機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)平面連桿機(jī)構(gòu)

1、機(jī)械工程組機(jī)械工程組- -機(jī)械工程機(jī)械工程Fundamentals of Machine Design預(yù)熱預(yù)熱： 什么是平面連桿機(jī)構(gòu)？特點(diǎn)及研究內(nèi)容是什么？什么是平面連桿機(jī)構(gòu)？特點(diǎn)及研究內(nèi)容是什么？ 定義定義: : 全由低副（轉(zhuǎn)動(dòng)副、移動(dòng)副）構(gòu)成的平面機(jī)構(gòu)稱為全由低副（轉(zhuǎn)動(dòng)副、移動(dòng)副）構(gòu)成的平面機(jī)構(gòu)稱為平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu) 特點(diǎn)：特點(diǎn)：面接觸，承載能力強(qiáng)，耐磨損；面接觸，承載能力強(qiáng)，耐磨損； 易于制造和獲得較高的制造精度；易于制造和獲得較高的制造精度； 能實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)規(guī)律。能實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：效率低；效率低； 累計(jì)運(yùn)動(dòng)誤差較大；累計(jì)運(yùn)動(dòng)誤差較大； 高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不平衡動(dòng)載荷較大，且

2、難于消除。高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不平衡動(dòng)載荷較大，且難于消除。 內(nèi)容：內(nèi)容：類型、應(yīng)用及其特性，平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)類型、應(yīng)用及其特性，平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 平面四桿機(jī)構(gòu)的類型及其應(yīng)用平面四桿機(jī)構(gòu)的類型及其應(yīng)用3.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)特性鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)特性3.3鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化3.4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3.2內(nèi)內(nèi) 容容平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.53.1 平面四桿機(jī)構(gòu)的類型及其應(yīng)用平面四桿機(jī)構(gòu)的類型及其應(yīng)用一、一、基本概念基本概念1 1、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)：、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)： 全部用轉(zhuǎn)動(dòng)副相連的平面四桿機(jī)構(gòu)。它是平面四桿全部用轉(zhuǎn)動(dòng)副相連的平面四桿機(jī)構(gòu)。它

3、是平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型式，其它型式的四桿機(jī)構(gòu)可看作是在它機(jī)構(gòu)的基本型式，其它型式的四桿機(jī)構(gòu)可看作是在它的基礎(chǔ)上通過演化而成的。的基礎(chǔ)上通過演化而成的。2 2、機(jī)架：、機(jī)架：機(jī)構(gòu)的固定構(gòu)件，如桿機(jī)構(gòu)的固定構(gòu)件，如桿4 4 。3 3、連桿：、連桿：不直接與機(jī)架連接的構(gòu)件，如桿不直接與機(jī)架連接的構(gòu)件，如桿2 2。4 4、連架桿：、連架桿：與機(jī)架用轉(zhuǎn)動(dòng)副相連接的構(gòu)件，如桿與機(jī)架用轉(zhuǎn)動(dòng)副相連接的構(gòu)件，如桿1 1、3 3 。連架桿可分為：連架桿可分為：5 5、曲柄：、曲柄：能繞機(jī)架作整周轉(zhuǎn)動(dòng)的連架桿，如桿能繞機(jī)架作整周轉(zhuǎn)動(dòng)的連架桿，如桿1 1；6 6、搖桿：、搖桿：只能繞機(jī)架作小于只能繞機(jī)架作小于3603

4、60的某一角度擺動(dòng)的的某一角度擺動(dòng)的 連架桿，如連架桿，如3 3。2314二、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本形式二、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本形式 在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，按在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，按連架桿能否作整周轉(zhuǎn)動(dòng)連架桿能否作整周轉(zhuǎn)動(dòng)，可將，可將鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)分為：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)分為：鉸鏈四鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)桿機(jī)構(gòu)雙曲柄雙曲柄機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)曲柄搖桿曲柄搖桿機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)雙搖桿雙搖桿機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)1.1.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)11平面平面四桿機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu) 曲柄搖桿曲柄搖桿n.gifn.gif 兩連架桿中一個(gè)為曲柄，兩連架桿中一個(gè)為曲柄， 另一個(gè)為搖桿。另一個(gè)為搖桿。u 曲柄曲柄1 1為主動(dòng)件時(shí)，為主動(dòng)件時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)由曲柄可

