鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)無(wú)論取哪桿為機(jī)架均無(wú)曲柄存在，只能得到雙搖桿機(jī)構(gòu)。無(wú)曲柄存在，只能得到雙搖桿機(jī)構(gòu)。在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中：在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中：鉸鏈鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型與尺寸之間的關(guān)系：四桿機(jī)構(gòu)的類型與尺寸之間的關(guān)系：2 2以最短桿為機(jī)架，則此機(jī)構(gòu)為以最短桿為機(jī)架，則此機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)；以最短桿的相鄰構(gòu)件為機(jī)架，則此

18、機(jī)構(gòu)為以最短桿以最短桿的相鄰構(gòu)件為機(jī)架，則此機(jī)構(gòu)為以最短桿為曲柄的為曲柄的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；且：且：1 13 3以最短桿的對(duì)邊構(gòu)件為機(jī)架，則此機(jī)構(gòu)為以最短桿的對(duì)邊構(gòu)件為機(jī)架，則此機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)。（1 1）如果最短桿與最長(zhǎng)桿的長(zhǎng)度之和小于或等于其它兩桿）如果最短桿與最長(zhǎng)桿的長(zhǎng)度之和小于或等于其它兩桿 長(zhǎng)度之和長(zhǎng)度之和 滿足桿長(zhǎng)和條件滿足桿長(zhǎng)和條件（2 2）如果最短桿與最長(zhǎng)桿的長(zhǎng)度之和大于其它兩桿長(zhǎng)度之和）如果最短桿與最長(zhǎng)桿的長(zhǎng)度之和大于其它兩桿長(zhǎng)度之和 （不滿足桿長(zhǎng)和條件），則不論選哪個(gè)構(gòu)件為機(jī)架，（不滿足桿長(zhǎng)和條件），則不論選哪個(gè)構(gòu)件為機(jī)架， 都為都為雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)。

19、二、壓力角和傳動(dòng)角二、壓力角和傳動(dòng)角n1 1、壓力角、壓力角( (pressure angle)pressure angle)n 從動(dòng)件從動(dòng)件CDCD受的受的力力F F的作用線與力作的作用線與力作用點(diǎn)用點(diǎn)C C的絕對(duì)速度的絕對(duì)速度vcvc 所夾銳角，稱為所夾銳角，稱為此此位置位置的壓力角。的壓力角。 在不計(jì)摩擦力、重力、慣性力的條件下，機(jī)構(gòu)中在不計(jì)摩擦力、重力、慣性力的條件下，機(jī)構(gòu)中驅(qū)使驅(qū)使輸出件輸出件運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)的力的方向線力的方向線與與輸出件輸出件上上受力點(diǎn)的速受力點(diǎn)的速度方向線度方向線所夾的銳角所夾的銳角。vcF1ABCD1234vcFF1F21ABCD1234cos1FF n由力的分解：

20、由力的分解： 沿著速度方向的有效分力沿著速度方向的有效分力sin2FF 垂直于垂直于F Ft t的分力的分力vcFF1F21ABCD1234 力力F F2 2 只能使鉸鏈只能使鉸鏈C C、D D產(chǎn)生壓軸力，希望它越小越好；產(chǎn)生壓軸力，希望它越小越好； 力力F F1 1 越大，推動(dòng)機(jī)構(gòu)的有效分力就越大，傳力效越大，推動(dòng)機(jī)構(gòu)的有效分力就越大，傳力效果就果就越好，越好，即即 越小越好。越小越好。n因此，對(duì)連桿機(jī)構(gòu)中的因此，對(duì)連桿機(jī)構(gòu)中的壓力角壓力角提出了限制，最大不提出了限制，最大不能超過(guò)能超過(guò) 40 405050，n即：即： t2v2v1n 在曲柄等速回轉(zhuǎn)的情況下在曲柄等速回轉(zhuǎn)的情況下 ，搖桿往復(fù)

21、，搖桿往復(fù)擺動(dòng)速度快慢不同的運(yùn)動(dòng)，稱為擺動(dòng)速度快慢不同的運(yùn)動(dòng)，稱為急回運(yùn)動(dòng)急回運(yùn)動(dòng)。v2v1n 為了衡量搖桿急回作用的程度，用行為了衡量搖桿急回作用的程度，用行程速比系數(shù)表示程速比系數(shù)表示. .3 3、行程速比系數(shù)、行程速比系數(shù)( (coefficient coefficient of travel speed variation)of travel speed variation) k kn 為了衡量搖桿急回作用的程度，把從為了衡量搖桿急回作用的程度，把從動(dòng)件往復(fù)擺動(dòng)平均速度的比值（大于動(dòng)件往復(fù)擺動(dòng)平均速度的比值（大于1 1）稱為行程速比系數(shù)，即稱為行程速比系數(shù)，即度從動(dòng)件慢速行程平均速度從

22、動(dòng)件快速行程平均速k由11180kk 1801802112112133ttkn極為夾角極為夾角為為n 四桿機(jī)構(gòu)有無(wú)急回運(yùn)動(dòng)，取決于四桿機(jī)構(gòu)有無(wú)急回運(yùn)動(dòng)，取決于曲柄與曲柄與連桿共線位置的夾角連桿共線位置的夾角，即有無(wú)極位夾角，即有無(wú)極位夾角 ，不論是何種機(jī)構(gòu)，只要機(jī)構(gòu)在運(yùn)行過(guò)程中不論是何種機(jī)構(gòu)，只要機(jī)構(gòu)在運(yùn)行過(guò)程中具具有極位夾角有極位夾角 ，則該機(jī)構(gòu)就具有急回作用，則該機(jī)構(gòu)就具有急回作用。n 角越大，則角越大，則K K值越大，說(shuō)明急回運(yùn)動(dòng)的值越大，說(shuō)明急回運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)也越顯著。性質(zhì)也越顯著。四、機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置四、機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置n 指從動(dòng)件的傳動(dòng)角指從動(dòng)件的傳動(dòng)角 =0=0( (或或 =90=90)

23、 )時(shí)機(jī)構(gòu)所處的位置。時(shí)機(jī)構(gòu)所處的位置。（不考慮構(gòu)件的重力、（不考慮構(gòu)件的重力、慣性力和運(yùn)動(dòng)副中的摩擦力的影響）慣性力和運(yùn)動(dòng)副中的摩擦力的影響）1 1、死點(diǎn)、死點(diǎn)( (dead point)dead point)位置位置B2C2vB踏板踏板縫紉機(jī)主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)腳腳AB1C1DFB 畫出壓力角畫出壓力角1C234ABDabcdvBFBn 對(duì)于曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)搖桿對(duì)于曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)搖桿1 1為主動(dòng)件，當(dāng)為主動(dòng)件，當(dāng)連桿與曲柄共線時(shí)的位置，即：搖桿處于兩個(gè)極連桿與曲柄共線時(shí)的位置，即：搖桿處于兩個(gè)極限位置時(shí)，經(jīng)過(guò)連桿限位置時(shí)，經(jīng)過(guò)連桿2 2傳給從動(dòng)曲柄傳給從動(dòng)曲柄3 3的驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)力F F，通過(guò)曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)中心通過(guò)曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)中心A A。對(duì)從動(dòng)曲柄對(duì)從動(dòng)曲柄3 3的有效力