第2章 平面連桿機(jī)構(gòu)

1、關(guān)鍵知識點(diǎn)關(guān)鍵知識點(diǎn)1 1、平面四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；、平面四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；2 2、平面四桿機(jī)構(gòu)最小傳動角的確定。、平面四桿機(jī)構(gòu)最小傳動角的確定。 難難 點(diǎn)點(diǎn)1 1、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式、應(yīng)用及其演化；、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式、應(yīng)用及其演化；2 2、平面四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件、急回運(yùn)動及行程速比系數(shù)、壓力角和、平面四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件、急回運(yùn)動及行程速比系數(shù)、壓力角和傳動角、死點(diǎn)位置；傳動角、死點(diǎn)位置；3 3、用圖解法分別按行程速比系數(shù)、用圖解法分別按行程速比系數(shù)K、連桿預(yù)定位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)；解、連桿預(yù)定位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)；解析法按兩連架桿預(yù)定對應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)；用實(shí)驗(yàn)法按兩連架桿多析法按兩連架桿預(yù)定對

2、應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)；用實(shí)驗(yàn)法按兩連架桿多對對應(yīng)位置和預(yù)定軌跡設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。對對應(yīng)位置和預(yù)定軌跡設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。本章教學(xué)內(nèi)容2.1 2.1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式、特性及應(yīng)用鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式、特性及應(yīng)用2.2 2.2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的曲柄存在條件鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的曲柄存在條件 2.3 2.3 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化 2.4 2.4 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) 總總 結(jié)結(jié)2.1 2.1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式、特性及應(yīng)用鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式、特性及應(yīng)用內(nèi)燃機(jī)、鶴式吊、火車輪、手動沖床、橢圓儀、機(jī)械手爪、內(nèi)燃機(jī)、鶴式吊、火車輪、手動沖床、橢圓儀、機(jī)械手爪、旋轉(zhuǎn)式旋轉(zhuǎn)式葉片泵、

3、雷達(dá)調(diào)整機(jī)構(gòu)、葉片泵、雷達(dá)調(diào)整機(jī)構(gòu)、縫紉機(jī)縫紉機(jī)、公共汽車開關(guān)門、折疊傘等。公共汽車開關(guān)門、折疊傘等。特點(diǎn)：有一作平面運(yùn)動的構(gòu)件，稱為連桿。特點(diǎn)：有一作平面運(yùn)動的構(gòu)件，稱為連桿。特點(diǎn)：特點(diǎn)： 由于是由于是低副機(jī)構(gòu)低副機(jī)構(gòu)，兩構(gòu)件之間為面接觸，因此接觸面上的壓，兩構(gòu)件之間為面接觸，因此接觸面上的壓 強(qiáng)小、便于潤滑、磨損較輕，可以承受較大的載荷強(qiáng)小、便于潤滑、磨損較輕，可以承受較大的載荷 改變構(gòu)件的相對長度，從動件運(yùn)動規(guī)律不同。改變構(gòu)件的相對長度，從動件運(yùn)動規(guī)律不同。連桿曲線豐富?？蓾M足不同要求。連桿曲線豐富。可滿足不同要求。定義：定義：若干剛性構(gòu)件若干剛性構(gòu)件由低副（轉(zhuǎn)動、移動）連接組成由低副（

