平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)(改)

1、常用的機(jī)構(gòu)常用的機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)齒輪機(jī)構(gòu)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)輪系輪系連桿機(jī)構(gòu)連桿機(jī)構(gòu)若干若干剛性構(gòu)件剛性構(gòu)件通過通過低副連接低副連接組組成的機(jī)構(gòu)，稱為連桿機(jī)構(gòu)或低成的機(jī)構(gòu)，稱為連桿機(jī)構(gòu)或低副機(jī)構(gòu)。副機(jī)構(gòu)。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（對(duì)心）牛頭刨床連桿機(jī)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)：連桿機(jī)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)： （2）低副不易磨損而又易于加工）低副不易磨損而又易于加工連桿機(jī)構(gòu)的主要缺點(diǎn)：連桿機(jī)構(gòu)的主要缺點(diǎn)： （1）連桿機(jī)構(gòu)作變速運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件慣性力及慣性力矩難）連桿機(jī)構(gòu)作變速運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件慣性力及慣性力矩難以完成平衡。以完成平衡。 （2）連桿機(jī)構(gòu)較難準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)計(jì)）連桿機(jī)構(gòu)較難準(zhǔn)確

2、地實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)計(jì)方法也較復(fù)雜。方法也較復(fù)雜。 （1）能夠?qū)崿F(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)軌跡曲線和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。）能夠?qū)崿F(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)軌跡曲線和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 根據(jù)根據(jù)其構(gòu)件間的其構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)分相對(duì)運(yùn)動(dòng)分為平面或空間連桿機(jī)構(gòu)。為平面或空間連桿機(jī)構(gòu)。1 平面連桿機(jī)構(gòu)類型及其應(yīng)用平面連桿機(jī)構(gòu)類型及其應(yīng)用平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)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3 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) 根據(jù)構(gòu)件數(shù)目分根據(jù)構(gòu)件數(shù)目分為四桿機(jī)構(gòu)、多桿機(jī)構(gòu)為四桿機(jī)構(gòu)、多桿機(jī)構(gòu)。廣泛應(yīng)用的是平面四桿機(jī)構(gòu)，而且它是構(gòu)成和研究平面廣泛應(yīng)用的是平面四桿機(jī)構(gòu)，而且它是構(gòu)成和研究平面多桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)。多桿機(jī)

3、構(gòu)的基礎(chǔ)。本章主要討論平面四桿機(jī)構(gòu)本章主要討論平面四桿機(jī)構(gòu)。1 平面連桿機(jī)構(gòu)類型及其應(yīng)用平面連桿機(jī)構(gòu)類型及其應(yīng)用一、平面四桿機(jī)構(gòu)的基本形式一、平面四桿機(jī)構(gòu)的基本形式鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)1 平面連桿機(jī)構(gòu)類型及其應(yīng)用平面連桿機(jī)構(gòu)類型及其應(yīng)用1、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)2、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)3、搖塊機(jī)構(gòu)、搖塊機(jī)構(gòu)4、定塊機(jī)構(gòu)、定塊機(jī)構(gòu)二、其它型式的平面四桿機(jī)構(gòu)二、其它型式的平面四桿機(jī)構(gòu)一、平面四桿機(jī)構(gòu)的基本形式一、平面四桿機(jī)構(gòu)的基本形式鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)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

4、架桿。連架桿。曲柄曲柄搖桿搖桿連架桿連架桿曲柄搖桿機(jī)構(gòu)按照兩連架桿的運(yùn)動(dòng)形式的不同，按照兩連架桿的運(yùn)動(dòng)形式的不同，可將可將鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)分為：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)分為：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)雙搖桿機(jī)構(gòu)雙曲柄機(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)ABCD耕地耕地料斗料斗DCAB耕地耕地料斗料斗DCAB特例：特例：平行四邊形機(jī)構(gòu)平行四邊形機(jī)構(gòu)AB = CD特征：特征：兩連架桿等長且平行，兩連架桿等長且平行， 連桿作平動(dòng)連桿作平動(dòng)BC = ADABDC攝影平臺(tái)攝影平臺(tái)ADBCBC天平天平播種機(jī)料斗機(jī)構(gòu)播種機(jī)料斗機(jī)構(gòu)實(shí)例：實(shí)例：火車輪火車輪雙搖桿機(jī)

