平面連桿機(jī)構(gòu)課件

第三章平面連桿機(jī)構(gòu)第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的類型及其應(yīng)用第二節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的一些基本特性第三節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)第四節(jié)平面連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)重點(diǎn)預(yù)熱：

什么是平面連桿機(jī)構(gòu)？特點(diǎn)及研究?jī)?nèi)容是什么？第三章平面連桿機(jī)構(gòu)第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的類型及其應(yīng)用1預(yù)熱

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)稱為平面連桿機(jī)構(gòu)

特點(diǎn)：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；能實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

缺點(diǎn)：效率低；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，且難于消除。

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)

預(yù)熱定義:全由低副（轉(zhuǎn)動(dòng)副、移動(dòng)副）構(gòu)成的平面機(jī)2一、平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型式—鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)1．曲柄搖桿機(jī)構(gòu)2．雙曲柄機(jī)構(gòu)3．雙搖桿機(jī)構(gòu)

二、平面四桿機(jī)構(gòu)的演化型式

1．曲柄滑塊機(jī)構(gòu)2．導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)3．偏心輪機(jī)構(gòu)

第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的類型及其應(yīng)用運(yùn)動(dòng)副全是轉(zhuǎn)動(dòng)副一、平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型式—鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)第一3

1.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)☆兩連架桿中：一個(gè)為曲柄，另一個(gè)為搖桿。應(yīng)用舉例：

①牛頭刨床工作臺(tái)橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)

②縫紉機(jī)的踏板機(jī)構(gòu)1.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)☆兩連架桿中：一個(gè)為曲柄，4縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)

牛頭刨床進(jìn)給機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)踏板\牛頭刨床進(jìn)給機(jī)構(gòu)圖

(a)局部結(jié)構(gòu)圖;(b)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖1—主動(dòng)齒輪;2—從動(dòng)齒輪;3—連桿;4—搖桿（棘爪）;5—棘輪;6—絲杠;7—機(jī)架縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)牛頭刨床進(jìn)給機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)踏板\牛頭刨床進(jìn)給機(jī)5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)2.雙曲柄機(jī)構(gòu)☆兩個(gè)連架桿都能作整周回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)振動(dòng)篩（也稱為慣性篩）反平行四邊形機(jī)構(gòu)車門啟閉機(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)2.雙曲柄機(jī)構(gòu)☆兩個(gè)63.雙搖桿機(jī)構(gòu)☆兩連架桿均為搖桿起重機(jī)中重物平移機(jī)構(gòu)汽車前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)(等腰梯形機(jī)構(gòu))3.雙搖桿機(jī)構(gòu)☆兩連架桿均為搖桿起重機(jī)中重物平移機(jī)構(gòu)汽車前輪7

1.曲柄滑塊機(jī)構(gòu)☆一連架桿為曲柄，另一連架桿相對(duì)機(jī)架作往復(fù)移動(dòng)而稱為滑塊應(yīng)用舉例：內(nèi)燃機(jī)、空氣壓縮機(jī)、沖床和縫紉機(jī)等。對(duì)心式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏置式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)1.曲柄滑塊機(jī)構(gòu)☆一連架桿為曲柄，另一連架桿相對(duì)機(jī)架8

取曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中的不同構(gòu)件作為機(jī)架，可以得到以下四種不同的機(jī)構(gòu)。2.導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿滑塊機(jī)構(gòu)（搖塊機(jī)構(gòu)）移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)（定塊機(jī)構(gòu)）應(yīng)用取曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中的不同構(gòu)件作為機(jī)架，可以得到以9

(a)曲柄滑塊機(jī)構(gòu);(b)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu);（c)擺動(dòng)導(dǎo)桿滑塊機(jī)構(gòu)(搖塊機(jī)構(gòu)）;(d)移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)（定塊機(jī)構(gòu)）(a)曲柄滑塊機(jī)構(gòu);(b)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu);10

曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)(a)曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu);(b)電氣開關(guān)小型刨床機(jī)構(gòu)卡車車廂自動(dòng)翻轉(zhuǎn)卸料機(jī)構(gòu)

手動(dòng)抽水機(jī)曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)小型刨床機(jī)構(gòu)卡車車廂自動(dòng)翻轉(zhuǎn)卸料機(jī)構(gòu)11

3.偏心輪機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：容易加工；工作時(shí)潤滑條件和受力情況好；可用于較重載荷的傳動(dòng)中。應(yīng)用舉例：蒸汽機(jī)換氣閥傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、沖壓機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等。（a）等效曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（b）曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（c）等效曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（d)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)3.偏心輪機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：容易加工；（a）等效曲柄滑塊機(jī)構(gòu)12一、曲柄存在條件

二、急回特性和行程速比系數(shù)三、壓力角和傳動(dòng)角四、死點(diǎn)位置第二節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的一些基本特性一、曲柄存在條件第二節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的一些基本特性13曲柄存在條件：①最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之和；②連架桿與機(jī)架中必有一桿為最短桿。你會(huì)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)么？一、曲柄存在條件曲柄存在條件：你會(huì)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)么14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)以最短桿相鄰桿為機(jī)架以與最短桿相對(duì)的桿為機(jī)架以最短桿為機(jī)架NY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)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)以最短桿相鄰桿為機(jī)15取不同構(gòu)件為機(jī)架時(shí)的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)型式(a)構(gòu)件4為機(jī)架;(b)構(gòu)件2為機(jī)架;(c)構(gòu)件1為機(jī)架;(d)構(gòu)件3為機(jī)架取不同構(gòu)件為機(jī)架時(shí)的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)型式取不同構(gòu)件為機(jī)架時(shí)的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)型式取不同構(gòu)件為機(jī)架時(shí)的鉸鏈16二、急回特性和行程速比系數(shù)搖桿的擺角ψ＝C1DC2；極位夾角θ工作行程回程曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的急回運(yùn)動(dòng)程度可以用2和的比值來衡量，