5、以實(shí)現(xiàn)由曲柄1 1的整周回轉(zhuǎn)運(yùn)的整周回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)到搖桿動(dòng)到搖桿3 3往復(fù)擺動(dòng)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換。往復(fù)擺動(dòng)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換。 u 搖桿搖桿3 3為主動(dòng)件時(shí)，為主動(dòng)件時(shí)，則可以將搖桿則可以將搖桿3 3的擺動(dòng)轉(zhuǎn)換為曲的擺動(dòng)轉(zhuǎn)換為曲柄柄1 1的整周回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。的整周回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。雷達(dá)天線俯仰機(jī)構(gòu)雷達(dá)天線俯仰機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)11平面四平面四桿機(jī)構(gòu)桿機(jī)構(gòu) 雷達(dá)雷達(dá)_ _標(biāo)清標(biāo)清.flv.flv 縫紉機(jī)的踏板機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)的踏板機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)11平面四平面四桿機(jī)構(gòu)桿機(jī)構(gòu) 縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)_ _標(biāo)清標(biāo)清.flv.flv攪拌器中攪拌機(jī)構(gòu)攪拌器中攪拌機(jī)構(gòu) 平面四桿機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)11平面平面四桿機(jī)構(gòu)四桿

6、機(jī)構(gòu) 攪拌器攪拌器_ _標(biāo)清標(biāo)清.flv.flv應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例雷達(dá)天線俯仰機(jī)構(gòu)雷達(dá)天線俯仰機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)1平面四桿機(jī)平面四桿機(jī)構(gòu)構(gòu)雷達(dá)雷達(dá)_標(biāo)清標(biāo)清.flv雷達(dá)天線俯仰機(jī)構(gòu)雷達(dá)天線俯仰機(jī)構(gòu)( (回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)擺動(dòng)擺動(dòng)) )雷達(dá)天線俯仰機(jī)構(gòu)雷達(dá)天線俯仰機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)1平面四桿平面四桿機(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)_標(biāo)清標(biāo)清.flv攪拌器中攪拌機(jī)構(gòu)攪拌器中攪拌機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)1平面四桿機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)攪拌器攪拌器_標(biāo)清標(biāo)清.flv攪拌器中攪拌機(jī)構(gòu)攪拌器中攪拌機(jī)構(gòu)(實(shí)現(xiàn)所需運(yùn)動(dòng)軌跡實(shí)現(xiàn)所需運(yùn)動(dòng)軌跡)2.2.雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu) 2.2.雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲

7、柄機(jī)構(gòu)u 當(dāng)主動(dòng)曲柄作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)當(dāng)主動(dòng)曲柄作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí), ,從動(dòng)曲柄作周期性的變速運(yùn)動(dòng)從動(dòng)曲柄作周期性的變速運(yùn)動(dòng), ,以滿足機(jī)器的工作要求。以滿足機(jī)器的工作要求。慣性篩慣性篩 機(jī)車驅(qū)動(dòng)輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)車驅(qū)動(dòng)輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)攝影車座斗升降機(jī)構(gòu)攝影車座斗升降機(jī)構(gòu) 應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例DABC3412 兩個(gè)連架桿均為曲柄的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)。兩個(gè)連架桿均為曲柄的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)。慣性篩慣性篩平面四桿機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)1平面四桿機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)guanxingshai.swf慣性篩慣性篩車門啟動(dòng)機(jī)構(gòu)車門啟動(dòng)機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)1平面平面四桿機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)汽車啟閉門裝置汽車啟閉門裝置_標(biāo)清標(biāo)清.

8、flv特例特例平行雙曲柄機(jī)構(gòu)：平行雙曲柄機(jī)構(gòu)：雙曲柄機(jī)構(gòu)中，組成四邊形的對邊長雙曲柄機(jī)構(gòu)中，組成四邊形的對邊長度分別相等，度分別相等， 。當(dāng)兩曲柄轉(zhuǎn)向相同時(shí)，它們的角速度時(shí)時(shí)相等，連桿始當(dāng)兩曲柄轉(zhuǎn)向相同時(shí)，它們的角速度時(shí)時(shí)相等，連桿始終與機(jī)架平行，四根桿形成一平行四邊形，可得到終與機(jī)架平行，四根桿形成一平行四邊形，可得到正平正平行四邊形機(jī)構(gòu)行四邊形機(jī)構(gòu)。另：另：反平行四邊形機(jī)構(gòu)。反平行四邊形機(jī)構(gòu)。ADBCCDAB,正平行四邊形機(jī)構(gòu)正平行四邊形機(jī)構(gòu)蒸汽機(jī)車的車輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)蒸汽機(jī)車的車輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)反平行四邊形機(jī)構(gòu)反平行四邊形機(jī)構(gòu)車門啟閉機(jī)構(gòu)車門啟閉機(jī)構(gòu)機(jī)車驅(qū)動(dòng)輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)車驅(qū)動(dòng)輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)平