5、構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)CABD1234C3AB124eAB1234C對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)AB1234eCABD1234C1、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄搖桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中機(jī)構(gòu)中轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)化成移動(dòng)副的轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)化成移動(dòng)副的演化演化二、其它型式的平面四桿機(jī)構(gòu)二、其它型式的平面四桿機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（對(duì)心）曲柄當(dāng)滑塊機(jī)構(gòu)（偏心）對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)AB1234CAB1234eC還可以轉(zhuǎn)化為還可以轉(zhuǎn)化為雙滑塊機(jī)構(gòu)雙滑塊機(jī)構(gòu)1234ABC3AB124eAB1234eC2、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)取曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中不同的、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)取曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中不同的

6、構(gòu)件為機(jī)架的演化構(gòu)件為機(jī)架的演化BA1234C(a)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)(b) 導(dǎo)桿導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)BA1234C(c)擺動(dòng)擺動(dòng)導(dǎo)桿導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿導(dǎo)桿:組成移動(dòng)副的兩活動(dòng)構(gòu)件，組成移動(dòng)副的兩活動(dòng)構(gòu)件，畫成桿狀的構(gòu)件稱為畫成桿狀的構(gòu)件稱為導(dǎo)桿。導(dǎo)桿?；剞D(zhuǎn)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)l1 l2 時(shí)，擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)時(shí)，擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)3、搖塊機(jī)構(gòu)取曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中不同、搖塊機(jī)構(gòu)取曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中不同 的構(gòu)件為機(jī)架的演化的構(gòu)件為機(jī)架的演化BA1234C(a)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)(b)搖塊機(jī)構(gòu)搖塊機(jī)構(gòu)A1234CB應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例B234C1A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B34C1A2應(yīng)

7、用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例4A1B23C應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例13C4AB2應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例A1C234B搖塊機(jī)構(gòu)搖塊機(jī)構(gòu)314A2BC4、定塊機(jī)構(gòu)取曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中不同、定塊機(jī)構(gòu)取曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中不同 的構(gòu)件為機(jī)架的演化的構(gòu)件為機(jī)架的演化BA1234C曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)定塊機(jī)構(gòu)定塊機(jī)構(gòu)(移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu))A234CB1手搖唧筒手搖唧筒手搖唧筒手搖唧筒這種通過選擇不同構(gòu)件這種通過選擇不同構(gòu)件作為機(jī)架以獲得不同機(jī)作為機(jī)架以獲得不同機(jī)構(gòu)的方法稱為：構(gòu)的方法稱為：機(jī)構(gòu)的倒置機(jī)構(gòu)的倒置BC3214AABC32142 平面平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性四桿機(jī)構(gòu)的基本特性一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有周轉(zhuǎn)副的條件鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有周轉(zhuǎn)副

8、的條件四、機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置四、機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置二、急回運(yùn)動(dòng)急回運(yùn)動(dòng)三、壓力角和傳動(dòng)角壓力角和傳動(dòng)角周轉(zhuǎn)副：周轉(zhuǎn)副：作整周轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)副作整周轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)副夾角范圍：夾角范圍：003600擺轉(zhuǎn)副：擺轉(zhuǎn)副：在一定范圍轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)副在一定范圍轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副A、B夾角范圍：夾角范圍： 3600轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副C、D2 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有周轉(zhuǎn)副的條件鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有周轉(zhuǎn)副的條件周轉(zhuǎn)副周轉(zhuǎn)副周轉(zhuǎn)副周轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副設(shè)設(shè)a d，連架桿連架桿1 1整周回轉(zhuǎn)，整周回轉(zhuǎn)，必有兩次與機(jī)架共線。必有兩次與機(jī)架共線。 a + b c + d a + c b + da +

