機(jī)械原理第三章平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)課件

機(jī)械原理第三章平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)機(jī)械原理第三章平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)1（2）連桿機(jī)構(gòu)可分為空間連桿機(jī)構(gòu)和平面連桿機(jī)構(gòu)空間連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)（2）連桿機(jī)構(gòu)可分為空間連桿機(jī)構(gòu)和平面連桿機(jī)構(gòu)空間連桿機(jī)2二、連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):?承受載荷大，便于潤(rùn)滑?制造方便，易獲得較高的精度?兩構(gòu)件之間的接觸靠幾何封閉實(shí)現(xiàn)?實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)規(guī)律和軌跡要求二、連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):3

缺點(diǎn):?慣性力不易平衡

?不易精確實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律和軌跡要求缺點(diǎn):?不易精確實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律和軌跡要求4三、設(shè)計(jì)基本問題

實(shí)現(xiàn)給定位置的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)已知運(yùn)動(dòng)規(guī)律的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)已知運(yùn)動(dòng)軌跡的設(shè)計(jì)常用設(shè)計(jì)方法：圖解法；解析法；圖譜法和模型實(shí)驗(yàn)法三、設(shè)計(jì)基本問題53-2平面連桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其演化一、基本類型（鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)）及應(yīng)用

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)基本類型：3-2平面連桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其演化一、基本類型（鉸鏈四桿6

雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)7

雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)8

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)機(jī)架連架桿曲柄連架桿搖桿連桿周轉(zhuǎn)副周轉(zhuǎn)副(圓周副)擺轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副命名:以連架桿命名曲柄搖桿機(jī)構(gòu)機(jī)架連架桿曲柄連架桿搖桿連桿周轉(zhuǎn)副周轉(zhuǎn)副(圓9二、平面連桿機(jī)構(gòu)的演化人們認(rèn)為所有的四桿機(jī)構(gòu)都是由四桿機(jī)構(gòu)的基本形式演化來得。1、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的演化改變運(yùn)動(dòng)副類型轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副e∞改變構(gòu)件相對(duì)尺寸改變構(gòu)件相對(duì)尺寸e＝0曲柄滑塊機(jī)構(gòu)二、平面連桿機(jī)構(gòu)的演化人們認(rèn)為所有的四桿機(jī)構(gòu)都是由四桿機(jī)構(gòu)的102、雙曲柄機(jī)構(gòu)的演化改變運(yùn)動(dòng)副類型轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)改變運(yùn)動(dòng)副類型轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副雙轉(zhuǎn)塊桿機(jī)構(gòu)改變構(gòu)件相對(duì)尺寸0改變構(gòu)件相對(duì)尺寸2、雙曲柄機(jī)構(gòu)的演化改變運(yùn)動(dòng)副類型轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)改變運(yùn)動(dòng)副類型113、雙搖桿機(jī)構(gòu)的演化改變運(yùn)動(dòng)副類型轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)改變運(yùn)動(dòng)副類型轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副雙滑塊機(jī)構(gòu)0改變構(gòu)件相對(duì)尺寸00改變構(gòu)件相對(duì)尺寸3、雙搖桿機(jī)構(gòu)的演化改變運(yùn)動(dòng)副類型移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)改變運(yùn)動(dòng)副類型124、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的演化改變運(yùn)動(dòng)副類型轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副改變構(gòu)件相對(duì)尺寸∞正弦機(jī)構(gòu)改變機(jī)架定為機(jī)架雙滑塊機(jī)構(gòu)4、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的演化改變運(yùn)動(dòng)副類型改變構(gòu)件相對(duì)尺寸∞正弦機(jī)13平面四桿機(jī)構(gòu)的演化方式(2)改變相對(duì)桿長(zhǎng)(3)選不同構(gòu)件作機(jī)架

