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

1、 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式和特性鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式和特性 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有整轉(zhuǎn)副的條件鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有整轉(zhuǎn)副的條件 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化 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) 第二章第二章 平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)平平面面連連桿桿機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)許多構(gòu)件用低副（移動副和轉(zhuǎn)動副）連接許多構(gòu)件用低副（移動副和轉(zhuǎn)動副）連接組成的平面機(jī)構(gòu)組成的平面機(jī)構(gòu)特特 點(diǎn)點(diǎn) 采用低副；面接觸、承載大、便于潤滑、不易磨損形采用低副；面接觸、承載大、便于潤滑、不易磨損形狀簡單、易加工、容易獲得較高的制造精度；狀簡單、易加工、容易獲得較高的制造精度； 改變桿的相對長度，從動件運(yùn)動規(guī)律不同；

2、改變桿的相對長度，從動件運(yùn)動規(guī)律不同； 連桿曲線豐富；可滿足不同要求。連桿曲線豐富；可滿足不同要求。缺缺 點(diǎn)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），不適合高速；產(chǎn)生動載荷（慣性力），不適合高速； 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。分類分類:平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)空間連桿機(jī)構(gòu)空間連桿機(jī)構(gòu)常以構(gòu)件數(shù)命名：常以構(gòu)件數(shù)命名：四桿機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)、多桿機(jī)構(gòu)多桿機(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)平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型式平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型式: :基本型式基本型式鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿

3、機(jī)構(gòu)，其它四桿機(jī)構(gòu)都是，其它四桿機(jī)構(gòu)都是由它演變得到的。由它演變得到的。第一節(jié)第一節(jié) 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式和特性鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式和特性曲柄曲柄基本概念：基本概念：整周定軸回轉(zhuǎn)的構(gòu)件整周定軸回轉(zhuǎn)的構(gòu)件曲柄曲柄連桿連桿搖桿搖桿作平面運(yùn)動的構(gòu)件作平面運(yùn)動的構(gòu)件連連 桿桿與機(jī)架相聯(lián)的構(gòu)件與機(jī)架相聯(lián)的構(gòu)件作定軸擺動的構(gòu)件作定軸擺動的構(gòu)件能作能作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)動副搖桿搖桿連架桿連架桿周轉(zhuǎn)副周轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的三種基本型式：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的三種基本型式：（1 1）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿曲柄搖桿特特 征征

4、將曲柄的整周回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)閾u桿的往復(fù)擺動，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)天線作作 用用ABC1243DABDC1243雷達(dá)天線俯仰機(jī)構(gòu)雷達(dá)天線俯仰機(jī)構(gòu) 急回運(yùn)動急回運(yùn)動曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的特性曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的特性在在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)曲柄與連桿兩次共線中，當(dāng)曲柄與連桿兩次共線時(shí)，搖桿位于兩個(gè)極限位置，簡稱極位。時(shí)，搖桿位于兩個(gè)極限位置，簡稱極位。ABCDB1C1AD曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)180180C2B2當(dāng)曲柄以當(dāng)曲柄以逆時(shí)針轉(zhuǎn)過逆時(shí)針轉(zhuǎn)過180180+時(shí)，搖桿從時(shí)，搖桿從C C1 1D D位置擺到位置擺到C C2 2D D，所花時(shí)間為，所花時(shí)間為t t1 1 ,

5、, 平均速度為平均速度為V V1 1當(dāng)曲柄以當(dāng)曲柄以繼續(xù)轉(zhuǎn)過繼續(xù)轉(zhuǎn)過180180-時(shí)，搖桿從時(shí)，搖桿從C C2 2D,D,置擺到置擺到C C1 1D D，所花時(shí)間為所花時(shí)間為t t2 2 , ,平均速度為平均速度為V V2 2 , ,那么有：那么有：顯然：顯然：t t1 1 tt2 2 V V2 2 V V1 1搖桿的這種特性稱為急回運(yùn)動搖桿的這種特性稱為急回運(yùn)動縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)2143曲柄搖桿機(jī)構(gòu)搖桿主動曲柄搖桿機(jī)構(gòu)搖桿主動3124FF F” 壓力角和傳動角壓力角和傳動角從動件驅(qū)動力從動件驅(qū)動力F F與力作用點(diǎn)絕對速度之間所夾銳角與力作用點(diǎn)絕對速度之間所夾銳角ABCD切向分力切向