9、面四桿機(jī)構(gòu)1平面四桿機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)機(jī)車車輪機(jī)車車輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)._標(biāo)清標(biāo)清.flv機(jī)車驅(qū)動(dòng)輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)車驅(qū)動(dòng)輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)1平面四桿機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)機(jī)車車機(jī)車車輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)輪聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)._標(biāo)清標(biāo)清.flv攝影車座斗升降機(jī)構(gòu)攝影車座斗升降機(jī)構(gòu)3.3.雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu) 3.3.雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)港口起重機(jī)港口起重機(jī) 飛機(jī)起落架飛機(jī)起落架可逆式座椅可逆式座椅電風(fēng)扇搖頭機(jī)構(gòu)電風(fēng)扇搖頭機(jī)構(gòu)輪式車輛轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)輪式車輛轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例 兩個(gè)連架桿均為搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)。兩個(gè)連架桿均為搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)。DABC3412港口起重機(jī)港口起重機(jī)平面四桿

10、機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)1平面四桿機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)07鶴式起重機(jī)鶴式起重機(jī)_標(biāo)清標(biāo)清.flv港口起重機(jī)港口起重機(jī)港口起重機(jī)港口起重機(jī)飛機(jī)起落架飛機(jī)起落架平面四桿機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)1平面四桿機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)起落架起落架_標(biāo)清標(biāo)清.flv飛機(jī)起落架飛機(jī)起落架平面四桿機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)1平面四桿機(jī)構(gòu)平面四桿機(jī)構(gòu)起起落架落架_標(biāo)清標(biāo)清.flv飛機(jī)起落架飛機(jī)起落架三、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類型的判別三、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)類型的判別 若最短構(gòu)件為連架桿，則該機(jī)構(gòu)一定是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。若最短構(gòu)件為連架桿，則該機(jī)構(gòu)一定是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。 若最短構(gòu)件為機(jī)架，則該機(jī)構(gòu)一定是雙曲柄機(jī)構(gòu)。若最短構(gòu)件為機(jī)架，則該機(jī)構(gòu)一定是雙曲柄機(jī)構(gòu)。 若最短構(gòu)件為連

11、桿，則該機(jī)構(gòu)一定是雙搖桿機(jī)構(gòu)。若最短構(gòu)件為連桿，則該機(jī)構(gòu)一定是雙搖桿機(jī)構(gòu)。 在在 中中 在在 中中整理得整理得 dacaba將式將式、中的三個(gè)不等中的三個(gè)不等式兩兩相加，化簡后得式兩兩相加，化簡后得 DCB11DCB22bdcadcbabadccadbcbda)()(3.2 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？曲柄存在條件：曲柄存在條件： 最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之和；最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之和； 連架桿與機(jī)架中必有一桿為最短桿。連架桿與機(jī)架中必有一桿為最短桿。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)雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲

12、柄機(jī)構(gòu)cbda 以最短桿相鄰桿為機(jī)架以最短桿相鄰桿為機(jī)架以與最短桿相對的桿為機(jī)架以與最短桿相對的桿為機(jī)架以最短桿為機(jī)架以最短桿為機(jī)架NYdcba、判斷由不同桿作機(jī)架時(shí)四桿機(jī)構(gòu)屬于哪種機(jī)構(gòu)判斷由不同桿作機(jī)架時(shí)四桿機(jī)構(gòu)屬于哪種機(jī)構(gòu) 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)必須滿足四構(gòu)件組成的封閉多邊形條件：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)必須滿足四構(gòu)件組成的封閉多邊形條件：最長桿的桿長最長桿的桿長 2 2 , t, t1 1tt2 2 , , v v2 2 =C=C1 1C C2 2/t/t2 2 1 1=180=180+, +, v v1 1 =C=C1 1C C2 2/t/t1 1曲柄轉(zhuǎn)角曲柄轉(zhuǎn)角 2 2=180=180-C C1 1C C