4、轉(zhuǎn)動、移動）連接組成的平面機(jī)構(gòu)，稱為平面連桿機(jī)構(gòu)。的平面機(jī)構(gòu)，稱為平面連桿機(jī)構(gòu)。應(yīng)用實(shí)例：應(yīng)用實(shí)例：缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：構(gòu)件和運(yùn)動副多，累積誤差大、運(yùn)動精度低、效率低構(gòu)件和運(yùn)動副多，累積誤差大、運(yùn)動精度低、效率低。產(chǎn)生動載荷（慣性力），不適用于高速的場合產(chǎn)生動載荷（慣性力），不適用于高速的場合 。設(shè)計(jì)復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)精確的軌跡。設(shè)計(jì)復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)精確的軌跡。在平面連桿機(jī)構(gòu)中最常用、最基本的是四桿機(jī)構(gòu)在平面連桿機(jī)構(gòu)中最常用、最基本的是四桿機(jī)構(gòu)本章重點(diǎn)內(nèi)容是介紹四桿機(jī)構(gòu)。本章重點(diǎn)內(nèi)容是介紹四桿機(jī)構(gòu)。曲柄曲柄連桿連桿搖桿搖桿平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型式是鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)；其它四桿機(jī)構(gòu)都平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型式是鉸鏈四桿機(jī)

5、構(gòu)；其它四桿機(jī)構(gòu)都是由它演變得到的。是由它演變得到的。名詞解釋：名詞解釋：連架桿連架桿與機(jī)架相聯(lián)的構(gòu)件；與機(jī)架相聯(lián)的構(gòu)件； 連桿連桿不與機(jī)架相聯(lián)的構(gòu)件不與機(jī)架相聯(lián)的構(gòu)件, ,連桿作平面運(yùn)動連桿作平面運(yùn)動. .三種基本型式：三種基本型式：（1 1）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)特征：若兩連架桿中一桿為曲柄，另一桿為搖桿時，此機(jī)構(gòu)稱特征：若兩連架桿中一桿為曲柄，另一桿為搖桿時，此機(jī)構(gòu)稱為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 作用：將曲柄的整周回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)閾u桿的往復(fù)擺動。作用：將曲柄的整周回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)閾u桿的往復(fù)擺動。 如雷達(dá)天線。如雷達(dá)天線。搖桿搖桿不能作整周回轉(zhuǎn)的連架桿；不能作整周回轉(zhuǎn)的連架桿；曲柄曲柄能作能作36

6、0360整周回轉(zhuǎn)的連架桿；整周回轉(zhuǎn)的連架桿；連架桿連架桿周轉(zhuǎn)副周轉(zhuǎn)副能作能作360360相對回轉(zhuǎn)的運(yùn)動副；相對回轉(zhuǎn)的運(yùn)動副；擺轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副只能作有限角度擺動的運(yùn)動副。只能作有限角度擺動的運(yùn)動副。運(yùn)動副運(yùn)動副應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例圖2-2 雷達(dá)調(diào)整機(jī)構(gòu) 圖2-3 縫紉機(jī)的踏板機(jī)構(gòu) 當(dāng)曲柄作勻速轉(zhuǎn)動時，搖桿往復(fù)擺動的平均速度是不一樣當(dāng)曲柄作勻速轉(zhuǎn)動時，搖桿往復(fù)擺動的平均速度是不一樣的，這種特性稱為急回特性。的，這種特性稱為急回特性。 極位夾角極位夾角 : : 曲柄曲柄ABAB與連桿與連桿BCBC兩次共線位置所夾的銳角，稱為兩次共線位置所夾的銳角，稱為極位夾角，用極位夾角，用 表示表示。 圖圖2-4 2-4

7、 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的急回運(yùn)動曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的急回運(yùn)動 2.1.1 2.1.1 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的三個特性曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的三個特性1 1 急回運(yùn)動急回運(yùn)動212211122121/180180/vC CttKvtC Ct11180KK為了表示急回特性的急回程度，可用行程速比系數(shù)為了表示急回特性的急回程度，可用行程速比系數(shù)K K 表示，即表示，即當(dāng)給定行程速比系數(shù)當(dāng)給定行程速比系數(shù)K K 時，將式時，將式(2-1)(2-1)整理后，可得極位夾整理后，可得極位夾角角 的計(jì)算公式：的計(jì)算公式： 由以上分析可知：平面連桿機(jī)構(gòu)有無急回特性取決于有無由以上分析可知：平面連桿機(jī)構(gòu)有無急回特性取決于有無極位夾角極位夾角 ，