改變運(yùn)動(dòng)副類型轉(zhuǎn)動(dòng)副移動(dòng)副平面四桿機(jī)構(gòu)的演化方式(2)改變相對(duì)桿長(zhǎng)(3)選不同143-3平面四桿機(jī)構(gòu)的工作特性一、平面四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件（整轉(zhuǎn)副條件）1、四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件aabcbcd藍(lán)色三角形(曲柄與機(jī)架延伸共線)成立紅色三角形(重疊共線)成立3-3平面四桿機(jī)構(gòu)的工作特性一、平面四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件（15比較a最短abcd該機(jī)構(gòu)中構(gòu)件a最短，構(gòu)件a能否整周回轉(zhuǎn)？比較a最短abcd該機(jī)構(gòu)中構(gòu)件a最短，構(gòu)件a能否整周回轉(zhuǎn)？16◆最短桿與最長(zhǎng)桿之和小于等于其它兩桿長(zhǎng)度之和◆最短桿是連架桿或機(jī)架a最短最短桿與最長(zhǎng)桿之和小于等于其它兩桿長(zhǎng)度之和◆最短桿與最長(zhǎng)桿之和小于等于其它兩桿長(zhǎng)度之和◆最短桿是連架桿17◆最短桿與最長(zhǎng)桿之和小于等于其它兩桿長(zhǎng)度之和這是鉸鏈四桿運(yùn)動(dòng)鏈有周轉(zhuǎn)副的幾何條件abcd當(dāng)最短桿與最長(zhǎng)桿之和小于等于其它兩桿長(zhǎng)度之和即該式表明鉸鏈四桿運(yùn)動(dòng)鏈有兩個(gè)周轉(zhuǎn)動(dòng)副,并且這兩個(gè)周轉(zhuǎn)副在最短桿的兩端?！糇疃虠U與最長(zhǎng)桿之和小于等于其它兩桿長(zhǎng)度之和這是鉸鏈四桿運(yùn)動(dòng)18◆最短桿是連架桿或機(jī)架abcd周轉(zhuǎn)副周轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副最短桿a是機(jī)架時(shí)，連架桿b,d都是曲柄最短桿a是連架桿時(shí)，b或者d是機(jī)架，a是曲柄c是機(jī)架時(shí)，無曲柄雙曲柄機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)◆最短桿是連架桿或機(jī)架abcd周轉(zhuǎn)副周轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副最短桿192*、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)有曲柄的條件ababemn構(gòu)件a能通過m點(diǎn)的條件是：構(gòu)件a能通過n點(diǎn)的條件是：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)有曲柄的條件2*、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)有曲柄的條件ababemn構(gòu)件a能通過m點(diǎn)203*、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件有曲柄，該機(jī)構(gòu)是擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。有曲柄，該機(jī)構(gòu)是轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。有曲柄，該機(jī)構(gòu)是轉(zhuǎn)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。結(jié)論導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)總是有曲柄的3*、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件有曲柄，該機(jī)構(gòu)是擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。有曲214*、偏置導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件有曲柄，該機(jī)構(gòu)是擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。有曲柄，該機(jī)構(gòu)是擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。4*、偏置導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件有曲柄，該機(jī)構(gòu)是擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。22沒有曲柄。有曲柄，該機(jī)構(gòu)是轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。結(jié)論偏置導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件是沒有曲柄。有曲柄，該機(jī)構(gòu)是轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。結(jié)論23二、急回運(yùn)動(dòng)和行程速比系數(shù)1.極位夾角θ

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ADabd曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的極位夾角二、急回運(yùn)動(dòng)和行程速比系數(shù)1.極位夾角θADabd曲柄搖桿24e曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的極位夾角擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的極位夾角e曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的極位夾角擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的極位夾角252.急回運(yùn)動(dòng)