9、d b + c由由B2C2D可得：可得：由由B1C1D可得：可得：b (d a ) + cc (d a ) + b將以上三式兩兩相加得：將以上三式兩兩相加得： 即：即：桿桿1 1為最短桿為最短桿2 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有周轉(zhuǎn)副的條件鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有周轉(zhuǎn)副的條件周轉(zhuǎn)副：周轉(zhuǎn)副：A、B周轉(zhuǎn)副周轉(zhuǎn)副周轉(zhuǎn)副周轉(zhuǎn)副a ba c a d 即：即：桿桿1 1為最短桿為最短桿鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有周轉(zhuǎn)副的條件：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有周轉(zhuǎn)副的條件：l）最短桿和最長桿長度之和小于或等于其他兩桿長度之和）最短桿和最長桿長度之和小于或等于其他兩桿長度之和,稱為稱為桿長條件桿長條件。2）組成周轉(zhuǎn)副

10、的兩桿中必有一桿為最短桿）組成周轉(zhuǎn)副的兩桿中必有一桿為最短桿. a + b c + da + c b + da +d b + ca ba c a d 當(dāng)滿足桿長條件時(shí)，說明存在周轉(zhuǎn)副，當(dāng)選擇不同當(dāng)滿足桿長條件時(shí)，說明存在周轉(zhuǎn)副，當(dāng)選擇不同的構(gòu)件作為機(jī)架時(shí)，可得不同的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。如：的構(gòu)件作為機(jī)架時(shí)，可得不同的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。如：曲柄搖桿、曲柄搖桿、 雙曲柄、雙曲柄、 雙搖桿機(jī)構(gòu)。雙搖桿機(jī)構(gòu)。BACDABCDABCD當(dāng)最短桿為連架桿時(shí)，該鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)成為以最短桿為機(jī)架，則得以最短桿的對(duì)邊為機(jī)架，則得若最短桿和最長桿長度之和小于或等于其他兩桿 長度之和，則若最短桿和最長桿長度之和大于其他兩桿長度之

11、和，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)。則無論取何桿為機(jī)架均得雙搖桿機(jī)構(gòu)。則無論取何桿為機(jī)架均得雙搖桿機(jī)構(gòu)。二、急回運(yùn)動(dòng)急回運(yùn)動(dòng)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，曲柄搖桿機(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)1B2C2B1C1(1)搖桿搖桿CD的兩極限位置的兩極限位置當(dāng)當(dāng)AB與與BC兩次共線時(shí)，兩次共線時(shí)，搖桿搖桿CD處于兩極限位置。處于兩極限位置。曲柄轉(zhuǎn)角曲柄轉(zhuǎn)角1801對(duì)應(yīng)的時(shí)間對(duì)應(yīng)的時(shí)間111/t搖桿點(diǎn)搖桿點(diǎn)C的的平均速度平均速度極位夾角極位夾角 ：當(dāng)搖桿處于兩極限位置時(shí)，對(duì)應(yīng)的曲柄當(dāng)搖桿處于兩極限位置時(shí)，對(duì)應(yīng)的曲柄位置線所夾的銳角。位置線所夾的銳角。1A21

12、1C34BDabcd21802122/t擺角擺角極位夾角極位夾角v1v21211/tCCv )2122/tCCv )1、急回運(yùn)動(dòng)、急回運(yùn)動(dòng)搖桿搖桿DCDC21DCDC12對(duì)應(yīng)的時(shí)間對(duì)應(yīng)的時(shí)間111/t搖桿點(diǎn)搖桿點(diǎn)C的的平均速度平均速度1802122/t1211/tCCv )2122/tCCv )曲柄轉(zhuǎn)角曲柄轉(zhuǎn)角1801 則10111180t10122180t可見：21tt 1211/tCCv )2122/tCCv )搖桿往復(fù)擺動(dòng)搖桿點(diǎn)搖桿往復(fù)擺動(dòng)搖桿點(diǎn)C的平均速度為的平均速度為v1和和v2當(dāng)主動(dòng)件曲柄等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)件搖桿擺回當(dāng)主動(dòng)件曲柄等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)件搖桿擺回的平均速度大于擺出的平均速度，