8、 越大，越大，K K 值越大，急回程度越顯著，但機(jī)構(gòu)值越大，急回程度越顯著，但機(jī)構(gòu)運(yùn)動的平穩(wěn)性也越差。因此在設(shè)計(jì)時，應(yīng)根據(jù)其工作要求，運(yùn)動的平穩(wěn)性也越差。因此在設(shè)計(jì)時，應(yīng)根據(jù)其工作要求，恰當(dāng)?shù)剡x擇恰當(dāng)?shù)剡x擇K K值，在一般機(jī)械中值，在一般機(jī)械中11K90BCD90時，時，搖桿為主動件，且連桿與曲柄兩搖桿為主動件，且連桿與曲柄兩次共線時，有次共線時，有0,0,此時機(jī)構(gòu)不此時機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動能運(yùn)動. .稱此位置為：稱此位置為：“死點(diǎn)死點(diǎn)”避免措施：避免措施： 兩組機(jī)構(gòu)錯開排列，如火車兩組機(jī)構(gòu)錯開排列，如火車輪機(jī)構(gòu)輪機(jī)構(gòu); ;靠飛輪的慣性（如內(nèi)燃機(jī)、縫靠飛輪的慣性（如內(nèi)燃機(jī)、縫紉機(jī)等）。紉機(jī)等）。3 .

9、 3 . 機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置事物都是一分為二的也可以利用死點(diǎn)進(jìn)行工作：飛機(jī)起落架、事物都是一分為二的也可以利用死點(diǎn)進(jìn)行工作：飛機(jī)起落架、鉆床夾具等。鉆床夾具等。飛機(jī)起落架飛機(jī)起落架ABCD圖圖2-7 2-7 夾緊裝置夾緊裝置 作用：將等速回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榈人倩蜃兯倩剞D(zhuǎn)。作用：將等速回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榈人倩蜃兯倩剞D(zhuǎn)。應(yīng)用實(shí)例：如葉片泵、慣性篩等。應(yīng)用實(shí)例：如葉片泵、慣性篩等。在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若兩連架桿均為曲柄，則該機(jī)構(gòu)稱為雙在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若兩連架桿均為曲柄，則該機(jī)構(gòu)稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)。曲柄機(jī)構(gòu)。 旋轉(zhuǎn)式葉片泵旋轉(zhuǎn)式葉片泵 慣性篩中的雙曲柄機(jī)構(gòu)慣性篩中的雙曲柄機(jī)構(gòu) 2.1.2 2.1.2 雙曲柄機(jī)構(gòu)

10、雙曲柄機(jī)構(gòu)實(shí)例：實(shí)例：圖圖2-102-10天平機(jī)構(gòu)天平機(jī)構(gòu) 圖圖2-13 2-13 機(jī)車車輪聯(lián)動機(jī)構(gòu)機(jī)車車輪聯(lián)動機(jī)構(gòu)特例：平行四邊形機(jī)構(gòu)特例：平行四邊形機(jī)構(gòu)特征：兩連架桿等長且平行，連桿作平動特征：兩連架桿等長且平行，連桿作平動特例：反平行四邊形機(jī)構(gòu)特例：反平行四邊形機(jī)構(gòu)其運(yùn)動特點(diǎn)是兩曲柄的角速度其運(yùn)動特點(diǎn)是兩曲柄的角速度大小不等、轉(zhuǎn)向相反。大小不等、轉(zhuǎn)向相反。 在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若兩連架桿均為搖桿，則該機(jī)構(gòu)稱為雙搖在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，若兩連架桿均為搖桿，則該機(jī)構(gòu)稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)。桿機(jī)構(gòu)。圖圖2-14 2-14 為港口用鶴式起重機(jī)為港口用鶴式起重機(jī) 圖圖2-15 2-15 汽車前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)汽車前輪