當(dāng)曲柄等速回轉(zhuǎn)的情況下，通常把從動(dòng)件往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度快慢不同的運(yùn)動(dòng)稱為急回運(yùn)動(dòng)。DabdccabA主動(dòng)件a時(shí)間：轉(zhuǎn)角：運(yùn)動(dòng)：從動(dòng)件c時(shí)間：轉(zhuǎn)角：運(yùn)動(dòng)：從動(dòng)件c的平均角速度：2.急回運(yùn)動(dòng)DabdccabA主動(dòng)件a時(shí)間：轉(zhuǎn)角：運(yùn)動(dòng)：從26通常把從動(dòng)件往復(fù)運(yùn)動(dòng)平均速度的比值(大于1)稱為行程速比系數(shù)，用K表示。3.行程速比系數(shù)K通常把從動(dòng)件往復(fù)運(yùn)動(dòng)平均速度的比3.行程速比系數(shù)K27三、壓力角和傳動(dòng)角壓力角：力F的作用線與力作用點(diǎn)絕對(duì)速度V所夾的銳角α稱為壓力角。傳動(dòng)角：壓力角的余角γ稱為傳動(dòng)角三、壓力角和傳動(dòng)角壓力角：力F的作用線與力作用點(diǎn)絕對(duì)速度V所28在其它條件不變的情況下壓力角α越小，作功W越大壓力角是機(jī)構(gòu)傳力性能的一個(gè)重要指標(biāo)，它是力的利用率大小的衡量指標(biāo)。在其它條件不變的情況下壓力角α越小，作功W越大壓力角是機(jī)構(gòu)傳29ABCDabcdFFtFn曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的壓力角ABCDabcdFFtFn曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的壓力角30ABCDabcdFFtFnABCDabcdFFtFn31ababemn曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的壓力角ababemn曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的壓力角32四、機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置所謂死點(diǎn)位置就是指從動(dòng)件的傳動(dòng)角等于零或者壓力角等于90°時(shí)機(jī)構(gòu)所處的位置。1.死點(diǎn)位置DabdccabA如何確定機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置？分析B、C點(diǎn)的壓力角四、機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置所謂死點(diǎn)位置就是指從動(dòng)件的傳動(dòng)角等于零或者33曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（曲柄為主動(dòng)件）的死點(diǎn)無死點(diǎn)存在DA曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（曲柄為主動(dòng)件）的死點(diǎn)無死點(diǎn)存在DA34曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（搖桿為主動(dòng)件）的死點(diǎn)AB與BC共線時(shí)或者機(jī)構(gòu)有死點(diǎn)存在DA曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（搖桿為主動(dòng)件）的死點(diǎn)AB與BC共線時(shí)或者機(jī)構(gòu)有35曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（曲柄為主動(dòng)件）的死點(diǎn)ee無死點(diǎn)存在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（滑塊為主動(dòng)件）的死點(diǎn)有死點(diǎn)存在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（曲柄為主動(dòng)件）的死點(diǎn)ee無死點(diǎn)存在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)362.死點(diǎn)位置的應(yīng)用飛機(jī)起落架夾具2.死點(diǎn)位置的應(yīng)用飛機(jī)起落架夾具37火車輪2.避免死點(diǎn)位置的危害加虛約束的平行四邊形機(jī)構(gòu)火車輪2.避免死點(diǎn)位置的危害加虛約束的平行四邊形機(jī)構(gòu)38加虛約束的平行四邊形機(jī)構(gòu)加虛約束的平行四邊形機(jī)構(gòu)393-4平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)一、平面連桿設(shè)計(jì)的基本問題1.平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本任務(wù)根據(jù)給定的設(shè)計(jì)要求選定機(jī)構(gòu)型式；確定各構(gòu)件尺寸，并要滿足結(jié)構(gòu)條件、動(dòng)力條件和運(yùn)動(dòng)連續(xù)條件等。2.平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的三大類基本命題滿足預(yù)定運(yùn)動(dòng)的規(guī)律要求滿足預(yù)定的連桿位置要求滿足預(yù)定的軌跡要求3-4平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)一、平面連桿設(shè)計(jì)的基本問題1.40（1）滿足預(yù)定運(yùn)動(dòng)的規(guī)律要求要求兩連架桿的轉(zhuǎn)角能夠滿足預(yù)定的對(duì)應(yīng)位置關(guān)系；要求在原動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律一定的條件下，從動(dòng)件能夠準(zhǔn)確地或近似地滿足預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求。滿足兩連架桿轉(zhuǎn)角的預(yù)定對(duì)應(yīng)位置關(guān)系要求的機(jī)構(gòu)示例——車門開閉機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要求兩連架桿的轉(zhuǎn)角應(yīng)大小相等，方向相反，以實(shí)現(xiàn)車門的起閉（1）滿足預(yù)定運(yùn)動(dòng)的規(guī)律要求滿足兩連架桿轉(zhuǎn)角的預(yù)定對(duì)應(yīng)位置關(guān)41滿足預(yù)定運(yùn)動(dòng)的規(guī)律要求機(jī)構(gòu)示例——對(duì)數(shù)計(jì)算機(jī)構(gòu)近似再現(xiàn)函數(shù)y=logx的平面四桿機(jī)構(gòu)（2）滿足預(yù)定的連桿位置要求設(shè)計(jì)時(shí)要求連桿能依次點(diǎn)據(jù)一系列的預(yù)定位置。(又稱為導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì))機(jī)構(gòu)示例——飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要求機(jī)輪在放下和收起時(shí)連桿BC占據(jù)圖示的兩個(gè)共線位置。滿足預(yù)定運(yùn)動(dòng)的規(guī)律要求機(jī)構(gòu)示例——對(duì)數(shù)計(jì)算機(jī)構(gòu)近似再現(xiàn)函數(shù)42（3）滿足預(yù)定的軌跡要求設(shè)計(jì)時(shí)要求在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過程中，連桿上某點(diǎn)能實(shí)現(xiàn)預(yù)定的軌跡。(又稱為軌跡生成機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì))機(jī)構(gòu)示例——鶴式起重機(jī)機(jī)構(gòu)示例——攪拌機(jī)機(jī)構(gòu)3.設(shè)計(jì)方法:1）圖解法2）解析法3）實(shí)驗(yàn)法（3）滿足預(yù)定的軌跡要求設(shè)計(jì)時(shí)要求在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過程中，連桿上某43二、用圖解法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)