13、搖桿的這的平均速度大于擺出的平均速度，搖桿的這種運(yùn)動(dòng)特性稱為種運(yùn)動(dòng)特性稱為急回運(yùn)動(dòng)急回運(yùn)動(dòng)。搖桿搖桿DCDC21DCDC12B2C2B1C1曲柄轉(zhuǎn)角曲柄轉(zhuǎn)角1801對(duì)應(yīng)的時(shí)間對(duì)應(yīng)的時(shí)間111/t搖桿點(diǎn)搖桿點(diǎn)C的的平均速度平均速度1A211C34BDabcd21802122/t擺角擺角極位夾角極位夾角v1v21211/tCCv )2122/tCCv )工程上，把曲柄轉(zhuǎn)工程上，把曲柄轉(zhuǎn)過過1800 +時(shí)，搖桿從時(shí)，搖桿從動(dòng)件由動(dòng)件由C1D擺到擺到C2D的過程，稱為工作行的過程，稱為工作行程；程；把曲柄轉(zhuǎn)過把曲柄轉(zhuǎn)過1800 -時(shí)，搖桿從動(dòng)件由時(shí)，搖桿從動(dòng)件由C2D擺回到擺回到C1D的過的過程，稱為

14、空回行程；程，稱為空回行程；搖桿搖桿DCDC21DCDC122.搖桿從動(dòng)件的行程速度變化系數(shù)搖桿從動(dòng)件的行程速度變化系數(shù)K：空回行程平均速度空回行程平均速度v2與工作行程平均速度與工作行程平均速度v1之比。之比。11180KK180180tttCCtCCvvK2121121212121211/tCCv )2122/tCCv )111/t122/t18011802n由公式可知，行程速比系數(shù)由公式可知，行程速比系數(shù)K隨極位夾角隨極位夾角增大而增大，換句話說，增大而增大，換句話說，值愈大，急回運(yùn)動(dòng)特性愈明顯。值愈大，急回運(yùn)動(dòng)特性愈明顯。n在很多機(jī)器中利用機(jī)構(gòu)的急回特性在很多機(jī)器中利用機(jī)構(gòu)的急回特性節(jié)

15、省空回行程的時(shí)間，從而節(jié)省動(dòng)力節(jié)省空回行程的時(shí)間，從而節(jié)省動(dòng)力并提高了生產(chǎn)率。如牛頭刨床中用的并提高了生產(chǎn)率。如牛頭刨床中用的導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)就起到了這種作用。導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)就起到了這種作用。 平面四桿機(jī)構(gòu)具有急回平面四桿機(jī)構(gòu)具有急回運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的條件：的條件：（1）原動(dòng)件作等速整周轉(zhuǎn)動(dòng)；）原動(dòng)件作等速整周轉(zhuǎn)動(dòng)；（2）輸出件作往復(fù)運(yùn)動(dòng)；）輸出件作往復(fù)運(yùn)動(dòng)；（3）0C1B1B2HC2偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)2AB134eCab10,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)21B2B1有急回特性。有急回特性。B1B2H 0,無急回特性。無急回特性。314A對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)B2Cab1