11、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) 2.1.3 2.1.3 雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)圖圖2-162-16所示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，設(shè)連架桿所示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，設(shè)連架桿1 1為曲柄，連架桿為曲柄，連架桿3 3為為搖桿。下面反推出機(jī)構(gòu)中各桿的相對長度之間的關(guān)系。搖桿。下面反推出機(jī)構(gòu)中各桿的相對長度之間的關(guān)系。 l3(l2 l1)+ l4則由則由AC2D可得：可得：三角形任意兩邊之和大于第三邊則由則由AC1D可得：可得：l1+ l2 l3 + l4l4(l2 l1)+ l3AB為最短桿為最短桿 l1+ l3 l2 + l4將以上三式兩兩相加得：將以上三式兩兩相加得： l1 l2, l1 l3, l1 l4 l1+ l4 l2 +

12、l32.2 2.2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的曲柄存在條件鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的曲柄存在條件鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有一個曲柄的條件是：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有一個曲柄的條件是：(1) (1) 滿足桿長條件滿足桿長條件, ,即最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩即最短桿與最長桿長度之和小于或等于其余兩桿長度之桿長度之和和. .(2) (2) 曲柄是最短桿；曲柄是最短桿；如何判斷鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型如何判斷鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型? ?我們得出如下結(jié)論：在滿足桿長我們得出如下結(jié)論：在滿足桿長條件的情況下：條件的情況下：（1 1）取最短桿相鄰的構(gòu)件（構(gòu)）取最短桿相鄰的構(gòu)件（構(gòu)件件2 2或構(gòu)件或構(gòu)件4 4）為機(jī)架時，得曲柄）為機(jī)架時，得曲柄搖桿機(jī)

13、構(gòu)。搖桿機(jī)構(gòu)。（2 2）取最短桿（構(gòu)件）取最短桿（構(gòu)件1 1）為機(jī)架，）為機(jī)架，得雙曲柄機(jī)構(gòu)。得雙曲柄機(jī)構(gòu)。（3 3）取最短桿（構(gòu)件）取最短桿（構(gòu)件3 3）的對邊）的對邊為機(jī)架，得為雙搖桿機(jī)構(gòu)。為機(jī)架，得為雙搖桿機(jī)構(gòu)。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)變更機(jī)架后機(jī)構(gòu)的演化鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)變更機(jī)架后機(jī)構(gòu)的演化圖圖2-18 2-18 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的演化曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的演化2.3 2.3 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化2.3.1 2.3.1 改變構(gòu)件的形狀和運(yùn)動尺寸改變構(gòu)件的形狀和運(yùn)動尺寸圖圖4-20 4-20 回轉(zhuǎn)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)圖圖2-212-21牛頭刨床的擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)牛頭刨床的擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 圖圖2-192-19

14、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)2.3.2 2.3.2 取不同的構(gòu)件為機(jī)架取不同的構(gòu)件為機(jī)架圖圖2-222-22自卸卡車翻斗機(jī)構(gòu)自卸卡車翻斗機(jī)構(gòu)圖圖2-23 2-23 手動抽水機(jī)手動抽水機(jī)2.3.3 2.3.3 擴(kuò)大轉(zhuǎn)動副擴(kuò)大轉(zhuǎn)動副 生產(chǎn)實(shí)踐中的要求是多種多樣的，給定的條件也各生產(chǎn)實(shí)踐中的要求是多種多樣的，給定的條件也各不相同，歸納起來，四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)主要分為兩類問題：不相同，歸納起來，四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)主要分為兩類問題：（1 1）按給定的位置和運(yùn)動規(guī)律設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)；）按給定的位置和運(yùn)動規(guī)律設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)； （2 2）按給定的運(yùn)動軌跡設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。）按給定的運(yùn)動軌跡設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。 四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法有圖解法、解

