機(jī)構(gòu)倒置基本原理

1、1.1.機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的倒置原理機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的倒置原理 當(dāng)待求因素是活動(dòng)鉸鏈的位置時(shí)，需要利用當(dāng)待求因素是活動(dòng)鉸鏈的位置時(shí)，需要利用 “倒置原理倒置原理”求解，該方法稱為求解，該方法稱為“機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)倒置倒置法法”。只是各構(gòu)件的只是各構(gòu)件的“絕對(duì)運(yùn)動(dòng)絕對(duì)運(yùn)動(dòng)”（在變換后的（在變換后的“機(jī)架機(jī)架”上觀上觀察到的運(yùn)動(dòng)）發(fā)生了變化。察到的運(yùn)動(dòng)）發(fā)生了變化。 同一運(yùn)動(dòng)鏈，取不同的構(gòu)件為同一運(yùn)動(dòng)鏈，取不同的構(gòu)件為“機(jī)架機(jī)架”時(shí)，根據(jù)相時(shí)，根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理，各構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系并未改變（機(jī)構(gòu)位對(duì)運(yùn)動(dòng)原理，各構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系并未改變（機(jī)構(gòu)位置圖全等）。置圖全等）。AB1C1DB1C1DA 剛體導(dǎo)引剛體導(dǎo)引倒置原理倒

2、置原理 如如圖所示，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)圖所示，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，引導(dǎo)連桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，引導(dǎo)連桿BCBC上一上一標(biāo)線標(biāo)線BEBE 依次通過(guò)預(yù)依次通過(guò)預(yù)定位置。定位置。標(biāo)線標(biāo)線：構(gòu)件上標(biāo)志其位置的線段。如：線段：構(gòu)件上標(biāo)志其位置的線段。如：線段BEBE。桿桿BCBC與與DEDE固接在一起，固接在一起，為同一個(gè)構(gòu)件。為同一個(gè)構(gòu)件。 取原機(jī)構(gòu)取原機(jī)構(gòu)(a)(a)中中待求動(dòng)鉸鏈待求動(dòng)鉸鏈C所在連桿所在連桿BCBC為為“新機(jī)架新機(jī)架”，其上標(biāo)線其上標(biāo)線BEBE的位置的位置B B1 1E E1 1代表代表“新機(jī)架新機(jī)架” 的位置。的位置。 在所得在所得“倒置機(jī)構(gòu)倒置機(jī)構(gòu)”(b)中，原機(jī)構(gòu)中的活動(dòng)鉸鏈中，原

3、機(jī)構(gòu)中的活動(dòng)鉸鏈B B、C C變?yōu)樽優(yōu)椤肮潭ㄣq鏈固定鉸鏈”，構(gòu)件構(gòu)件ADAD變?yōu)樽優(yōu)椤靶逻B桿新連桿” 。 在在“倒置機(jī)構(gòu)倒置機(jī)構(gòu)”中，鉸鏈中心中，鉸鏈中心D的的“運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)軌跡” 是以是以C1為圓心的圓弧。為圓心的圓弧。 將求活動(dòng)鉸鏈將求活動(dòng)鉸鏈C的位置問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求的位置問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求“固定鉸鏈固定鉸鏈C1” 的問(wèn)題。的問(wèn)題。 實(shí)現(xiàn)兩連架桿對(duì)應(yīng)位置實(shí)現(xiàn)兩連架桿對(duì)應(yīng)位置倒置原理倒置原理 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過(guò)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，連架桿程中，連架桿ABAB的位置的位置和連架桿和連架桿CDCD上標(biāo)線上標(biāo)線DEDE的的位置相對(duì)應(yīng)。位置相對(duì)應(yīng)。標(biāo)線標(biāo)線：構(gòu)件上標(biāo)志其位置的線段。如：線段：構(gòu)件上標(biāo)志其