稱為行程速比系數(shù)。θ↗，↗，急回程度↗。θ=0時(shí)，

=1時(shí)，機(jī)構(gòu)無急回運(yùn)動(dòng)。急回運(yùn)動(dòng)?二、急回特性和行程速比系數(shù)搖桿的擺角ψ＝C1DC217

傳動(dòng)角壓力角的余角。三、壓力角和傳動(dòng)角

壓力角

從動(dòng)件受力點(diǎn)（C點(diǎn)）的受力方向與受力點(diǎn)的速度方向之間所夾的銳角。壓力角越小，傳動(dòng)角越大，機(jī)構(gòu)傳力性能越好。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使≥δ與γ傳動(dòng)角三、壓力角和傳動(dòng)角壓力角壓力角越小，傳動(dòng)角越大18四、死點(diǎn)位置1．死點(diǎn)的概念在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)搖桿為主動(dòng)件時(shí)，當(dāng)連桿與從動(dòng)曲柄共線時(shí)，機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角＝，此時(shí)主動(dòng)件CD通過連桿作用于從動(dòng)曲柄AB上的力恰好通過其回轉(zhuǎn)中心，所以出現(xiàn)了不能使構(gòu)件AB轉(zhuǎn)動(dòng)的頂死現(xiàn)象，機(jī)構(gòu)的這種位置稱為死點(diǎn)位置或死點(diǎn)。2．死點(diǎn)的缺陷對(duì)于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，存在死點(diǎn)位置是一個(gè)缺陷，常采用下列措施使機(jī)構(gòu)順利通過死點(diǎn)位置：①利用系統(tǒng)的慣性；②利用特殊機(jī)構(gòu)。

3．死點(diǎn)的利用在工程中也常常應(yīng)用死點(diǎn)位置實(shí)現(xiàn)工作要求。如快速夾具、飛機(jī)起落架等。

四、死點(diǎn)位置1．死點(diǎn)的概念19

具夾速快具夾速快20

利用慣性利用機(jī)構(gòu)錯(cuò)位排列利用機(jī)構(gòu)錯(cuò)位排列21第三節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)一、按給定的行程速比系數(shù)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)三、按給定的兩連架桿對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)四、按給定的運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)１．連桿曲線２．圖譜法第三節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)一、按給定的行程速比系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)22一、按給定的行程速比系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)1．曲柄搖桿機(jī)構(gòu)2．曲柄滑塊機(jī)構(gòu)3．導(dǎo)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)1．曲柄搖桿機(jī)構(gòu)23已知條件：行程速比系數(shù)K、搖桿的長(zhǎng)度CD和搖桿的擺角Ψ

（1）計(jì)算極位夾角（2）取適當(dāng)?shù)谋壤擀蘬=CD/CD(m/mm)，并由

CD和Ψ作出兩極限位置C1D、C2D;（3）過C2點(diǎn)作∠C1C2N＝90°－θ的射線C2N，然后再過C1點(diǎn)作C2C1的垂線C1N交C2N于P;（4）以C2P為直徑作圓，圓心為O，則A點(diǎn)必在此圓上;（5）由其他已知條件在圓周上取點(diǎn)A，連AC1、AC2;（6）以A為圓心，AC1為半徑做圓弧交AC2于E點(diǎn)，作EC2的垂直平分線得EC2之半即為AB長(zhǎng)度由于極限位置處曲柄與連桿共線，故AC2＝BC＋AB，AC1＝BC－AB，因此，容易得到（7）討論：由于A點(diǎn)可在△C1PC2的外接圓周的弧C1PC2上任意選取，所以，若僅按行程速比系數(shù)K來設(shè)計(jì)，可以得到無窮多組解。因此，在未給出其它附加條件的情況下，如欲獲得良好的傳動(dòng)質(zhì)量，可按照傳動(dòng)角最優(yōu)或其它輔助條件來確定A點(diǎn)的位置。1．曲柄搖桿機(jī)構(gòu)已知條件：行程速比系數(shù)K、搖桿的長(zhǎng)度CD和搖桿的擺角Ψ242．曲柄滑塊機(jī)構(gòu)已知條件：行程速比系數(shù)K、滑塊行程H

偏心距e①計(jì)算極位夾角;

②作直線C1C2＝H/μl，且C1、C2作為滑塊的兩極限位置;③根據(jù)C1、C2點(diǎn)求滿足極位夾角為θ的A點(diǎn)（結(jié)果為一圓弧C1PC2）;

④作一直線與平行，并使其間的距離等于偏心距e，則此直線與上述圓弧的交點(diǎn)即為曲柄的軸心A的位置;⑤連接AC1、AC2，并按上述作圖方法，即可得到曲柄的長(zhǎng)度lAB和連桿的長(zhǎng)度lBC。2．曲柄滑塊機(jī)構(gòu)已知條件：行程速比系數(shù)K、253．導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)分析（機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖演示）：對(duì)于擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，其極位夾角θ等于導(dǎo)桿的擺角Ψ，而所需要確定的尺寸是曲柄長(zhǎng)度lAC。已知條件：行程速比系數(shù)K、機(jī)架長(zhǎng)度lAD①計(jì)算極位夾角；