16、C1C21AB曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，原動(dòng)件曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，原動(dòng)件AB以以等速轉(zhuǎn)動(dòng)等速轉(zhuǎn)動(dòng)1三、壓力角與傳動(dòng)角三、壓力角與傳動(dòng)角 在不計(jì)摩擦力、重力、慣性力的條件下，機(jī)構(gòu)在不計(jì)摩擦力、重力、慣性力的條件下，機(jī)構(gòu) 中驅(qū)使中驅(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受 力點(diǎn)的速度方向線力點(diǎn)的速度方向線所夾的銳角。所夾的銳角。壓力角：壓力角：傳動(dòng)角：傳動(dòng)角：壓力角的余角。壓力角的余角。ACBDvBFvcFFtFn1ABCD1234FvcaAB134Cb12越小，受力越好越小，受力越好。越大，受力越好越大，受力越好。由力的分解可以看出，沿著速度方向的有效分力FtFcos，垂直 Ft

17、的分力 FnFsin，力 Fn只能使鉸鏈 C、D對(duì)桿CD產(chǎn)生壓力，希望它能越小越好，也就是Ft愈大愈好，這樣可使其傳動(dòng)靈活效率高?？偠灾?，是希望壓力角越小越好。FtFcosFn Fsin2 平面平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性四桿機(jī)構(gòu)的基本特性F0vB3B1231AC0?F 3B132C2aAB134Cbvc畫出壓力角畫出壓力角 v由上面分析可知，傳動(dòng)角由上面分析可知，傳動(dòng)角愈大愈大(愈小愈小)對(duì)傳動(dòng)愈有利。對(duì)傳動(dòng)愈有利。所以為了保證所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)具有良好的所以為了保證所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)具有良好的傳動(dòng)性能，通常應(yīng)使最小傳動(dòng)角傳動(dòng)性能，通常應(yīng)使最小傳動(dòng)角min400，在傳遞力矩較大的情況下，應(yīng)使在傳遞力矩較大的

18、情況下，應(yīng)使min500。在具體設(shè)計(jì)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)時(shí)，一定要校在具體設(shè)計(jì)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)時(shí)，一定要校驗(yàn)最小傳動(dòng)角驗(yàn)最小傳動(dòng)角min是否滿足要求。是否滿足要求。當(dāng)當(dāng) BCD 90BCD 90時(shí)，時(shí)，BCDBCD因此設(shè)計(jì)時(shí)一般要求因此設(shè)計(jì)時(shí)一般要求: : minmin4040。當(dāng)當(dāng) BCD BCD 9090時(shí)，時(shí)，180180- BCD- BCD當(dāng)當(dāng)BCDBCD最小或最大時(shí)，即在最小或最大時(shí)，即在主動(dòng)曲柄與機(jī)架共線的主動(dòng)曲柄與機(jī)架共線的位置位置，都有可能出現(xiàn)，都有可能出現(xiàn)minmin由于在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過程中，由于在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過程中，角是變化的，角是變化的，minmin出現(xiàn)的位置出現(xiàn)的位置：四、機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置四

19、、機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置死點(diǎn)：死點(diǎn)：當(dāng)機(jī)構(gòu)處于傳動(dòng)角當(dāng)機(jī)構(gòu)處于傳動(dòng)角0（或壓力角（或壓力角90）的位置）的位置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 不管在主動(dòng)件上作用多大的驅(qū)動(dòng)力，都不能在從動(dòng)件不管在主動(dòng)件上作用多大的驅(qū)動(dòng)力，都不能在從動(dòng)件上產(chǎn)生有效分力的機(jī)構(gòu)位置，稱為機(jī)構(gòu)的上產(chǎn)生有效分力的機(jī)構(gòu)位置，稱為機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置死點(diǎn)位置。Ft=Fcos =Fcos90=0Fn=Fsin =Fsin90 =FB2C2vB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 n對(duì)于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在死點(diǎn)位置時(shí)，驅(qū)動(dòng)從動(dòng)件對(duì)于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在死點(diǎn)位置時(shí)，驅(qū)動(dòng)從動(dòng)件的有效回轉(zhuǎn)力矩為零，可見