1.按給定的行程速比系數(shù)K設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)——實(shí)現(xiàn)給定運(yùn)動(dòng)要求2.按連桿預(yù)定位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)——實(shí)現(xiàn)給定連桿位置（軌跡）要求3.按兩連架桿預(yù)定的對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)——實(shí)現(xiàn)給定連架桿位置（軌跡）要求

1.按給定的行程速比系數(shù)K設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)◆曲柄搖桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要求：已知搖桿的長(zhǎng)度CD、擺角及行程速比系數(shù)K。

設(shè)計(jì)過程：計(jì)算極位夾角：選定機(jī)構(gòu)比例尺，作出極位圖：二、用圖解法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)1.按給定的行程速比系數(shù)K設(shè)計(jì)四44GF(除弧FG以外)??IMN90o-C1C2DPB1B2A聯(lián)C1C2，過C2作C1MC1C2

；另過C1作C2C1N=90-射線C1N，交C1M于P點(diǎn)；以C1P

為直徑作圓I，則該圓上任一點(diǎn)均可作為A鉸鏈，有無窮多解。設(shè)曲柄長(zhǎng)度為a，連桿長(zhǎng)度為b，則:GF(除弧FG以外)??IMN90o-C1C2DPB4590o-PAE2aIIOaObIC1C2D欲得確定解，則需附加條件：(1)給定機(jī)架長(zhǎng)度d；(2)給定曲柄長(zhǎng)度a；(3)給定連桿長(zhǎng)度b(1)給定機(jī)架長(zhǎng)度d的解：(2)給定曲柄長(zhǎng)度a的解：作圖步驟：以O(shè)a為圓心過C1、C2作圓Ⅱ，以c1為圓心2a為半徑交圓Ⅱ于E點(diǎn)，連C1E交圓Ⅰ于A點(diǎn)。90o-PAE2aIIOaObIC1C2D欲得確定解46證明：證明：47(3)給定連桿長(zhǎng)度b的解：I90o-PIIIE2bAC1C2DOaOb作圖步驟：以O(shè)b為圓心過C1、C2作圓Ⅲ，以c1為圓心2b為半徑交圓Ⅲ于E點(diǎn)，連C1E交圓Ⅰ于A點(diǎn)。(3)給定連桿長(zhǎng)度b的解：I90o-PIIIE2bAC48證明：證明：49擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)對(duì)于擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu),由于其導(dǎo)桿的擺角φ

剛好等于其極位夾角θ，因此，只要給定曲柄長(zhǎng)度LAB(或給定機(jī)架長(zhǎng)度LAD)和行程速比系數(shù)K就可以求得機(jī)構(gòu)。已知：機(jī)架長(zhǎng)度d，K，設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)。φ=θmndADθφ=θBADB擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)對(duì)于擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu),由于其導(dǎo)桿的擺角φ剛好50計(jì)算θ＝180(K-1)/(K+1)；任選D作∠mDn＝φ＝θ取A點(diǎn)，使得AD=d,則:a=dsin(φ/2)計(jì)算θ＝180(K-1)/(K+1)；任選D作∠mDn＝φ512.按連桿預(yù)定位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)已知連桿上兩活動(dòng)鉸鏈的中心B、C位置（即已知LBC）已知機(jī)架上固定鉸鏈的中心A、D位置（即已知LAD）已知連桿在運(yùn)動(dòng)過程中的兩個(gè)位置B1C1、B2C2

，設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)已知連桿上在運(yùn)動(dòng)過程中的三個(gè)位置B1C1、B2C2

、B3C3，設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。已知連桿在運(yùn)動(dòng)過程中的兩個(gè)位置E1F1、