13、2 2C C2 2C C1 1鉸鏈鉸鏈C的的平均速度平均速度：v v1 1vl2，桿桿2能作能作整周轉(zhuǎn)動(dòng)整周轉(zhuǎn)動(dòng)，桿，桿4只能往復(fù)擺動(dòng)，稱為只能往復(fù)擺動(dòng)，稱為擺動(dòng)擺動(dòng)導(dǎo)桿導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)。選用不同的構(gòu)件為機(jī)架選用不同的構(gòu)件為機(jī)架運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)特特性性運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)特特性性運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)特特性性運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)特特性性運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)特特性性實(shí)實(shí)例例實(shí)實(shí)例例三、搖塊機(jī)構(gòu)和定塊機(jī)構(gòu)三、搖塊機(jī)構(gòu)和定塊機(jī)構(gòu)擺動(dòng)擺動(dòng)滑塊機(jī)構(gòu)滑塊機(jī)構(gòu)自卸卡車車箱的舉升機(jī)構(gòu)自卸卡車車箱的舉升機(jī)構(gòu)選用不同的構(gòu)件為機(jī)架選用不同的構(gòu)件為機(jī)架運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)特特性性實(shí)實(shí)例例實(shí)實(shí)例例固定固定滑塊機(jī)構(gòu)或滑塊機(jī)構(gòu)或定塊機(jī)構(gòu)定塊機(jī)構(gòu)ACB4321ACB4321手動(dòng)抽水機(jī)手動(dòng)抽水機(jī)實(shí)

14、實(shí)例例四、雙滑塊機(jī)構(gòu)四、雙滑塊機(jī)構(gòu)4HACD321H4l1ABD321 雙滑塊機(jī)構(gòu)雙滑塊機(jī)構(gòu)是具有兩個(gè)移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)。是具有兩個(gè)移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)。正切機(jī)構(gòu)正切機(jī)構(gòu)正弦機(jī)構(gòu)正弦機(jī)構(gòu)改變構(gòu)件的形狀和運(yùn)動(dòng)副改變構(gòu)件的形狀和運(yùn)動(dòng)副4AD321實(shí)實(shí)例例五、偏心輪機(jī)構(gòu)五、偏心輪機(jī)構(gòu) 桿桿1變?yōu)閳A盤，其幾何變?yōu)閳A盤，其幾何中心為中心為B，運(yùn)動(dòng)時(shí)，圓盤，運(yùn)動(dòng)時(shí)，圓盤繞偏心繞偏心A轉(zhuǎn)動(dòng)，故稱為轉(zhuǎn)動(dòng)，故稱為偏偏心輪心輪。 A 、B之間的距離之間的距離稱為稱為偏心距偏心距e，即為曲柄的，即為曲柄的長度。長度。擴(kuò)大擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副B的半徑的半徑使之超過使之超過曲曲柄的長度柄的長度2 341e1234擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副擴(kuò)大轉(zhuǎn)

15、動(dòng)副（a a）等效曲柄滑塊機(jī)構(gòu)）等效曲柄滑塊機(jī)構(gòu) （b b）曲柄滑塊機(jī)構(gòu)）曲柄滑塊機(jī)構(gòu) （c c）等效曲柄搖桿機(jī)構(gòu)）等效曲柄搖桿機(jī)構(gòu) （d) d) 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)(a)(a)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu); (b); (b)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu); ; （c)c)擺動(dòng)導(dǎo)桿滑塊機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿滑塊機(jī)構(gòu)( (搖塊機(jī)構(gòu)）搖塊機(jī)構(gòu)）; (d); (d)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)）3.5 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)設(shè)計(jì)目標(biāo)設(shè)計(jì)目標(biāo)根據(jù)給定的幾何條件、運(yùn)動(dòng)條件，確定機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸。根據(jù)給定的幾何條件、運(yùn)動(dòng)條件，確定機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸。按給定的行程速比系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)；按給定的行

16、程速比系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)；按給定的連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。按給定的連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)方法 圖解法圖解法、實(shí)驗(yàn)法和解析法等。、實(shí)驗(yàn)法和解析法等。 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)具有急回特性的四桿機(jī)構(gòu)，關(guān)鍵是要抓住機(jī)構(gòu)處于極限位置時(shí)的幾何關(guān)系，必要時(shí)還應(yīng)考慮其他輔助條件。 已知條件：已知條件：行程速比系數(shù)K、搖桿的 長度l lCD和搖桿的擺角一、按給定的行程速比系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)一、按給定的行程速比系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)計(jì)算步驟計(jì)算步驟| 1）計(jì)算極位夾角 | 2）任選固定鉸D的位置，并作出搖桿兩極限位置C1D和C2D，夾角為。|3）連接C1C2，作C1C2O =C2C1O = 90- ，得交點(diǎn)