20、機(jī)構(gòu)出現(xiàn)死點(diǎn)的有效回轉(zhuǎn)力矩為零，可見機(jī)構(gòu)出現(xiàn)死點(diǎn)對(duì)于傳動(dòng)是很不利的。對(duì)于傳動(dòng)是很不利的。n在實(shí)際設(shè)計(jì)中，應(yīng)該采取措施在實(shí)際設(shè)計(jì)中，應(yīng)該采取措施使其能順利地通過死點(diǎn)位置。使其能順利地通過死點(diǎn)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 死點(diǎn)的避免：死點(diǎn)的避免：1 1、利用慣性通過死點(diǎn)、利用慣性通過死點(diǎn)n縫紉機(jī)借助于帶輪的慣性通過死點(diǎn)。n 單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)借助飛輪的慣性通過死點(diǎn)位置；2 2、利用機(jī)構(gòu)錯(cuò)位排列通過死點(diǎn)、利用機(jī)構(gòu)錯(cuò)位排列通過死點(diǎn)ABCDBC11DBCA1BC1C1ABC(a)(b)(c)(d)飛輪圖6-9如圖所示的蒸汽機(jī)車車輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，如圖所示的蒸汽機(jī)

21、車車輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，左右車輪兩組聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，曲柄左右車輪兩組聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，曲柄AB與與AB位置錯(cuò)開位置錯(cuò)開900。n機(jī)構(gòu)中死點(diǎn)位置并非總是起消極作用。在工程實(shí)際中，也常利用死點(diǎn)位置來實(shí)現(xiàn)一定工作要求。n例如飛機(jī)的起落架機(jī)構(gòu)飛機(jī)著陸時(shí)機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置，從而便于支承飛機(jī)。ABDC利用死點(diǎn)位置利用死點(diǎn)位置飛機(jī)起落架飛機(jī)起落架工件工件PABCD1234工件工件ABCD1234工件工件P鉆孔夾具鉆孔夾具 T 0ABCDFF 02aAB134Cbvc請思考：請思考： 下列機(jī)構(gòu)有沒有死點(diǎn)位置？有的話，死點(diǎn)位下列機(jī)構(gòu)有沒有死點(diǎn)位置？有的話，死點(diǎn)位置在哪里；怎樣使機(jī)構(gòu)通過死點(diǎn)位置。置在哪里；怎樣使機(jī)構(gòu)通過死點(diǎn)位置。B

22、123AC一、平面四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)一、平面四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要任務(wù) 根據(jù)機(jī)構(gòu)所要完成的功能運(yùn)動(dòng)而提出的設(shè)計(jì)條件根據(jù)機(jī)構(gòu)所要完成的功能運(yùn)動(dòng)而提出的設(shè)計(jì)條件（運(yùn)動(dòng)條件、幾何條件和傳力條件等），確定機(jī)構(gòu)的（運(yùn)動(dòng)條件、幾何條件和傳力條件等），確定機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸（一般又運(yùn)動(dòng)尺寸（一般又稱為尺度綜合稱為尺度綜合），畫出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。），畫出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。設(shè)計(jì)的問題概括成下述兩個(gè)基本問題：設(shè)計(jì)的問題概括成下述兩個(gè)基本問題：（2）實(shí)現(xiàn)已知軌跡問題）實(shí)現(xiàn)已知軌跡問題（1）實(shí)現(xiàn)已知運(yùn)動(dòng)規(guī)律問題）實(shí)現(xiàn)已知運(yùn)動(dòng)規(guī)律問題（1）實(shí)驗(yàn)法；）實(shí)驗(yàn)法；（2）幾何法（作圖法）；）幾何法（作圖法）；（3）解析法）解析法3 平面