②選擇適當(dāng)?shù)谋壤咦髦本€μl，任選固定鉸鏈點(diǎn)D；③按夾角Ψ（＝θ）作出導(dǎo)桿的兩極限位置Dm和Dn；④作擺角Ψ的角平分線AD，并在AD上截取AD=lAD/μl，即可得到曲柄軸心A點(diǎn)的位置；⑤過A點(diǎn)作導(dǎo)桿極限位置的垂線AC1（或AC2），即得曲柄長(zhǎng)度lAC=μlAC。3．導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)分析（機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖演示）：對(duì)于擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，其極26二、按給定的連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)

1．給定連桿兩個(gè)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)2．給定連桿三個(gè)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)1．給定連桿兩個(gè)位置271．給定連桿兩個(gè)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)例1．給定連桿兩個(gè)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)例28例例292．給定連桿三個(gè)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)2．給定連桿三個(gè)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)30三、按給定的兩連架桿對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)如圖所示為一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。根據(jù)此機(jī)構(gòu)各構(gòu)件所構(gòu)成的矢量封閉形，可以寫成以下矢量方程式①

將此矢量方程式分別向

及軸投影，可得如下兩個(gè)代數(shù)方程式如以各構(gòu)件相對(duì)于a長(zhǎng)度代入上式，則移項(xiàng)后可得②③繼續(xù)三、按給定的兩連架桿對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)如圖所示為一鉸31再由兩式平方相加消去δ，并整理之，可得④令：⑤則：⑥

上式中含有P0、P1、P2、α0及φ0五個(gè)待定參數(shù)。若將連架桿的五組對(duì)應(yīng)位置αi及φi(i=1,2,…5)，分別代入上式，則可得到一個(gè)五個(gè)方程的方程組，在就該方程組聯(lián)立求解后，即可求出參數(shù)P0、P1、P2、α0及φ0。

然后再由式⑤求得m、n、l，最后，根據(jù)實(shí)際需要定出曲柄的長(zhǎng)度a，則機(jī)構(gòu)其它構(gòu)件的長(zhǎng)度b、c、d便可完全確定。

又若取兩連架桿的起始角α0=φ0=0，則式（3-16）將成為這時(shí)式中只含有P0、P1、P2三個(gè)待求參數(shù)了，所以該機(jī)構(gòu)所能滿足的兩連架桿的對(duì)應(yīng)位置數(shù)也最多是三組了。繼續(xù)例題再由兩式平方相加消去δ，并整理之，可得④令：⑤則：⑥上32

如圖所示為用于某操縱裝置中的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，如要求該四桿機(jī)構(gòu)的兩連架桿應(yīng)滿足的三組對(duì)應(yīng)位置為、；

、；、。例題解如圖所示為用于某操縱裝置中的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，如要求該四桿33

將給定的α1，α2，α3和φ1，φ2，φ3代入式（3-17）即可得到如下的方程組聯(lián)立求解，得

P0=1.53；P1=-1.06；P2=0.778再由式⑤可求得各桿長(zhǎng)比為：

若根據(jù)結(jié)構(gòu)條件取曲柄長(zhǎng)a＝200mm，則可求得b＝356mm；c＝306mm；d＝288mm。

如果只要求該機(jī)構(gòu)的兩連架桿滿足給定的兩組對(duì)應(yīng)位置，則在參數(shù)P0、P1、P2中有一個(gè)可以任意選定，所以這時(shí)將有無窮多解。解將給定的α1，α2，α3和φ1，φ2，φ3代入式（334１．應(yīng)用連桿曲線

四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，連桿作平面運(yùn)動(dòng)，連桿上任一點(diǎn)都將描繪出一條封閉曲線。該曲線稱為連桿曲線。顯然，連桿曲線的形狀隨連桿上點(diǎn)的位置以及各桿相對(duì)尺寸的不同而變化。正是由于連桿曲線的這種多樣性，才使其能在各種機(jī)械上得到越來越廣泛的應(yīng)用。如圖所示的自動(dòng)線上步進(jìn)式傳送機(jī)構(gòu)，即為應(yīng)用連桿曲線（卵形曲線）來實(shí)現(xiàn)步進(jìn)式傳送工件的典型實(shí)例。１．應(yīng)用連桿曲線四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，連桿作平面運(yùn)動(dòng)，連桿上任35２．圖譜法圖譜法是按照給定的運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)的另一種簡(jiǎn)便的方法，它是利用連桿曲線圖譜（可查手冊(cè)），查出與要求軌跡曲線相似的連桿曲線，以及描繪該連桿曲線的四桿機(jī)構(gòu)的相對(duì)桿長(zhǎng)，然后測(cè)量出出圖譜中的連桿曲線與所要求的軌跡曲線之間的放大（或縮?。┍稊?shù)，即可求出機(jī)構(gòu)的各尺寸參數(shù)。２．圖譜法圖譜法是按照給定的運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)的另一36第四節(jié)平面連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)一、平面連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)１．具有轉(zhuǎn)動(dòng)副的構(gòu)件結(jié)構(gòu)２．具有轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副的構(gòu)件結(jié)構(gòu)二、平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副的結(jié)構(gòu)三、平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)干涉問題