4、位置的線段。如：線段DEDE。桿桿CDCD與與DEDE固接在一起，固接在一起，為同一個(gè)構(gòu)件。為同一個(gè)構(gòu)件。 在原機(jī)構(gòu)在原機(jī)構(gòu)(a)(a)中中, , 取待求的活動(dòng)鉸鏈取待求的活動(dòng)鉸鏈C C所在連架桿所在連架桿CDCD為為“新新機(jī)架機(jī)架”，標(biāo)線，標(biāo)線DEDE的位置的位置DE1DE1代表代表“新新機(jī)架機(jī)架”的的位置。位置。 在所得在所得“倒置機(jī)構(gòu)倒置機(jī)構(gòu)”(b)中，原機(jī)構(gòu)中的活動(dòng)鉸中，原機(jī)構(gòu)中的活動(dòng)鉸鏈鏈C C變?yōu)樽優(yōu)椤肮潭ㄣq鏈固定鉸鏈”，構(gòu)件構(gòu)件A AB變?yōu)樽優(yōu)椤靶逻B桿新連桿”。 在在“倒置機(jī)構(gòu)倒置機(jī)構(gòu)”中，鉸鏈中心中，鉸鏈中心B的的“運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)軌跡” 是以是以C1為圓心的圓弧。為圓心的圓弧。

5、將求活動(dòng)鉸鏈將求活動(dòng)鉸鏈C的位置問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求的位置問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求“固定鉸鏈固定鉸鏈C1” 的問(wèn)題。的問(wèn)題。例例2：已知連桿上過(guò)動(dòng)鉸鏈已知連桿上過(guò)動(dòng)鉸鏈B B的標(biāo)線的標(biāo)線BEBE的三個(gè)位置，以及固的三個(gè)位置，以及固定鉸鏈中心定鉸鏈中心 A A、D D的位置如圖所示（按的位置如圖所示（按 l l 作出），作出），l lABAB。用。用圖解法設(shè)計(jì)該鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)圖解法設(shè)計(jì)該鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。 設(shè)計(jì)關(guān)鍵設(shè)計(jì)關(guān)鍵q分析分析 利用利用“倒置原理倒置原理”進(jìn)行設(shè)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì) 確定連桿上另一活動(dòng)鉸鏈確定連桿上另一活動(dòng)鉸鏈C的位置的位置。 設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)方法C1 設(shè)計(jì)思路：設(shè)計(jì)思路： 鉸鏈中心鉸鏈中心D D相對(duì)相對(duì)“新機(jī)架

6、新機(jī)架” B B1 1E E1 1 的的“軌跡圓弧軌跡圓弧” 的的圓心就是動(dòng)鉸鏈圓心就是動(dòng)鉸鏈C C的位置的位置C1C1。 取連桿取連桿BCBC為為“新新機(jī)架機(jī)架”，其上標(biāo)線，其上標(biāo)線B B1 1E E1 1代表代表“新新機(jī)架機(jī)架”的位置。的位置。 因此只要作出鉸鏈中心因此只要作出鉸鏈中心D D相對(duì)于相對(duì)于“新機(jī)架新機(jī)架” 的另外的另外兩個(gè)位置兩個(gè)位置, D, D的三個(gè)位置點(diǎn)所定圓的圓心就是待求動(dòng)鉸的三個(gè)位置點(diǎn)所定圓的圓心就是待求動(dòng)鉸鏈鏈C C的位置的位置C C1 1。E1E1C1選取長(zhǎng)度比例尺選取長(zhǎng)度比例尺 l l，作出連桿，作出連桿上上標(biāo)線標(biāo)線BEBE的三個(gè)位置。的三個(gè)位置。q作圖步驟作圖