E2F2

，設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)已知連桿上在運(yùn)動(dòng)過程中的三個(gè)位置E1F1、E2F2、E3F3，設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)2.按連桿預(yù)定位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)已知連桿上兩活動(dòng)鉸鏈的中心B52已知連桿上兩活動(dòng)鉸鏈的中心B、C位置（即已知LBC）已知連桿在運(yùn)動(dòng)過程中的兩個(gè)位置B1C1、B2C2

，設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)c12設(shè)計(jì)步驟：b12設(shè)計(jì)分析：鉸鏈Ｂ和Ｃ位置已知，固定鉸鏈Ａ和Ｄ未知。鉸鏈Ｂ和Ｃ軌跡為圓弧，其圓心分別為點(diǎn)Ａ和Ｄ。Ａ和Ｄ分別在B1B２和C1C２的垂直平分線上。DAB1C1C2B2聯(lián)B1B２，作垂直平分線b12鉸鏈Ａ聯(lián)C1C２，作垂直平分線c12鉸鏈D有無窮多解已知連桿上兩活動(dòng)鉸鏈的中心B、C位置（即已知LBC）已知連桿53c23b23已知連桿上在運(yùn)動(dòng)過程中的三個(gè)位置B1C1、B2C2

、B3C3，設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。b12c12AB1C1C2B2B3C3D唯一解c23b23已知連桿上在運(yùn)動(dòng)過程中的三個(gè)位置B1C1、B2C54已知機(jī)架上固定鉸鏈的中心A、D位置（即已知LAD）已知連桿在運(yùn)動(dòng)過程中的兩個(gè)位置E1F1、

E2F2

，設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)ADE1F1E2F2設(shè)計(jì)方法——采用轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法(或反轉(zhuǎn)法)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法或反轉(zhuǎn)法——根據(jù)機(jī)構(gòu)的倒置理論，通過取不同構(gòu)件為機(jī)架，將活動(dòng)鉸鏈位置的求解轉(zhuǎn)化為固定鉸鏈的求解設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)的方法。已知機(jī)架上固定鉸鏈的中心A、D位置（即已知LAD）已知連桿在55C2B2B2C21212AB1C1DAB1C1D1212A′D′轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法(或反轉(zhuǎn)法)原理：其原理與取不同構(gòu)件為機(jī)架的演化方法（稱為“機(jī)構(gòu)倒置”原理）完全相同，即相對(duì)運(yùn)動(dòng)不變?cè)?。?dāng)給整個(gè)機(jī)構(gòu)加一個(gè)共同的運(yùn)動(dòng)時(shí)，雖然各構(gòu)件的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)改變了，但是各構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)并不發(fā)生變化，亦即各構(gòu)件的相對(duì)尺寸不發(fā)生改變。

對(duì)轉(zhuǎn)化后的機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)與對(duì)原機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的結(jié)果是完全一樣的，這樣就可以將活動(dòng)鉸鏈位置的求解問題轉(zhuǎn)化為固定鉸鏈的求解問題。

以連桿為相對(duì)機(jī)架的情況C2B2B2C21212AB1C1DAB1C1D1256A′D′B2C2E2F2以連桿上任一線為相對(duì)機(jī)架的情況所得結(jié)果與以連桿為相對(duì)機(jī)架時(shí)相同，故設(shè)計(jì)時(shí)可以連桿上任意線為相對(duì)機(jī)架進(jìn)行，結(jié)果相同。AB1C1DA′D′A′D′B2C2E2F2以連桿上任一線為相對(duì)機(jī)架的情況所得結(jié)571212C1B1ADE1F1E2F2A′D′已知連桿在運(yùn)動(dòng)過程中的兩個(gè)位置E1F1、

E2F2

，設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)——轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法(或反轉(zhuǎn)法)的應(yīng)用有無窮多解1212C1B1ADE1F1E2F2A′D′已知連桿在運(yùn)58ADE1F1已知連桿上在運(yùn)動(dòng)過程中的三個(gè)位置E1F1、E2F2、E3F3，設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)E2F2E3F3A’2D’2A’3D’3C1B1唯一解ADE1F1已知連桿上在運(yùn)動(dòng)過程中的三個(gè)位置E1F1、E2F59反轉(zhuǎn)法或轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法的具體作圖方法——為了不改變反轉(zhuǎn)前后機(jī)構(gòu)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，作圖時(shí)將原機(jī)構(gòu)每一位置的各構(gòu)件之間的相對(duì)位置視為剛性體；用作全等四邊形或全等三角形的方法，求出轉(zhuǎn)化后機(jī)構(gòu)的各構(gòu)件的相對(duì)位置。這一方法又稱為“剛化——反轉(zhuǎn)法”。反轉(zhuǎn)作圖法只限于求解兩位置或三位置的設(shè)計(jì)問題