四、平面連桿機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)第四節(jié)平面連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)一、平面連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)37１．具有轉(zhuǎn)動(dòng)副的構(gòu)件結(jié)構(gòu)１．具有轉(zhuǎn)動(dòng)副的構(gòu)件結(jié)構(gòu)382.具有轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副的構(gòu)件結(jié)構(gòu)2.具有轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副的構(gòu)件結(jié)構(gòu)39二、平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副的結(jié)構(gòu)滑動(dòng)軸承式轉(zhuǎn)動(dòng)副結(jié)構(gòu)滾動(dòng)軸承式轉(zhuǎn)動(dòng)副結(jié)構(gòu)幾種平面接觸式移動(dòng)副結(jié)構(gòu)分離式導(dǎo)軌圓柱面接觸式移動(dòng)副相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的限制滾動(dòng)導(dǎo)軌式移動(dòng)副結(jié)構(gòu)二、平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副的結(jié)構(gòu)滑動(dòng)軸承式轉(zhuǎn)動(dòng)副結(jié)構(gòu)40滾動(dòng)軸承式轉(zhuǎn)動(dòng)副結(jié)構(gòu)滑動(dòng)軸承式轉(zhuǎn)動(dòng)副結(jié)構(gòu)

整體式附加軸套式剖分式

滾動(dòng)軸承式轉(zhuǎn)動(dòng)副結(jié)構(gòu)滑動(dòng)軸承式轉(zhuǎn)動(dòng)副結(jié)構(gòu)滾動(dòng)軸承式轉(zhuǎn)動(dòng)副結(jié)構(gòu)滑動(dòng)軸承式轉(zhuǎn)動(dòng)副結(jié)構(gòu)整體式附加軸41分離式導(dǎo)軌可調(diào)間隙式移動(dòng)副結(jié)構(gòu)矩形V形燕尾形組合形幾種平面接觸式移動(dòng)副結(jié)構(gòu)分離式導(dǎo)軌可調(diào)間隙式移動(dòng)副結(jié)構(gòu)幾種平面接觸式移動(dòng)副結(jié)構(gòu)分離式導(dǎo)軌可調(diào)間隙式移動(dòng)副結(jié)構(gòu)矩形V形燕尾形組合形幾種平面接42平面防轉(zhuǎn)銷軸防轉(zhuǎn)圓柱面接觸式移動(dòng)副相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的限制滾輪式導(dǎo)軌滾珠式導(dǎo)軌滾動(dòng)導(dǎo)軌式移動(dòng)副結(jié)構(gòu)圓柱面接觸式移動(dòng)副相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的限制、滾動(dòng)導(dǎo)軌式移動(dòng)副結(jié)構(gòu)平面防轉(zhuǎn)銷軸防轉(zhuǎn)圓柱面接觸式移動(dòng)副相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的限制滾輪式導(dǎo)軌滾43三、平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)干涉問題連桿機(jī)構(gòu)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，常常需要考慮如何避免軌跡干涉問題。構(gòu)件的外形一般可根據(jù)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)不干涉條件來確定。也就是說，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求組成連桿機(jī)構(gòu)的所有運(yùn)動(dòng)構(gòu)件在其運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)與所存在的軸、機(jī)架和橫梁等部件之間不得發(fā)生碰撞現(xiàn)象，否則會(huì)妨礙構(gòu)件的正常運(yùn)動(dòng)，并對(duì)設(shè)備造成一定的損害。

三、平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)干涉問題連桿機(jī)構(gòu)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)44四、平面連桿機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)在某些情況下，連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)要求具備一定的調(diào)節(jié)能力，以滿足實(shí)際應(yīng)用中的一些特殊要求。如圖所示為采用螺旋機(jī)構(gòu)來調(diào)整構(gòu)件長(zhǎng)度的方法。此外，還可以通過偏心輪來調(diào)節(jié)構(gòu)件的長(zhǎng)度。調(diào)節(jié)支座的位置可以采用蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)等機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然，也可通過調(diào)節(jié)滑塊在導(dǎo)槽中的位置來調(diào)整。調(diào)節(jié)連桿長(zhǎng)度調(diào)節(jié)曲柄長(zhǎng)度四、平面連桿機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)在某些情況下，連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)要45§3-2平面四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及其演化一、平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及應(yīng)用

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)基本類型：§3-2平面四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及其演化一、平面四桿機(jī)構(gòu)的基46

雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)47

雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)48321DCBA一、轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)化為移動(dòng)副（改變構(gòu)件長(zhǎng)度獲得曲柄滑塊機(jī)構(gòu)）321DCBA321DCBA一、轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)化為移動(dòng)副321DCBA49BAC321ABCe321偏心滑塊機(jī)構(gòu)對(duì)心滑塊機(jī)構(gòu)BAC321ABCe321偏心滑塊機(jī)構(gòu)對(duì)心滑塊機(jī)構(gòu)50二、擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副獲得偏心輪機(jī)構(gòu)二、擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副獲得偏心輪機(jī)構(gòu)51擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副獲得偏心輪機(jī)構(gòu)CBAC1C2ABC擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副獲CBAC1C2ABC52ADabd曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的極位夾角當(dāng)機(jī)構(gòu)從動(dòng)件處于兩極限位置時(shí)，主動(dòng)件曲柄在兩相應(yīng)位置所夾的角稱為極位夾角。極位夾角:ADabd曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的極位夾角當(dāng)機(jī)構(gòu)從動(dòng)件處于兩53B’C’δminF2ABCDγδFvcF1abcdδγFVcγ=δ或γ