7、步驟取標(biāo)線取標(biāo)線BEBE的位置的位置B B1 1E E1 1 為為“新機(jī)架新機(jī)架”的位置，的位置，B3D2 B B2 2E E2 2D D 表示原機(jī)構(gòu)在第二表示原機(jī)構(gòu)在第二位置時(shí)，標(biāo)線位置時(shí)，標(biāo)線BEBE與與鉸鏈鉸鏈D D之之間的相對(duì)位置。間的相對(duì)位置。 B B1 1E E1 1D D2 2，表示，表示“倒置機(jī)構(gòu)倒置機(jī)構(gòu)”在第二位置時(shí)，標(biāo)線在第二位置時(shí)，標(biāo)線BEBE與與鉸鉸鏈鏈D D之間的相對(duì)位置。之間的相對(duì)位置。注意：注意： B B2 2E E2 2D D 和和 B B1 1E E1 1D D2 2頂角字母的順序相同頂角字母的順序相同（標(biāo)線（標(biāo)線BEBE與鉸鏈與鉸鏈D D的相對(duì)方位不變）。的

8、相對(duì)方位不變）。 以以B B1 1E E1 1 為邊，為邊，作作 B B1 1E E1 1D D2 2 B B2 2E E2 2D ,D ,得點(diǎn)得點(diǎn)D D2 2 。取標(biāo)線取標(biāo)線BEBE的位置的位置B B1 1E E1 1 代代表表“新機(jī)架新機(jī)架”的位置，的位置，B3D3D2 B B3 3E E3 3D D 表示原機(jī)構(gòu)在第表示原機(jī)構(gòu)在第三位置時(shí)，標(biāo)線三位置時(shí)，標(biāo)線BEBE與與鉸鏈鉸鏈D D之間的相對(duì)位置。之間的相對(duì)位置。 B B1 1E E1 1D D3 3，表示，表示“倒置機(jī)構(gòu)倒置機(jī)構(gòu)”在第三位置時(shí)，標(biāo)線在第三位置時(shí)，標(biāo)線BEBE與與鉸鏈鉸鏈D D之間的相對(duì)位置。之間的相對(duì)位置。注意：注意：

9、B B3 3E E3 3D D 和和 B B1 1E E1 1D D3 3頂角字母的順序相同頂角字母的順序相同（標(biāo)線（標(biāo)線BEBE與鉸鏈與鉸鏈D D的相對(duì)方位不變）的相對(duì)方位不變） 。 再以再以B B1 1E E1 1 為邊，為邊，作作 B B1 1E E1 1D D3 3 B B3 3E E3 3D ,D ,得點(diǎn)得點(diǎn)D D3 3 。點(diǎn)點(diǎn)D D、D D2 2、D D3 3所定圓的圓心就是動(dòng)鉸鏈所定圓的圓心就是動(dòng)鉸鏈C C的位置的位置C C1 1。 D2D3C1從圖中量出從圖中量出: 圖長(zhǎng)圖長(zhǎng)B1C1、C1D ，則各構(gòu)件的長(zhǎng)度為：則各構(gòu)件的長(zhǎng)度為： l lBCBC= = l l B1C1, l

10、lCDCD= = l lC1DABAB1 1C C1 1D D即為所求的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)在第一位置時(shí)的機(jī)構(gòu)即為所求的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)在第一位置時(shí)的機(jī)構(gòu)位置圖。位置圖。q小結(jié)小結(jié)（剛體導(dǎo)引）剛體導(dǎo)引）已知連桿上活動(dòng)鉸鏈已知連桿上活動(dòng)鉸鏈B、C的位置。的位置。設(shè)計(jì)關(guān)鍵設(shè)計(jì)關(guān)鍵：確定固定鉸鏈確定固定鉸鏈A、D的位置。的位置。方法方法：中垂線法中垂線法D已知連桿上標(biāo)線的位置和固定鉸鏈的已知連桿上標(biāo)線的位置和固定鉸鏈的位置。位置。設(shè)計(jì)關(guān)鍵設(shè)計(jì)關(guān)鍵：確定連桿上動(dòng)鉸鏈的位置。：確定連桿上動(dòng)鉸鏈的位置。方法方法：機(jī)構(gòu)倒置法。：機(jī)構(gòu)倒置法。 取連桿為取連桿為“機(jī)架機(jī)架”。將求動(dòng)鉸鏈的。將求動(dòng)鉸鏈的設(shè)計(jì)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求設(shè)計(jì)問(wèn)