17、O，以O(shè)為圓心，OC1為半徑作圓。|4）在圓上任取一點(diǎn)A為固定鉸。|5）連接AC1、AC2，則AC1、AC2分別為曲柄與連桿重迭拉直共線位置，即：AC1=BC-AB AC2=BC+AB 可分別求得AB與BC11180oKKDC2C190-AB1B2O90-計(jì)算步驟計(jì)算步驟計(jì)算實(shí)例計(jì)算實(shí)例已知搖桿長度已知搖桿長度L=100L=100，擺角，擺角=50=50和行程速比系數(shù)和行程速比系數(shù)k=1.4k=1.4，試設(shè)計(jì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。試設(shè)計(jì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。 解：解：由給定的行程速比系數(shù)求出極位夾角 :11180 KK= 30= 304lDC2C190-A 以以A A為圓心，為圓心，ACAC1 1為半徑作圓弧

18、交為半徑作圓弧交ACAC2 2與與E E，平分，平分ECEC2 2得曲柄長得曲柄長度度l lABAB。再以。再以A A為圓心，為圓心，l lA BA B為半徑作圓，交為半徑作圓，交C C1 1A A的延長線和的延長線和C C2 2A A于于B B1 1和和B B2 2，連桿長 度，連桿長 度l lBCBC= =l lB1C1B1C1= =l lB2C2B2C2EB1B2二、按給定的連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)二、按給定的連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu) 分析：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過程中，其連桿必須分析：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過程中，其連桿必須能依次通過預(yù)定位置能依次通過預(yù)定位置、，。顯然，此

19、類機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)。顯然，此類機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)就是確定兩固定鉸鏈就是確定兩固定鉸鏈A A、D D點(diǎn)的位置。由鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)可知，連桿點(diǎn)的位置。由鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)可知，連桿上上B B、C C兩點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡分別是以兩點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡分別是以A A、D D兩點(diǎn)為圓心的圓或圓弧，而連桿兩點(diǎn)為圓心的圓或圓弧，而連桿相鄰位置對應(yīng)點(diǎn)的連線相鄰位置對應(yīng)點(diǎn)的連線B B1 1B B2 2、B B2 2B B3 3、C C1 1C C2 2、C C2 2C C3 3分別為對應(yīng)圓或圓分別為對應(yīng)圓或圓弧上的弦長。所以，弧上的弦長。所以，A A、D D兩點(diǎn)必然分別位于上述對應(yīng)弦長的垂直平分兩點(diǎn)必然分別位于上述對應(yīng)弦長的垂直平分

20、線上。這樣，此類連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)就變得比較簡單了。線上。這樣，此類連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)就變得比較簡單了。給定連桿兩個(gè)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)給定連桿兩個(gè)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì)步驟：設(shè)計(jì)步驟： 根據(jù)已知條件，選取適當(dāng)?shù)谋壤吒鶕?jù)已知條件，選取適當(dāng)?shù)谋壤遧 l，繪出連桿的兩個(gè)位置，繪出連桿的兩個(gè)位置 ； 連接連接 ，并分別作它們的垂直平分線，并分別作它們的垂直平分線 ； 在在 和和 上分別任取兩點(diǎn)上分別任取兩點(diǎn)A A、D D（一般也可根據(jù)其它輔助條件（一般也可根據(jù)其它輔助條件選?。贿x?。?； 連接連接ABAB1 1C C1 1D D 即為所求四桿機(jī)構(gòu)的一個(gè)位置。即為所求四桿機(jī)構(gòu)的一個(gè)位置。 注意：注意：在給定連桿的兩個(gè)位置要求設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)時(shí)，由于在給定連桿的兩個(gè)位置要求設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)時(shí)，由于A A、D D兩點(diǎn)可兩點(diǎn)可 在在b b1212和和c c1212上任意選取，因此可得無窮多組解。一般還應(yīng)該考慮其他上任意選取，因此可得無窮多組解。一般還應(yīng)該考慮其他輔助條件，例如，滿足合理的結(jié)構(gòu)要求，使機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)中的最小傳動(dòng)輔助條件，例如，滿足合理的結(jié)構(gòu)要求，使機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)中的最小傳動(dòng)角最大，等等。角