=180-

δB’’C’’δmaxγγmin=[δmin,180-δmax]min三、最小傳動(dòng)角的確定B’C’δminF2ABCDγδFvcF1abcdδγ541.按給定的行程速比系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)已知：求：A點(diǎn)的位置，并定出：C1DB1C2B2AO90-90-(>1)1.按給定的行程速比系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)已知：求：A點(diǎn)的位置，55AB=(AC2-AC1)/2BC=(AC1+AC2)/2AC1=BC-ABAC2=BC+AB180°（K-1）（K+1）θ=確定比例尺C1DB1C2B2AO90-90-解：AB=(AC2-AC1)/2AC1=BC-AB180°（K-56B1B2B3C2C3C1ADc23c12b23b12實(shí)現(xiàn)連桿三個(gè)位置的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一個(gè)平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，關(guān)鍵在于找到兩個(gè)連架桿的活動(dòng)鉸鏈點(diǎn)和相應(yīng)的固定鉸鏈點(diǎn)。

B1B2B3C2C3C1ADc23c12b23b12實(shí)現(xiàn)連桿57學(xué)習(xí)重點(diǎn)1.熟練掌握并能應(yīng)用四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在條件判斷是否存在曲柄及機(jī)構(gòu)類型；2.理解四桿機(jī)構(gòu)的行程速比系數(shù)K、急回特性、極位夾角、傳動(dòng)角、壓力角、死點(diǎn)位置等概念，并能熟練通過作圖確定和求出四桿機(jī)構(gòu)的極限位置、極位夾角、最小傳動(dòng)角（或最大壓力角）和死點(diǎn)位置。3.能綜合運(yùn)用按給定的行程速比系數(shù)K和連桿的位置等運(yùn)動(dòng)條件來熟練設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。學(xué)習(xí)重點(diǎn)1.熟練掌握并能應(yīng)用四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在條件判斷是否58第三章平面連桿機(jī)構(gòu)第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的類型及其應(yīng)用第二節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的一些基本特性第三節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)第四節(jié)平面連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)重點(diǎn)預(yù)熱：

什么是平面連桿機(jī)構(gòu)？特點(diǎn)及研究?jī)?nèi)容是什么？第三章平面連桿機(jī)構(gòu)第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的類型及其應(yīng)用59預(yù)熱

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)稱為平面連桿機(jī)構(gòu)

特點(diǎn)：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；能實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

缺點(diǎn)：效率低；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，且難于消除。

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)

預(yù)熱定義:全由低副（轉(zhuǎn)動(dòng)副、移動(dòng)副）構(gòu)成的平面機(jī)60一、平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型式—鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)1．曲柄搖桿機(jī)構(gòu)2．雙曲柄機(jī)構(gòu)3．雙搖桿機(jī)構(gòu)

二、平面四桿機(jī)構(gòu)的演化型式

1．曲柄滑塊機(jī)構(gòu)2．導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)3．偏心輪機(jī)構(gòu)

第一節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的類型及其應(yīng)用運(yùn)動(dòng)副全是轉(zhuǎn)動(dòng)副一、平面四桿機(jī)構(gòu)的基本型式—鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)第一61

1.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)☆兩連架桿中：一個(gè)為曲柄，另一個(gè)為搖桿。應(yīng)用舉例：

①牛頭刨床工作臺(tái)橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)

②縫紉機(jī)的踏板機(jī)構(gòu)1.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)☆兩連架桿中：一個(gè)為曲柄，62縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)

牛頭刨床進(jìn)給機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)踏板\牛頭刨床進(jìn)給機(jī)構(gòu)圖

(a)局部結(jié)構(gòu)圖;(b)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖1—主動(dòng)齒輪;2—從動(dòng)齒輪;3—連桿;4—搖桿（棘爪）;5—棘輪;6—絲杠;7—機(jī)架縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)牛頭刨床進(jìn)給機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)踏板\牛頭刨床進(jìn)給機(jī)63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)2.雙曲柄機(jī)構(gòu)☆兩個(gè)連架桿都能作整周回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)振動(dòng)篩（也稱為慣性篩）反平行四邊形機(jī)構(gòu)車門啟閉機(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)2.雙曲柄機(jī)構(gòu)☆兩個(gè)643.雙搖桿機(jī)構(gòu)☆兩連架桿均為搖桿起重機(jī)中重物平移機(jī)構(gòu)汽車前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)(等腰梯形機(jī)構(gòu))3.雙搖桿機(jī)構(gòu)☆兩連架桿均為搖桿起重機(jī)中重物平移機(jī)構(gòu)汽車前輪65

1.曲柄滑塊機(jī)構(gòu)☆一連架桿為曲柄，另一連架桿相對(duì)機(jī)架作往復(fù)移動(dòng)而稱為滑塊應(yīng)用舉例：內(nèi)燃機(jī)、空氣壓縮機(jī)、沖床和縫紉機(jī)等。對(duì)心式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏置式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)1.曲柄滑塊機(jī)構(gòu)☆一連架桿為曲柄，另一連架桿相對(duì)機(jī)架66

取曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中的不同構(gòu)件作為機(jī)架，可以得到以下四種不同的機(jī)構(gòu)。2.導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿滑塊機(jī)構(gòu)（搖塊機(jī)構(gòu)）移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)（定塊機(jī)構(gòu)）應(yīng)用取曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中的不同構(gòu)件作為機(jī)架，可以得到以67

(a)曲柄滑塊機(jī)構(gòu);(b)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu);（c)擺動(dòng)導(dǎo)桿滑塊機(jī)構(gòu)(搖塊機(jī)構(gòu)）;(d)移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)（定塊機(jī)構(gòu)）(a)曲柄滑塊機(jī)構(gòu);(b)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu);68

曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)(a)曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu);(b)電氣開關(guān)小型刨床機(jī)構(gòu)卡車車廂自動(dòng)翻轉(zhuǎn)卸料機(jī)構(gòu)

手動(dòng)抽水機(jī)曲柄擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)小型刨床機(jī)構(gòu)卡車車廂自動(dòng)翻轉(zhuǎn)卸料機(jī)構(gòu)69

3.偏心輪機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：容易加工；工作時(shí)潤滑條件和受力情況好；可用于較重載荷的傳動(dòng)中。應(yīng)用舉例：蒸汽機(jī)換氣閥傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、沖壓機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等。（a）等效曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（b）曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（c）等效曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（d)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)3.偏心輪機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：容易加工；（a）等效曲柄滑塊機(jī)構(gòu)70一、曲柄存在條件

二、急回特性和行程速比系數(shù)三、壓力角和傳動(dòng)角四、死點(diǎn)位置第二節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的一些基本特性一、曲柄存在條件第二節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的一些基本特性71曲柄存在條件：①最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之和；②連架桿與機(jī)架中必有一桿為最短桿。你會(huì)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)么？一、曲柄存在條件曲柄存在條件：你會(huì)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)么72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)以最短桿相鄰桿為機(jī)架以與最短桿相對(duì)的桿為機(jī)架以最短桿為機(jī)架NY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)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)以最短桿相鄰桿為機(jī)73取不同構(gòu)件為機(jī)架時(shí)的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)型式(a)構(gòu)件4為機(jī)架;(b)構(gòu)件2為機(jī)架;(c)構(gòu)件1為機(jī)架;(d)構(gòu)件3為機(jī)架取不同構(gòu)件為機(jī)架時(shí)的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)型式取不同構(gòu)件為機(jī)架時(shí)的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)型式取不同構(gòu)件為機(jī)架時(shí)的鉸鏈74二、急回特性和行程速比系數(shù)搖桿的擺角ψ＝C1DC2；極位夾角θ工作行程回程曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的急回運(yùn)動(dòng)程度可以用2和的比值來衡量，

稱為行程速比系數(shù)。θ↗，↗，急回程度↗。θ=0時(shí)，

=1時(shí)，機(jī)構(gòu)無急回運(yùn)動(dòng)。急回運(yùn)動(dòng)?二、急回特性和行程速比系數(shù)搖桿的擺角ψ＝C1DC275

傳動(dòng)角壓力角的余角。三、壓力角和傳動(dòng)角

壓力角

從動(dòng)件受力點(diǎn)（C點(diǎn)）的受力方向與受力點(diǎn)的速度方向之間所夾的銳角。壓力角越小，傳動(dòng)角越大，機(jī)構(gòu)傳力性能越好。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使≥δ與γ傳動(dòng)角三、壓力角和傳動(dòng)角壓力角壓力角越小，傳動(dòng)角越大76四、死點(diǎn)位置1．死點(diǎn)的概念在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)搖桿為主動(dòng)件時(shí)，當(dāng)連桿與從動(dòng)曲柄共線時(shí)，機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角＝，此時(shí)主動(dòng)件CD通過連桿作用于從動(dòng)曲柄AB上的力恰好通過其回轉(zhuǎn)中心，所以出現(xiàn)了不能使構(gòu)件AB轉(zhuǎn)動(dòng)的頂死現(xiàn)象，機(jī)構(gòu)的這種位置稱為死點(diǎn)位置或死點(diǎn)。2．死點(diǎn)的缺陷對(duì)于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，存在死點(diǎn)位置是一個(gè)缺陷，常采用下列措施使機(jī)構(gòu)順利通過死點(diǎn)位置：①利用系統(tǒng)的慣性；②利用特殊機(jī)構(gòu)。

3．死點(diǎn)的利用在工程中也常常應(yīng)用死點(diǎn)位置實(shí)現(xiàn)工作要求。如快速夾具、飛機(jī)起落架等。

四、死點(diǎn)位置1．死點(diǎn)的概念77

具夾速快具夾速快78

利用慣性利用機(jī)構(gòu)錯(cuò)位排列利用機(jī)構(gòu)錯(cuò)位排列79第三節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)一、按給定的行程速比系數(shù)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)三、按給定的兩連架桿對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)四、按給定的運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)１．連桿曲線２．圖譜法第三節(jié)平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)一、按給定的行程速比系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)80一、按給定的行程速比系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)1．曲柄搖桿機(jī)構(gòu)2．曲柄滑塊機(jī)構(gòu)3．導(dǎo)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)1．曲柄搖桿機(jī)構(gòu)81已知條件：行程速比系數(shù)K、搖桿的長(zhǎng)度CD和搖桿的擺角Ψ