11、題轉(zhuǎn)化為求“固定鉸鏈固定鉸鏈”的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)問(wèn)題。問(wèn)題。 例例3：已知固定鉸鏈中心已知固定鉸鏈中心 A A、D D的位置，連桿上的標(biāo)線的位置，連桿上的標(biāo)線EFEF的的三個(gè)位置如圖所示（按三個(gè)位置如圖所示（按 L 作出）。用圖解法設(shè)計(jì)該鉸鏈作出）。用圖解法設(shè)計(jì)該鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)。E1F1E2F2E3F3確定連桿上活動(dòng)鉸鏈確定連桿上活動(dòng)鉸鏈B、C的位置的位置。機(jī)構(gòu)倒置法機(jī)構(gòu)倒置法命題類型命題類型給定連桿上標(biāo)線給定連桿上標(biāo)線EFEF的位置。的位置。v分析分析設(shè)計(jì)關(guān)鍵設(shè)計(jì)關(guān)鍵設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)方法 設(shè)計(jì)思路設(shè)計(jì)思路： 鉸鏈中心鉸鏈中心A A、D D 相對(duì)相對(duì)“新機(jī)架新機(jī)架” E E1 1F F1 1 的的

12、“軌跡圓弧軌跡圓弧” 的圓心分的圓心分別是動(dòng)鉸鏈別是動(dòng)鉸鏈B B、C C的位置的位置B B1 1、C C1 1。 取連桿為取連桿為“新新機(jī)架機(jī)架”，其上，其上的標(biāo)線的標(biāo)線EFEF的位置的位置E E1 1F F1 1 代表代表“新新機(jī)架機(jī)架”的位置。的位置。 因此只要作出鉸鏈中心因此只要作出鉸鏈中心A、D D相對(duì)于相對(duì)于“機(jī)架機(jī)架” E E1 1F F1 1 的另的另外兩個(gè)位置外兩個(gè)位置, , A、D D的三個(gè)位的三個(gè)位置點(diǎn)所定圓的圓心分別是待置點(diǎn)所定圓的圓心分別是待求動(dòng)鉸鏈求動(dòng)鉸鏈B B、C C的位置的位置B B1 1、C C1 1。E1F1E2F2E3F3 例例1：設(shè)計(jì)一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。已知連

13、架桿設(shè)計(jì)一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。已知連架桿AB 的三個(gè)位的三個(gè)位置置AB1、AB2、AB3 分別與另一連架桿分別與另一連架桿CD 上的一標(biāo)線上的一標(biāo)線DE 的三個(gè)位置的三個(gè)位置DE1、DE2、DE3 對(duì)應(yīng)，機(jī)架對(duì)應(yīng)，機(jī)架AD的長(zhǎng)度。的長(zhǎng)度。要求要求其余兩個(gè)構(gòu)件的長(zhǎng)度其余兩個(gè)構(gòu)件的長(zhǎng)度。q分析分析設(shè)計(jì)關(guān)鍵設(shè)計(jì)關(guān)鍵： 連架桿連架桿CD上動(dòng)鉸鏈上動(dòng)鉸鏈C的位置。的位置。設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)方法 利用利用“倒置原理倒置原理”進(jìn)行設(shè)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)C1設(shè)計(jì)思路：設(shè)計(jì)思路： 取待求的動(dòng)鉸鏈取待求的動(dòng)鉸鏈C C所在的連架桿所在的連架桿CDCD為為“新新機(jī)架機(jī)架”，其上，其上的標(biāo)線的標(biāo)線DEDE的位置的位置DEDE1 1代表代表“