6、分力: F= Fcos法向分力法向分力: F”= Fcos F對傳動有利對傳動有利=Fsin=Fsin稱稱為傳動角為傳動角CDBAF可用可用的大小來表示機(jī)的大小來表示機(jī)構(gòu)傳動力性能的好壞構(gòu)傳動力性能的好壞, ,F”F壓力角壓力角F 機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置搖桿為主動件，且連桿與曲搖桿為主動件，且連桿與曲柄兩次共線時(shí)，有柄兩次共線時(shí)，有: :0 0此時(shí)機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動，此時(shí)機(jī)構(gòu)不能運(yùn)動，稱稱此位置為：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(cuò)開排列，如兩組機(jī)構(gòu)錯(cuò)開排列，如火車輪機(jī)構(gòu)火車輪機(jī)構(gòu); ;靠靠飛輪的慣性飛輪的慣性FAEDGBCABEFDCG0 0F0 0工件工件ABCD1234

7、PABCD1234工件工件P鉆孔夾具鉆孔夾具=0=0TABDC飛機(jī)起落架飛機(jī)起落架ABCD=0=0F也可以利用死點(diǎn)進(jìn)行工作：飛機(jī)起落架、鉆夾具等也可以利用死點(diǎn)進(jìn)行工作：飛機(jī)起落架、鉆夾具等（2 2）雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)特特 征征兩個(gè)曲柄兩個(gè)曲柄作作 用用將等速回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)閷⒌人倩剞D(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榈人俚人倩蚧蜃兯僮兯倩剞D(zhuǎn)回轉(zhuǎn)ABDC1234E6慣性篩機(jī)構(gòu)慣性篩機(jī)構(gòu)31A AD DC CB B1 12 23 34 4旋轉(zhuǎn)式葉片泵旋轉(zhuǎn)式葉片泵A AD DC CB B1 12 23 3ABCDAB = CD BC = ADBC特例特例：平行四邊形機(jī)構(gòu)：平行四邊形機(jī)構(gòu)實(shí)例：實(shí)例：火車輪火車輪ABDCE（3 3）雙

8、搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)鑄造翻箱機(jī)構(gòu)鑄造翻箱機(jī)構(gòu)、風(fēng)扇搖頭機(jī)構(gòu)、風(fēng)扇搖頭機(jī)構(gòu)等腰梯形機(jī)構(gòu)等腰梯形機(jī)構(gòu)汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)BCABDC風(fēng)扇座風(fēng)扇座蝸輪蝸輪蝸桿蝸桿電機(jī)電機(jī)ABDCEABDCE電機(jī)電機(jī)ABDC風(fēng)扇座風(fēng)扇座蝸輪蝸輪蝸桿蝸桿電機(jī)電機(jī)ABDC風(fēng)扇座風(fēng)扇座蝸輪蝸輪蝸桿蝸桿ABDC特特 征征兩個(gè)搖桿兩個(gè)搖桿應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例特特 例例第二節(jié)第二節(jié) 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有整轉(zhuǎn)副的條件鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有整轉(zhuǎn)副的條件平面平面四桿機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)具有具有整轉(zhuǎn)副整轉(zhuǎn)副可能存在可能存在曲柄曲柄桿桿1 1為曲柄，作整周回轉(zhuǎn)，必有兩次與機(jī)架共線為曲柄，作整周回轉(zhuǎn)，必有兩次與機(jī)架共線曲柄存在的條件：曲柄存在的條件：1、最長桿與最

9、短桿的長度之和應(yīng)最長桿與最短桿的長度之和應(yīng)其他兩桿長度之和其他兩桿長度之和 稱為桿長條件。稱為桿長條件。2 2、連架桿或機(jī)架之一為最短桿。、連架桿或機(jī)架之一為最短桿。ABCDl1l2l3l4 第二節(jié)第二節(jié) 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有整轉(zhuǎn)副的條件鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有整轉(zhuǎn)副的條件 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的三種基本型式區(qū)別在于連架桿是否為曲柄。而且，由于在生產(chǎn)實(shí)際中，驅(qū)動機(jī)械的原動機(jī)（電動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等）一般都是做整周轉(zhuǎn)動的，因此要求機(jī)構(gòu)的主動件也能做整周轉(zhuǎn)動，即原動件為曲柄原動件為曲柄。而在四桿機(jī)構(gòu)中是否存在曲柄，取決于機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件間的相對尺寸關(guān)系。所以，平面四桿機(jī)構(gòu)在什么條件下具有曲柄的研究是平面連桿機(jī)構(gòu)的一個(gè)主要問題主要問