15、析法和實(shí)驗(yàn)法。一般來說，四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法有圖解法、解析法和實(shí)驗(yàn)法。一般來說，圖解法比較直觀、易懂，尺寸精度較差；解析法計(jì)算繁瑣，但精圖解法比較直觀、易懂，尺寸精度較差；解析法計(jì)算繁瑣，但精確較高；實(shí)驗(yàn)法形象直觀，但過程復(fù)雜。下面主要介紹圖解法，確較高；實(shí)驗(yàn)法形象直觀，但過程復(fù)雜。下面主要介紹圖解法，個別實(shí)例介紹一下解析法和實(shí)驗(yàn)法。個別實(shí)例介紹一下解析法和實(shí)驗(yàn)法。2.4 2.4 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)計(jì)算計(jì)算180(K-1)/(K+1);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：任取一點(diǎn)任取一點(diǎn)D D，作等腰三角形，作等腰三角形

16、腰長為腰長為CDCD，夾角為，夾角為 ;作作C2PC1C2，作，作C1P使使作作P P C1C2的外接圓，則的外接圓，則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l1 ，連桿為，連桿為l2 ，則，則: :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： l1 =EC2/ 2,A,A C1= =l2- - l1= = l1 =( A A C2A A C1)/ 2 C2C1P=90,交于交于P;P; A A C2= = l1+ +l2曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)2.4.1 2.4.1 按給定的行程速比系數(shù)按給定的行程速比系數(shù)K K設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)

17、設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)1. 1. 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)圖圖2-26 2-26 按行程速比系數(shù)按行程速比系數(shù)K K設(shè)計(jì)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)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);(K-1)/(K+1);作作C1 C2 H H作作C1PC1C2，作，作C2P使使作作P P C1C2的外接圓，則的外接圓，則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l1 ，連桿為，連桿為l2 ，則，則: :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： l1 =EC2

18、/ 2, A, A C2= =l2+ +l1 C1C2P=90,交于交于P;P;A A C1= =l2- - l12.2.曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)分析：分析： 由于由于與與導(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，僅需要確定曲柄的長度機(jī)構(gòu)時，僅需要確定曲柄的長度 a。計(jì)算計(jì)算180180(K-1)/(K+1);(K-1)/(K+1);任選任選C C作作mCnmCn ，據(jù)據(jù)lACAC 取取A A點(diǎn)點(diǎn) , , 則曲柄的長度則曲柄的長度 : : lABAB= l= lACAC sin( /2) sin( /2)。作角分線作角分線; ;已知：機(jī)架長度已知：機(jī)架長度l lACAC ，K，設(shè)計(jì)此

19、機(jī)構(gòu)。，設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)。導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)3. 3. 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)圖圖2-28 2-28 按給定連桿位置設(shè)計(jì)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)按給定連桿位置設(shè)計(jì)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) 已知：連桿已知：連桿BCBC的長度的長度 lBC BC 和它的三個位和它的三個位置，試設(shè)計(jì)該鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。置，試設(shè)計(jì)該鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。b) b) 給定連桿兩組位置給定連桿兩組位置 有唯一解。有唯一解。有無窮多組解。有無窮多組解。2.4.2 2.4.2 按給定連桿的按給定連桿的2 2個或個或3 3個位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)個位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)在圖在圖2-292-29所示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知兩連架桿所示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，已知兩連架桿ABAB和和CDCD的對應(yīng)轉(zhuǎn)

20、的對應(yīng)轉(zhuǎn)角角 i i= = （ i i），求各構(gòu)件的長度），求各構(gòu)件的長度l1 1、l2 2、l3 3和和l4 4。 建立坐標(biāo)系如圖所示，可寫出以下矢量方程式：建立坐標(biāo)系如圖所示，可寫出以下矢量方程式：1243llll 將上式分別向?qū)⑸鲜椒謩e向x x及及y y軸投影，軸投影，可得如下兩個代數(shù)方程：可得如下兩個代數(shù)方程：)sin(sin)sin()cos(cos)cos(03201034201iiiiiilllllll2.4.3 2.4.3 按給定的兩連架桿對應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)按給定的兩連架桿對應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)1 1解析法解析法如取如取312411111,llllmnpllll，代入上式可得：