14、新新機(jī)架機(jī)架”的位置。的位置。 鉸鏈中心鉸鏈中心B B 相對(duì)相對(duì)“新機(jī)架新機(jī)架” DEDE1 1 的的“軌跡圓弧軌跡圓弧” 的的圓心就是動(dòng)鉸鏈圓心就是動(dòng)鉸鏈C C的位置的位置C1C1。 因此只要作出鉸鏈中心因此只要作出鉸鏈中心B B相對(duì)于相對(duì)于“新新機(jī)架機(jī)架” DE1 DE1 的另的另外兩個(gè)位置外兩個(gè)位置, B, B的三個(gè)位置點(diǎn)所定圓弧的圓心就是待求動(dòng)的三個(gè)位置點(diǎn)所定圓弧的圓心就是待求動(dòng)鉸鏈鉸鏈C C的位置的位置C C1 1。E1C1選取長(zhǎng)度比例尺選取長(zhǎng)度比例尺 l l，作出連架桿，作出連架桿ABAB和標(biāo)線和標(biāo)線DEDE的三組對(duì)應(yīng)位置。的三組對(duì)應(yīng)位置。q作圖步驟作圖步驟取標(biāo)線取標(biāo)線DEDE的位

15、置的位置DEDE1 1代代表表“新機(jī)架新機(jī)架”的位置，的位置， DEDE1 1B B2 2，表示，表示“倒置機(jī)倒置機(jī)構(gòu)構(gòu)”在第二位置時(shí)，標(biāo)在第二位置時(shí)，標(biāo)線線DEDE與與鉸鏈鉸鏈B B之間的相對(duì)之間的相對(duì)位置位置。注意：注意： DEDE2 2B B2 2 和和 DEDE1 1B B2 2頂角字母的順序相同頂角字母的順序相同（標(biāo)線（標(biāo)線DEDE與動(dòng)鉸鏈與動(dòng)鉸鏈B B的相對(duì)方位不變）。的相對(duì)方位不變）。 DEDE2 2B B2 2 表示原機(jī)構(gòu)在第二表示原機(jī)構(gòu)在第二位置時(shí)，標(biāo)線位置時(shí)，標(biāo)線DEDE與鉸鏈與鉸鏈B B之之間的相對(duì)位置。間的相對(duì)位置。以以DEDE1 1 為邊，為邊，作作 DEDE1 1B

16、 B2 2 DEDE2 2B B2 2, ,得得點(diǎn)點(diǎn)B B2 2 。B2取標(biāo)線取標(biāo)線DEDE的位置的位置DEDE1 1代代表表“新機(jī)架新機(jī)架”的位置，的位置， DEDE1 1B B3 3，表示，表示“倒置倒置機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)”在第三位置時(shí)，在第三位置時(shí)，標(biāo)線標(biāo)線DEDE與與鉸鏈鉸鏈B B之間的之間的相對(duì)位置相對(duì)位置。注意：注意： DEDE3 3B B3 3 和和 DEDE1 1B B3 3頂角字母的順序相同頂角字母的順序相同（標(biāo)線（標(biāo)線DEDE與動(dòng)鉸鏈與動(dòng)鉸鏈B B的相對(duì)方位不變）的相對(duì)方位不變） 。 DEDE3 3B B3 3 表示原機(jī)構(gòu)在第三表示原機(jī)構(gòu)在第三位置時(shí)，標(biāo)線位置時(shí)，標(biāo)線DEDE與與鉸鏈

17、鉸鏈B B之之間的相對(duì)位置。間的相對(duì)位置。再以再以DEDE1 1 為邊，為邊，作作 DEDE1 1B B3 3 DEDE3 3B B3 3，得點(diǎn)得點(diǎn)B B3 3。B2B3C1點(diǎn)點(diǎn)B B1 1、B B2 2、B B3 3所定圓弧的圓心就是動(dòng)鉸鏈所定圓弧的圓心就是動(dòng)鉸鏈C C的位置的位置C C1 1。 從圖中量出從圖中量出: 圖長(zhǎng)圖長(zhǎng)B1 1C1、C1D ，則各構(gòu)件的長(zhǎng)度為：則各構(gòu)件的長(zhǎng)度為： l lBCBC= = l l B1C1, l lCDCD= = l lC1DB2B3ABAB1 1C C1 1D D即為所求的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)在第一位置時(shí)的機(jī)構(gòu)即為所求的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)在第一位置時(shí)的機(jī)構(gòu)位置圖。位