10、題。下面我們就以鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)來分析曲柄存在的條件。 設(shè)：設(shè)：在圖311所示的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，各桿的長度分別為a，b，c，d。設(shè)ad，若AB桿能繞A整周回轉(zhuǎn)，則AB桿應(yīng)能夠占據(jù)與AD共線的兩個(gè)位置AB和AB”。由圖可見，為使AB桿能轉(zhuǎn)至位置cbda 而為使AB桿能轉(zhuǎn)至AB”，各桿長度關(guān)系應(yīng)滿足：cadb)(AB，各桿長度應(yīng)滿足：或 badc)(圖圖 311 由上述三式及其兩兩相加可以得到：dacababdcadcbacbda,若da，同樣可得到： cdbdadbacdacbdcbad, 所以，我們可以得出鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在條件為：柄存在條件為：1）連架桿和機(jī)架中必有一桿是最短桿；

11、2）最短桿與最長桿長度之和小于或等于 其它兩桿長度之和。（稱為桿長條件）（稱為桿長條件） 上述兩個(gè)條件必須同時(shí)滿足，否則上述兩個(gè)條件必須同時(shí)滿足，否則機(jī)構(gòu)不存在曲柄機(jī)構(gòu)不存在曲柄。 當(dāng)滿足桿長條件時(shí)，說明存在整轉(zhuǎn)副，當(dāng)選擇不同的構(gòu)件作當(dāng)滿足桿長條件時(shí)，說明存在整轉(zhuǎn)副，當(dāng)選擇不同的構(gòu)件作為機(jī)架時(shí)，可得不同的機(jī)構(gòu)。如為機(jī)架時(shí)，可得不同的機(jī)構(gòu)。如 曲柄搖桿曲柄搖桿1 1 、曲柄搖桿曲柄搖桿2 2 、雙曲柄雙曲柄、 雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu) 根據(jù)上述所講，我們同時(shí)可以得到兩個(gè)推論兩個(gè)推論：1）若四桿機(jī)構(gòu)中最短桿與最長桿之和大 于其余兩桿之和，則該機(jī)構(gòu)不可能有 曲柄存在，機(jī)構(gòu)成為雙搖桿機(jī)構(gòu)；2）若四桿機(jī)構(gòu)中

12、最短桿與最長桿之和小 于其余兩桿之和，當(dāng)最短桿是連架桿 時(shí)，機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu),當(dāng)最短桿是 機(jī)架上時(shí)，成為雙曲柄機(jī)構(gòu)。(1) (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)動尺寸偏心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對心曲柄滑塊機(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第三節(jié)第三節(jié) 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化(2)(2)改變運(yùn)動副的尺寸改變運(yùn)動副的尺寸(3)(3)選不同的構(gòu)件為機(jī)架選不同的構(gòu)件為機(jī)架偏心輪機(jī)構(gòu)偏心輪機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)314A2BC曲柄滑塊機(jī)

13、構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)314A2BC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)ACB1234應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例B34C1A2應(yīng)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導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)314A2BC曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)314A2BC搖塊機(jī)構(gòu)搖塊機(jī)構(gòu)314A2BC314A2BC直動滑桿機(jī)構(gòu)直動滑桿機(jī)構(gòu)手搖唧筒手搖唧筒BC3214A導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)314A2BC曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)314A2BC搖塊機(jī)構(gòu)搖塊機(jī)構(gòu)314A2BCABC3214例：選擇雙滑塊機(jī)構(gòu)中的不同構(gòu)件作為機(jī)架可得不同的機(jī)構(gòu)例：選擇雙滑塊機(jī)構(gòu)中的不同構(gòu)件作為機(jī)架可得不同