21、，代入上式可得： )sin(sin)sin()cos(cos)cos(0000iiiiiinmnpm消去消去 ，整理后，整理后得：得：)()(cos)cos(21)cos(0002220iiiipnnpmpn為簡化上式，再令為簡化上式，再令: :2220121,2nnpmPnPPpp 則有:2001000)()(cos)cos()cos(PPPiiii 上式中有上式中有P P0 0、P P1 1、P P2 2、 0 0 及及 0 0 五個待定參數(shù)。若將連架桿五個待定參數(shù)。若將連架桿ABAB和和CDCD的五組對應(yīng)轉(zhuǎn)角分別上式，五個方程組可以求出五個的五組對應(yīng)轉(zhuǎn)角分別上式，五個方程組可以求出五個待

22、定參數(shù)待定參數(shù)P P0 0、P P1 1、P P2 2、 0 0及及 0 0 。然后代入公式。然后代入公式, ,可求得可求得m m、n n、p p的值，最后根據(jù)實(shí)際情況確定連架桿的值，最后根據(jù)實(shí)際情況確定連架桿ABAB的長度的長度l1 1，則其余三構(gòu)，則其余三構(gòu)件的長度件的長度l2 2、l3 3和和l4 4就可完全確定了。就可完全確定了。若兩連架桿的起始角若兩連架桿的起始角 0 0= = 0 0=0=0，則式則成為，則式則成為: :012coscoscosiiiiPPP下表給出了兩連架桿六組對下表給出了兩連架桿六組對應(yīng)轉(zhuǎn)角關(guān)系。用實(shí)驗(yàn)法求解應(yīng)轉(zhuǎn)角關(guān)系。用實(shí)驗(yàn)法求解: :實(shí)驗(yàn)法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)法

23、設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)1)首先在一張紙上取固定軸首先在一張紙上取固定軸A的的位置，作原動件角位移位置，作原動件角位移i i2)任意取原動件長度任意取原動件長度AB3)任意取連桿長度任意取連桿長度BC，作，作 一系列圓弧一系列圓弧Ki;4)在一張透明紙上取固定軸在一張透明紙上取固定軸D，作角位移，作角位移i5) 取一系列從動件長度作同心圓弧。取一系列從動件長度作同心圓弧。6) 兩圖疊加，移動透明紙，使兩圖疊加，移動透明紙，使Ki與與DDi的交點(diǎn)的交點(diǎn)Ci 落落在在同一圓弧上。同一圓弧上。 位置位置 i i 位置位置 i i 12 15 10.8 45 15 15.8 23 15 12.5 56 15 17

24、.5 34 15 14.2 67 15 19.2 實(shí)驗(yàn)法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)連桿作平面運(yùn)動連桿作平面運(yùn)動,其上各點(diǎn)的軌跡均不相同。其上各點(diǎn)的軌跡均不相同。B, C點(diǎn)的軌跡為圓弧點(diǎn)的軌跡為圓弧; 其余各點(diǎn)的軌跡為一條其余各點(diǎn)的軌跡為一條 封閉曲線封閉曲線。設(shè)計(jì)目標(biāo)設(shè)計(jì)目標(biāo): 就是要確定一組桿就是要確定一組桿長參數(shù)長參數(shù), 使連桿上某點(diǎn)的軌跡滿使連桿上某點(diǎn)的軌跡滿足設(shè)計(jì)要求足設(shè)計(jì)要求。2.4.4 2.4.4 按給定的運(yùn)動軌跡設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)按給定的運(yùn)動軌跡設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)1 1 實(shí)驗(yàn)法實(shí)驗(yàn)法連桿曲線生成器ABCD2 2圖譜法圖譜法圖譜法按軌跡設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)圖譜法按軌跡設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)1.四桿機(jī)構(gòu)的基本形式、演化