18、置圖。例例2：如圖所示如圖所示, ,已知搖桿已知搖桿ABAB上一標(biāo)線上一標(biāo)線AEAE和滑塊的三組對(duì)應(yīng)和滑塊的三組對(duì)應(yīng)位置（位置（按按 l l作出作出）。用圖解法設(shè)計(jì)該搖桿滑塊機(jī)構(gòu)。）。用圖解法設(shè)計(jì)該搖桿滑塊機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)關(guān)鍵設(shè)計(jì)關(guān)鍵： 機(jī)構(gòu)倒置法機(jī)構(gòu)倒置法B1q分析分析設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)方法連架桿連架桿AB 上動(dòng)鉸鏈上動(dòng)鉸鏈B的位置。的位置。設(shè)計(jì)思路：設(shè)計(jì)思路： 取待求的活動(dòng)鉸鏈取待求的活動(dòng)鉸鏈B B所在的所在的連架桿連架桿ABAB為為“新機(jī)架新機(jī)架”，其上，其上標(biāo)線標(biāo)線AEAE的位置的位置AE1 1代表代表“新機(jī)新機(jī)架架”的位置。的位置。 活動(dòng)鉸鏈活動(dòng)鉸鏈C C相對(duì)相對(duì)“新機(jī)架新機(jī)架” AEAE1 1

19、 的的“軌跡圓弧軌跡圓弧” 的圓心就是動(dòng)鉸鏈的圓心就是動(dòng)鉸鏈B B的位置的位置B B1 1。 因此只要作出動(dòng)鉸鏈因此只要作出動(dòng)鉸鏈C C相相對(duì)于對(duì)于“新機(jī)架新機(jī)架” 的另外兩個(gè)的另外兩個(gè)位置位置, C, C的三個(gè)的三個(gè)“位置點(diǎn)位置點(diǎn)”所所定圓弧的圓心就是待求動(dòng)鉸定圓弧的圓心就是待求動(dòng)鉸鏈鏈B B的位置的位置B B1 1。B1q作圖步驟作圖步驟取標(biāo)線取標(biāo)線AEAE的位置的位置AE1AE1代表代表“新機(jī)架新機(jī)架”的位置，的位置， AEAE2 2C C2 2 表示原機(jī)構(gòu)在第二表示原機(jī)構(gòu)在第二位置時(shí)，標(biāo)線位置時(shí)，標(biāo)線AEAE與鉸鏈與鉸鏈C C之之間的相對(duì)位置。間的相對(duì)位置。 AE1C2AE1C2，表示

20、，表示“倒置倒置機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)”在第二位置時(shí)，在第二位置時(shí)，標(biāo)線標(biāo)線AEAE與鉸鏈與鉸鏈C C之間的之間的相對(duì)位置。相對(duì)位置。注意：注意： AEAE2 2C C2 2 和和 AEAE1 1C C2 2頂角字母的順序相頂角字母的順序相同同（標(biāo)線標(biāo)線AEAE與動(dòng)鉸鏈與動(dòng)鉸鏈C C的相對(duì)方位不變的相對(duì)方位不變） 。 以以AEAE1 1為邊，為邊，作作 AEAE1 1C C2 2 AEAE2 2C C2 2, , 得得點(diǎn)點(diǎn)C C2 2。C2 提問(wèn)：如何簡(jiǎn)化確定點(diǎn)提問(wèn)：如何簡(jiǎn)化確定點(diǎn)C C2 2的方法的方法？ 12- 12取標(biāo)線取標(biāo)線AEAE的位置的位置AEAE1 1代表代表“新機(jī)架新機(jī)架”的位置，的位置，