23、四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)二、平面四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問題二、平面四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問題實(shí)現(xiàn)連桿占有若干指定的位置。實(shí)現(xiàn)連桿占有若干指定的位置。使具有急回運(yùn)動(dòng)的從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)指定的行程速比系數(shù)。使具有急回運(yùn)動(dòng)的從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)指定的行程速比系數(shù)。實(shí)現(xiàn)主動(dòng)連架桿轉(zhuǎn)角與從動(dòng)連架桿轉(zhuǎn)角之間指定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。實(shí)現(xiàn)主動(dòng)連架桿轉(zhuǎn)角與從動(dòng)連架桿轉(zhuǎn)角之間指定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。三、平面四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法三、平面四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法ABDC飛機(jī)起落架飛機(jī)起落架ABCDFF 0AB1C1DB2C2地面地面攪拌機(jī)機(jī)構(gòu)攪拌機(jī)機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)鶴式起重機(jī)鶴式起重機(jī)雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu) ( (一）按預(yù)定連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)一）按

24、預(yù)定連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)a)給定連桿兩個(gè)位置給定連桿兩個(gè)位置有唯一解。有唯一解。B2C2AD將鉸鏈將鉸鏈A、D分別選在分別選在B1B2，C1C2連線的垂直平分線上任意連線的垂直平分線上任意位置都能滿足設(shè)計(jì)要求。位置都能滿足設(shè)計(jì)要求。b)給定連桿上鉸鏈給定連桿上鉸鏈BC的三個(gè)位置的三個(gè)位置有無窮多組解。有無窮多組解。ADB1C1四、設(shè)計(jì)實(shí)例四、設(shè)計(jì)實(shí)例(1) 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)已知：已知：CD桿長，擺角桿長，擺角及及K， 設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)。步驟如下：設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)。步驟如下：計(jì)算計(jì)算180(K-1)/(K+1);任取一點(diǎn)任取一點(diǎn)D D，作，作腰長為腰長為CD 的的等腰三角形，夾角為等腰三角形，夾角為

25、;作作C1FC1C2，作，作C2F使使C1C2F=90,兩線交于兩線交于P P; ;作作F F C1C2的外接圓，的外接圓，A A點(diǎn)必在此圓上。點(diǎn)必在此圓上。選定選定A A，設(shè)曲柄為，設(shè)曲柄為a，連桿為，連桿為b，以，以A A為圓心，為圓心，A AC2為半徑作弧為半徑作弧 交于交于E,E,得：得： a =EC2/ 2 b = A = A C2EC2/ 2( (二）按給定的行程速比系數(shù)二）按給定的行程速比系數(shù)K設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)(2) 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)已知已知 K K，滑塊行程，滑塊行程 H H，偏距，偏距e e，設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)。計(jì)算計(jì)算 180180(K-1)/(K+1)(

26、K-1)/(K+1)；作作C1 C2 H H ；作射線作射線C2M， 使使C1C2M=90， 以以C2P P為直徑作圓；為直徑作圓；以以A A為圓心，為圓心，A A C1為半徑作弧交于為半徑作弧交于E,E,得：得：作射線作射線C1N垂直于垂直于C1C2 ，作與作與C1 C2平行且平行且偏距為偏距為e e的直線，交圓于的直線，交圓于A A或或AA，即為所求。，即為所求。l1 =EC2 / 2l2 = A = A C2EC2 / 2兩條射線兩條射線交交于于P P點(diǎn)點(diǎn) ；ADmn=D3) 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)分析：分析： 與與導(dǎo)桿擺角導(dǎo)桿擺角相等，設(shè)計(jì)此相等，設(shè)計(jì)此 機(jī)構(gòu)時(shí)，僅需要確定曲柄機(jī)構(gòu)時(shí)，僅需要確定曲柄 a。計(jì)算計(jì)算180180(K-1)/(K+1);(K-1)/(K+1);任選任選D D作作mDnmDn， 取取 A A 點(diǎn) ， 使 得點(diǎn) ， 使 得 A D = d , A D = d , 則則 : : a=dsin(a=dsin(/2)/2)。=Ad作角分線作角分線; ;已知：已知：機(jī)架長度機(jī)架長度d，K，設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)。，設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)。 二、函數(shù)生成機(jī)構(gòu)的