14、的機(jī)構(gòu)橢圓儀機(jī)構(gòu)橢圓儀機(jī)構(gòu)1234正弦機(jī)構(gòu)正弦機(jī)構(gòu)3214第四節(jié)第四節(jié) 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) 連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問題連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問題 機(jī)構(gòu)選型機(jī)構(gòu)選型根據(jù)給定的運(yùn)動要求選擇根據(jù)給定的運(yùn)動要求選擇 機(jī)構(gòu)的類型；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)(長長 度尺寸度尺寸)。 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)a)結(jié)構(gòu)條件（如要求有曲柄、桿長比恰當(dāng)、結(jié)構(gòu)條件（如要求有曲柄、桿長比恰當(dāng)、 運(yùn)動副結(jié)構(gòu)合理等）；運(yùn)動副結(jié)構(gòu)合理等）；b)b)動力條件（如動力條件（如minmin）；）；c)c)運(yùn)動連續(xù)性條件等。運(yùn)動連續(xù)性條件等。三類設(shè)計(jì)要

15、求：三類設(shè)計(jì)要求：1)1)滿足預(yù)定的運(yùn)動規(guī)律，兩連架桿轉(zhuǎn)角對應(yīng)，如滿足預(yù)定的運(yùn)動規(guī)律，兩連架桿轉(zhuǎn)角對應(yīng)，如: :飛機(jī)起飛機(jī)起落架、函數(shù)機(jī)構(gòu)；落架、函數(shù)機(jī)構(gòu)；2)2)滿足預(yù)定的連桿位置要求，如鑄造翻箱機(jī)構(gòu)；滿足預(yù)定的連桿位置要求，如鑄造翻箱機(jī)構(gòu)；3)3)滿足預(yù)定的軌跡要求，如滿足預(yù)定的軌跡要求，如: : 鶴式起重機(jī)鶴式起重機(jī)、攪拌機(jī)攪拌機(jī)等。等。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 用作圖法設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)用作圖法設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu) 連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)就是根據(jù)使用要求選定機(jī)構(gòu)的形式，并確定機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件的尺寸。為了使機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理、可靠，還通常應(yīng)滿足一些相應(yīng)的附加條件，如結(jié)構(gòu)

16、條件及最小傳動角等。 按照機(jī)器的用途和性能要求的不同，對連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)可能提出許多種各不相同的設(shè)計(jì)要求。但是，所有提出的這些設(shè)計(jì)要求，我們可以將其歸納為兩大類問題。（1）滿足給定的位置要求或者運(yùn)動規(guī)律的要求）滿足給定的位置要求或者運(yùn)動規(guī)律的要求（位置設(shè)計(jì)）（位置設(shè)計(jì)） 例如要求其連桿能夠占據(jù)某些給定的位置；要求其連架桿的轉(zhuǎn)角能夠滿足給定的對應(yīng)關(guān)系；或者在原動件規(guī)律一定的條件下，其從動件能夠準(zhǔn)確地或近似地滿足給定的運(yùn)動規(guī)律等。例如在飛機(jī)起落架的設(shè)計(jì)中，就要求在放下或收回時(shí)連桿應(yīng)當(dāng)占據(jù)給定的兩個(gè)位置；在車門開關(guān)機(jī)構(gòu)中，其兩個(gè)連架桿的轉(zhuǎn)角應(yīng)滿足大小相等、轉(zhuǎn)向相反的要求；在牛頭刨床的導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要

17、求滿足給定的行程速比系數(shù)K的設(shè)計(jì)要求，等等 在四桿機(jī)構(gòu)中,從動件的運(yùn)動規(guī)律是由原動件的運(yùn)動規(guī)律和各構(gòu)件長度來確定的。而當(dāng)各構(gòu)件長度按同一比例增減時(shí)，并不改變各構(gòu)件間的相對轉(zhuǎn)角關(guān)系，所以，在設(shè)計(jì)時(shí)，我們可以用相對長度來表示構(gòu)件的長度。（2）滿足預(yù)期的軌跡要求（軌跡設(shè)計(jì)）滿足預(yù)期的軌跡要求（軌跡設(shè)計(jì)） 在四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動過程中，其連桿上的不同點(diǎn)將沿不同的軌跡運(yùn)動，而所謂根據(jù)軌跡要求設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)，就是要求其連桿上的某點(diǎn)，在該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)給定的軌跡。 如：起重機(jī)機(jī)構(gòu)中，要求其連桿上的一點(diǎn)（吊鉤），在一定范圍內(nèi)能夠做近似水平的方向運(yùn)動；在攪拌機(jī)構(gòu)中，要求連桿上的一點(diǎn)，能按預(yù)期的卵形軌跡運(yùn)動。