21、AEAE3 3C C3 3 表示原機(jī)構(gòu)在第表示原機(jī)構(gòu)在第三位置時(shí)，標(biāo)線三位置時(shí)，標(biāo)線AEAE與鉸鏈與鉸鏈C C之間的相對(duì)位置。之間的相對(duì)位置。 AE1C3AE1C3表示表示“倒置機(jī)構(gòu)倒置機(jī)構(gòu)”在第三位置時(shí)，標(biāo)線在第三位置時(shí)，標(biāo)線AEAE與鉸鏈與鉸鏈C C之間的相對(duì)位置。之間的相對(duì)位置。注意：注意： AEAE3 3C C3 3 和和 AEAE1 1C C3 3頂角字母的順序相同頂角字母的順序相同（標(biāo)線（標(biāo)線AEAE與動(dòng)鉸鏈與動(dòng)鉸鏈C C的相對(duì)方位不變）的相對(duì)方位不變） 。 再以再以AEAE1 1為邊，為邊，作作 AEAE1 1C C3 3 AEAE3 3C C3 3，得，得點(diǎn)點(diǎn)C C3 3 。C

22、2C3 13- 13點(diǎn)點(diǎn)C C1 1、C C2 2和和C C2 2所定圓弧的圓心就是動(dòng)鉸鏈所定圓弧的圓心就是動(dòng)鉸鏈B B的位置的位置B1B1。B1ABAB1 1C C1 1為搖桿滑塊機(jī)構(gòu)為搖桿滑塊機(jī)構(gòu)ABCABC在第一位置時(shí)的機(jī)構(gòu)位置圖。在第一位置時(shí)的機(jī)構(gòu)位置圖。量取量取ABAB1 1、B B1 1C C1 1, ,得得l lABAB= = l lABAB1 1 ，l lBCBC= = l lB B1 1C C1 1C3C2例例3（習(xí)題（習(xí)題6-6） 圖示為機(jī)床變速箱中操縱滑動(dòng)齒輪的操縱機(jī)構(gòu)，已圖示為機(jī)床變速箱中操縱滑動(dòng)齒輪的操縱機(jī)構(gòu)，已知滑動(dòng)齒輪的行程知滑動(dòng)齒輪的行程 H=60mm ，其相互

23、位置如圖所，其相互位置如圖所示。當(dāng)滑動(dòng)齒輪在行程的另一端時(shí)，操縱手柄為垂示。當(dāng)滑動(dòng)齒輪在行程的另一端時(shí)，操縱手柄為垂直方向。試設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)。直方向。試設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)。 設(shè)計(jì)關(guān)鍵：設(shè)計(jì)關(guān)鍵：確定連架桿確定連架桿AB 上動(dòng)鉸鏈上動(dòng)鉸鏈B的位置。的位置。 q分析分析 命題類型命題類型：給定兩連架桿給定兩連架桿ABAB、CDCD的兩組對(duì)應(yīng)位置，及一個(gè)附的兩組對(duì)應(yīng)位置，及一個(gè)附加條件（構(gòu)件加條件（構(gòu)件ABAB的第一位置的第一位置ABAB1 1處于水平線上）處于水平線上）。 設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)方法：“機(jī)構(gòu)倒置法機(jī)構(gòu)倒置法” 取待求的動(dòng)鉸鏈取待求的動(dòng)鉸鏈 B 所在的連架所在的連架桿桿AB為為“新機(jī)架新機(jī)架”，標(biāo)線，標(biāo)線

24、AF1代表代表“新機(jī)架新機(jī)架”的位置。的位置。 動(dòng)鉸鏈動(dòng)鉸鏈C相對(duì)相對(duì)“新機(jī)架新機(jī)架” AF1的的“軌跡圓弧軌跡圓弧”的圓心是的圓心是動(dòng)鉸鏈動(dòng)鉸鏈 B 的位置的位置B1。 Hq作圖步驟作圖步驟選取長(zhǎng)度比例尺選取長(zhǎng)度比例尺 l l= 2mm/mm，作出連架桿，作出連架桿CDCD和標(biāo)線和標(biāo)線AFAF的兩組對(duì)應(yīng)位置。的兩組對(duì)應(yīng)位置。取取AFAF1 1代表代表“新新機(jī)架機(jī)架”的位置，的位置，作作 AFAF1 1C C2 2 AFAF2 2C C2 2, , 得點(diǎn)得點(diǎn)C C2 2。C2 提問(wèn)：如何簡(jiǎn)化確定點(diǎn)提問(wèn)：如何簡(jiǎn)化確定點(diǎn)C C2 2的方法的方法？作連線作連線C C1 1C C2 2的中垂線，該中垂