（1）計(jì)算極位夾角（2）取適當(dāng)?shù)谋壤擀蘬=CD/CD(m/mm)，并由

CD和Ψ作出兩極限位置C1D、C2D;（3）過C2點(diǎn)作∠C1C2N＝90°－θ的射線C2N，然后再過C1點(diǎn)作C2C1的垂線C1N交C2N于P;（4）以C2P為直徑作圓，圓心為O，則A點(diǎn)必在此圓上;（5）由其他已知條件在圓周上取點(diǎn)A，連AC1、AC2;（6）以A為圓心，AC1為半徑做圓弧交AC2于E點(diǎn)，作EC2的垂直平分線得EC2之半即為AB長(zhǎng)度由于極限位置處曲柄與連桿共線，故AC2＝BC＋AB，AC1＝BC－AB，因此，容易得到（7）討論：由于A點(diǎn)可在△C1PC2的外接圓周的弧C1PC2上任意選取，所以，若僅按行程速比系數(shù)K來設(shè)計(jì)，可以得到無窮多組解。因此，在未給出其它附加條件的情況下，如欲獲得良好的傳動(dòng)質(zhì)量，可按照傳動(dòng)角最優(yōu)或其它輔助條件來確定A點(diǎn)的位置。1．曲柄搖桿機(jī)構(gòu)已知條件：行程速比系數(shù)K、搖桿的長(zhǎng)度CD和搖桿的擺角Ψ822．曲柄滑塊機(jī)構(gòu)已知條件：行程速比系數(shù)K、滑塊行程H

偏心距e①計(jì)算極位夾角;

②作直線C1C2＝H/μl，且C1、C2作為滑塊的兩極限位置;③根據(jù)C1、C2點(diǎn)求滿足極位夾角為θ的A點(diǎn)（結(jié)果為一圓弧C1PC2）;

④作一直線與平行，并使其間的距離等于偏心距e，則此直線與上述圓弧的交點(diǎn)即為曲柄的軸心A的位置;⑤連接AC1、AC2，并按上述作圖方法，即可得到曲柄的長(zhǎng)度lAB和連桿的長(zhǎng)度lBC。2．曲柄滑塊機(jī)構(gòu)已知條件：行程速比系數(shù)K、833．導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)分析（機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖演示）：對(duì)于擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，其極位夾角θ等于導(dǎo)桿的擺角Ψ，而所需要確定的尺寸是曲柄長(zhǎng)度lAC。已知條件：行程速比系數(shù)K、機(jī)架長(zhǎng)度lAD①計(jì)算極位夾角；

②選擇適當(dāng)?shù)谋壤咦髦本€μl，任選固定鉸鏈點(diǎn)D；③按夾角Ψ（＝θ）作出導(dǎo)桿的兩極限位置Dm和Dn；④作擺角Ψ的角平分線AD，并在AD上截取AD=lAD/μl，即可得到曲柄軸心A點(diǎn)的位置；⑤過A點(diǎn)作導(dǎo)桿極限位置的垂線AC1（或AC2），即得曲柄長(zhǎng)度lAC=μlAC。3．導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)分析（機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖演示）：對(duì)于擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，其極84二、按給定的連桿位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)

1．給定連桿兩個(gè)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)2．給定連桿三個(gè)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)1．給定連桿兩個(gè)位置851．給定連桿兩個(gè)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)例1．給定連桿兩個(gè)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)例86例例872．給定連桿三個(gè)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)2．給定連桿三個(gè)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)88三、按給定的兩連架桿對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)如圖所示為一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。根據(jù)此機(jī)構(gòu)各構(gòu)件所構(gòu)成的矢量封閉形，可以寫成以下矢量方程式①

將此矢量方程式分別向

及軸投影，可得如下兩個(gè)代數(shù)方程式如以各構(gòu)件相對(duì)于a長(zhǎng)度代入上式，則移項(xiàng)后可得②③繼續(xù)三、按給定的兩連架桿對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)如圖所示為一鉸89再由兩式平方相加消去δ，并整理之，可得④令：⑤則：⑥

上式中含有P0、P1、P2、α0及φ0五個(gè)待定參數(shù)。若將連架桿的五組對(duì)應(yīng)位置αi及φi(i=1,2,…5)，分別代入上式，則可得到一個(gè)五個(gè)方程的方程組，在就該方程組聯(lián)立求解后，即可求出參數(shù)P0、P1、P2、α0及φ0。

然后再由式⑤求得m、n、l，最后，根據(jù)實(shí)際需要定出曲柄的長(zhǎng)度a，則機(jī)構(gòu)其它構(gòu)件的長(zhǎng)度b、c、d便可完全確定。

又若取兩連架桿的起始角α0=φ0=0，則式（3-16）將成為這時(shí)式中只含有P0、P1、P2三個(gè)待求參數(shù)了，所以該機(jī)構(gòu)所能滿足的兩連架桿的對(duì)應(yīng)位置數(shù)也最多是三組了。繼續(xù)例題再由兩式平方相加消去δ，并整理之，可得④令：⑤則：⑥上90

如圖所示為用于某操縱裝置中的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，如要求該四桿機(jī)構(gòu)的兩連架桿應(yīng)滿足的三組對(duì)應(yīng)位置為、；

、；、。例題解如圖所示為用于某操縱裝置中的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，如要求該四桿91