18、 連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法有連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法有：作圖法、實(shí)驗(yàn)法及解析法。 圖解法和實(shí)驗(yàn)法比較直觀易懂，但設(shè)計(jì)精度要低。 解析法精度高，但計(jì)算要復(fù)雜，有時(shí)利用手工幾乎無法完成。 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，解析法得到日益廣泛的使用。但是為了闡明設(shè)計(jì)的思路和方法，在教學(xué)中我們以圖解法解決位置設(shè)計(jì)問題為主。條件：條件：給定連桿兩位置或三位置及活動鉸鏈 B、C 該機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)上就是確定兩固定鉸A、D的位置。圖圖3-17（1）按連桿預(yù)）按連桿預(yù)定位置設(shè)計(jì)四桿定位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)圖圖3-17當(dāng)給定連桿兩位置B1C1 B2C2時(shí)，如圖3-17所示。由于B、C兩點(diǎn)的軌跡都是圓弧，故知轉(zhuǎn)動副A、D分別在B1B2和C1

19、C2的垂直平分線上，也就是說A、D可以在其垂直平分線上任意選取。顯然，在這種情況下，該機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)有無數(shù)個(gè)答案，此時(shí)可以根據(jù)結(jié)構(gòu)條件或其它輔助條件來確定A、D的位置。圖圖3-18 如果給定連桿BC的三個(gè)位置，如圖3-18所示，其答案就是唯一的。 圖圖 319 如圖所示為鑄造車間振實(shí)造型機(jī)工作臺的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，就是實(shí)現(xiàn)連桿兩預(yù)定位置的應(yīng)用實(shí)例。當(dāng)翻臺（即連桿BC）在振實(shí)臺上振實(shí)造型時(shí)，處于圖示實(shí)線B1C1位置。而需要起模時(shí)，要求翻臺能轉(zhuǎn)過180。 轉(zhuǎn)過180到達(dá)圖示托臺上方虛線B2C2位置，以便托臺上升接觸砂箱起模。若已知連桿BC的長度，B1C1和B2C2圖圖 319在坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，并要求固定鉸鏈中

20、心A、D位于x軸線上，此時(shí)可以選定一比例尺，按上述方法設(shè)計(jì)出AB、CD、AD長度（2）按給定連架桿對應(yīng)位置設(shè)計(jì)四）按給定連架桿對應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)桿機(jī)構(gòu) 求解這一類問題，我們是利用機(jī)構(gòu)反轉(zhuǎn)法，即把兩連架桿假想地當(dāng)作連桿和機(jī)架，這樣兩連架桿間的相對運(yùn)動就化為連桿相對于機(jī)架的運(yùn)動，其圖解法與前述相同。圖圖3-20如圖所示，已知連架桿AB和機(jī)架AD的長度、位置，AB的三個(gè)位置及連架桿CD上一直線的三個(gè)位置DE1、DE2、DE3，求出CD上活動鉸鏈C的位置。圖圖3-20 將連架桿CD的第一位置DE1當(dāng)作機(jī)架，將四邊形AB2E2D和AB3E3D分別剛性地繞D點(diǎn)轉(zhuǎn)到DE2、DE3與DE1重合位置，則點(diǎn)B2

21、、B3轉(zhuǎn)到新的位置 、 ，點(diǎn)A到達(dá) 、 位置。分別作 、 的中垂線，兩中垂線的交點(diǎn)即為活動鉸點(diǎn)C的位置。顯然該機(jī)構(gòu)有唯一解。2B3BA A21BB32BB圖圖3-21 若給定連架桿的兩個(gè)位置，則機(jī)構(gòu)有無窮解，如圖3-21所示。對于曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，其作圖法原理與上述相同，請同學(xué)們下去后自己練習(xí)。（3）按給行程速比系數(shù)）按給行程速比系數(shù)K設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu) 對于有急回運(yùn)動的四桿機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足行程速比系數(shù)K的要求。在這種情況下，可以利用機(jī)構(gòu)的極限位置的幾何關(guān)系，再結(jié)合其它輔助條件進(jìn)行設(shè)計(jì)。 下面我們分別介紹曲柄搖桿、曲柄滑塊、曲柄導(dǎo)桿三類機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法。 圖圖 3-22（a）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)如圖3-22所示，已知搖桿CD長度及擺角，行程速比系數(shù)K，要求設(shè)計(jì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。步驟如下1）由公式，求出極位夾角 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 。 11180KK3-223）連