25、線與水平線的交點(diǎn)即為的中垂線，該中垂線與水平線的交點(diǎn)即為動(dòng)鉸鏈動(dòng)鉸鏈B B的位置的位置B B1 1。量取量取 AB1=25.504 mm, B1C1=90.085mm則則：l lAB= l lAB1=51.008l lBC = l lB1C1= 180.170B1C2ABAB1 1C C1 1D D為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)在第一位置時(shí)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)在第一位置時(shí)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。q小結(jié)小結(jié)（按兩連架桿的對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)）按兩連架桿的對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)） 設(shè)計(jì)關(guān)鍵：設(shè)計(jì)關(guān)鍵： 確定連架桿上一動(dòng)鉸鏈的位置。確定連架桿上一動(dòng)鉸鏈的位置。B2B3設(shè)計(jì)方法：機(jī)構(gòu)倒置法設(shè)計(jì)方法：機(jī)構(gòu)倒置法 取待求

26、的動(dòng)鉸鏈所在的連架取待求的動(dòng)鉸鏈所在的連架桿為桿為“新機(jī)架新機(jī)架”，取其上標(biāo)線的，取其上標(biāo)線的一個(gè)位置代表一個(gè)位置代表“新機(jī)架新機(jī)架”的位置。的位置。 將求活動(dòng)鉸鏈的設(shè)計(jì)問(wèn)題轉(zhuǎn)將求活動(dòng)鉸鏈的設(shè)計(jì)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求化為求“固定鉸鏈固定鉸鏈”的設(shè)計(jì)問(wèn)題。的設(shè)計(jì)問(wèn)題。q討論討論：1）若給定兩連架桿的三）若給定兩連架桿的三組對(duì)應(yīng)位置，組對(duì)應(yīng)位置，2）若只給定兩連架桿的）若只給定兩連架桿的兩組對(duì)應(yīng)位置，有無(wú)窮兩組對(duì)應(yīng)位置，有無(wú)窮多個(gè)解；多個(gè)解；當(dāng)再給一個(gè)附加條件時(shí)當(dāng)再給一個(gè)附加條件時(shí)（如待求動(dòng)鉸鏈的方位（如待求動(dòng)鉸鏈的方位等），才能得到唯一解。等），才能得到唯一解。C1B2B3B1C2有唯一解。有唯一解。4.

27、按行程速度變化系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)按行程速度變化系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì)思路設(shè)計(jì)思路：按：按K計(jì)算出極位夾角計(jì)算出極位夾角 ，根據(jù)機(jī)構(gòu)在極限根據(jù)機(jī)構(gòu)在極限位置時(shí)的幾何關(guān)系，及有關(guān)附加條件，作出在極限位置位置時(shí)的幾何關(guān)系，及有關(guān)附加條件，作出在極限位置時(shí)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；時(shí)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；由由“圖圖”確定出構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)尺寸。確定出構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)尺寸。 C2C1B2B1DA曲柄搖桿機(jī)構(gòu)在極限位置時(shí)的幾何關(guān)系曲柄搖桿機(jī)構(gòu)在極限位置時(shí)的幾何關(guān)系 機(jī)構(gòu)的極限位置機(jī)構(gòu)的極限位置： 當(dāng)曲柄與連桿兩次共線當(dāng)曲柄與連桿兩次共線，搖桿分別處于兩極限位置，搖桿分別處于兩極限位置時(shí)，機(jī)構(gòu)所處的位置。時(shí)，機(jī)構(gòu)所處的位置。 C2C1B2B1DA = C1AC2AB=AB=(AC2AC1)/2BC=BC=(AC2+A