將給定的α1，α2，α3和φ1，φ2，φ3代入式（3-17）即可得到如下的方程組聯(lián)立求解，得

P0=1.53；P1=-1.06；P2=0.778再由式⑤可求得各桿長(zhǎng)比為：

若根據(jù)結(jié)構(gòu)條件取曲柄長(zhǎng)a＝200mm，則可求得b＝356mm；c＝306mm；d＝288mm。

如果只要求該機(jī)構(gòu)的兩連架桿滿足給定的兩組對(duì)應(yīng)位置，則在參數(shù)P0、P1、P2中有一個(gè)可以任意選定，所以這時(shí)將有無窮多解。解將給定的α1，α2，α3和φ1，φ2，φ3代入式（392１．應(yīng)用連桿曲線

四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，連桿作平面運(yùn)動(dòng)，連桿上任一點(diǎn)都將描繪出一條封閉曲線。該曲線稱為連桿曲線。顯然，連桿曲線的形狀隨連桿上點(diǎn)的位置以及各桿相對(duì)尺寸的不同而變化。正是由于連桿曲線的這種多樣性，才使其能在各種機(jī)械上得到越來越廣泛的應(yīng)用。如圖所示的自動(dòng)線上步進(jìn)式傳送機(jī)構(gòu)，即為應(yīng)用連桿曲線（卵形曲線）來實(shí)現(xiàn)步進(jìn)式傳送工件的典型實(shí)例。１．應(yīng)用連桿曲線四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，連桿作平面運(yùn)動(dòng)，連桿上任93２．圖譜法圖譜法是按照給定的運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)的另一種簡(jiǎn)便的方法，它是利用連桿曲線圖譜（可查手冊(cè)），查出與要求軌跡曲線相似的連桿曲線，以及描繪該連桿曲線的四桿機(jī)構(gòu)的相對(duì)桿長(zhǎng)，然后測(cè)量出出圖譜中的連桿曲線與所要求的軌跡曲線之間的放大（或縮?。┍稊?shù)，即可求出機(jī)構(gòu)的各尺寸參數(shù)。２．圖譜法圖譜法是按照給定的運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)的另一94第四節(jié)平面連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)一、平面連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)１．具有轉(zhuǎn)動(dòng)副的構(gòu)件結(jié)構(gòu)２．具有轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副的構(gòu)件結(jié)構(gòu)二、平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副的結(jié)構(gòu)三、平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)干涉問題

四、平面連桿機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)第四節(jié)平面連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)一、平面連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)95１．具有轉(zhuǎn)動(dòng)副的構(gòu)件結(jié)構(gòu)１．具有轉(zhuǎn)動(dòng)副的構(gòu)件結(jié)構(gòu)962.具有轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副的構(gòu)件結(jié)構(gòu)2.具有轉(zhuǎn)動(dòng)副和移動(dòng)副的構(gòu)件結(jié)構(gòu)97二、平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副的結(jié)構(gòu)滑動(dòng)軸承式轉(zhuǎn)動(dòng)副結(jié)構(gòu)滾動(dòng)軸承式轉(zhuǎn)動(dòng)副結(jié)構(gòu)幾種平面接觸式移動(dòng)副結(jié)構(gòu)分離式導(dǎo)軌圓柱面接觸式移動(dòng)副相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的限制滾動(dòng)導(dǎo)軌式移動(dòng)副結(jié)構(gòu)二、平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副的結(jié)構(gòu)滑動(dòng)軸承式轉(zhuǎn)動(dòng)副結(jié)構(gòu)98滾動(dòng)軸承式轉(zhuǎn)動(dòng)副結(jié)構(gòu)滑動(dòng)軸承式轉(zhuǎn)動(dòng)副結(jié)構(gòu)

整體式附加軸套式剖分式

滾動(dòng)軸承式轉(zhuǎn)動(dòng)副結(jié)構(gòu)滑動(dòng)軸承式轉(zhuǎn)動(dòng)副結(jié)構(gòu)滾動(dòng)軸承式轉(zhuǎn)動(dòng)副結(jié)構(gòu)滑動(dòng)軸承式轉(zhuǎn)動(dòng)副結(jié)構(gòu)整體式附加軸99分離式導(dǎo)軌可調(diào)間隙式移動(dòng)副結(jié)構(gòu)矩形V形燕尾形組合形幾種平面接觸式移動(dòng)副結(jié)構(gòu)分離式導(dǎo)軌可調(diào)間隙式移動(dòng)副結(jié)構(gòu)幾種平面接觸式移動(dòng)副結(jié)構(gòu)分離式導(dǎo)軌可調(diào)間隙式移動(dòng)副結(jié)構(gòu)矩形V形燕尾形組合形幾種平面接100平面防轉(zhuǎn)銷軸防轉(zhuǎn)圓柱面接觸式移動(dòng)副相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的限制滾輪式導(dǎo)軌滾珠式導(dǎo)軌滾動(dòng)導(dǎo)軌式移動(dòng)副結(jié)構(gòu)圓柱面接觸式移動(dòng)副相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的限制、滾動(dòng)導(dǎo)軌式移動(dòng)副結(jié)構(gòu)平面防轉(zhuǎn)銷軸防轉(zhuǎn)圓柱面接觸式移動(dòng)副相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的限制滾輪式導(dǎo)軌滾101三、平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)干涉問題連桿機(jī)構(gòu)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，常常需要考慮如何避免軌跡干涉問題。構(gòu)件的外形一般可根據(jù)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)不干