反轉(zhuǎn)法或轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法的具體作圖方法——為了不改變反轉(zhuǎn)前后機(jī)構(gòu)的603.按兩連架桿預(yù)定的對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法——采用轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法(或反轉(zhuǎn)法)B2C2AB1C1D1212以連架桿為相對(duì)機(jī)架按兩連架桿兩個(gè)對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)按兩連架桿三個(gè)對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)問題：12B2A3.按兩連架桿預(yù)定的對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)3.按兩連架桿預(yù)定的對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法——采用轉(zhuǎn)61按兩連架桿兩個(gè)對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)已知：機(jī)架長(zhǎng)度LAD=d

兩連架桿對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)角12、12

。設(shè)計(jì)：四桿機(jī)構(gòu)12ld12121221B1B2C1B2′-12ADd有無窮多解按兩連架桿兩個(gè)對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)已知：機(jī)架長(zhǎng)度LAD62按兩連架桿三個(gè)對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)C1B3'_B2'B1ADC1C2C3請(qǐng)求出B1討論：1、哪個(gè)構(gòu)件應(yīng)成為相對(duì)機(jī)架？2、反轉(zhuǎn)角為哪個(gè)？_E3E2B1ADB2B3E1已知：機(jī)架長(zhǎng)度LAD、一連架桿長(zhǎng)度

LAB及其起始位置、兩連架桿對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)角12、12、13、13。設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)按兩連架桿三個(gè)對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)C1B3'_B2'B1AD63機(jī)械原理第三章平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)機(jī)械原理第三章平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)64（2）連桿機(jī)構(gòu)可分為空間連桿機(jī)構(gòu)和平面連桿機(jī)構(gòu)空間連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)（2）連桿機(jī)構(gòu)可分為空間連桿機(jī)構(gòu)和平面連桿機(jī)構(gòu)空間連桿機(jī)65二、連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):?承受載荷大，便于潤(rùn)滑?制造方便，易獲得較高的精度?兩構(gòu)件之間的接觸靠幾何封閉實(shí)現(xiàn)?實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)規(guī)律和軌跡要求二、連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):66

缺點(diǎn):?慣性力不易平衡

?不易精確實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律和軌跡要求缺點(diǎn):?不易精確實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律和軌跡要求67三、設(shè)計(jì)基本問題

實(shí)現(xiàn)給定位置的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)已知運(yùn)動(dòng)規(guī)律的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)已知運(yùn)動(dòng)軌跡的設(shè)計(jì)常用設(shè)計(jì)方法：圖解法；解析法；圖譜法和模型實(shí)驗(yàn)法三、設(shè)計(jì)基本問題683-2平面連桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其演化一、基本類型（鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)）及應(yīng)用

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)基本類型：3-2平面連桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其演化一、基本類型（鉸鏈四桿69

雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)70

雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)71

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)機(jī)架連架桿曲柄連架桿搖桿連桿周轉(zhuǎn)副周轉(zhuǎn)副(圓周副)擺轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副命名:以連架桿命名曲柄搖桿機(jī)構(gòu)機(jī)架連架桿曲柄連架桿搖桿連桿周轉(zhuǎn)副周轉(zhuǎn)副(圓72二、平面連桿機(jī)構(gòu)的演化人們認(rèn)為所有的四桿機(jī)構(gòu)都是由四桿機(jī)構(gòu)的基本形式演化來得。1、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的演化改變運(yùn)動(dòng)副類型轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副e∞改變構(gòu)件相對(duì)尺寸改變構(gòu)件相對(duì)尺寸e＝0曲柄滑塊機(jī)構(gòu)二、平面連桿機(jī)構(gòu)的演化人們認(rèn)為所有的四桿機(jī)構(gòu)都是由四桿機(jī)構(gòu)的732、雙曲柄機(jī)構(gòu)的演化改變運(yùn)動(dòng)副類型轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)改變運(yùn)動(dòng)副類型轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副雙轉(zhuǎn)塊桿機(jī)構(gòu)改變構(gòu)件相對(duì)尺寸0改變構(gòu)件相對(duì)尺寸2、雙曲柄機(jī)構(gòu)的演化改變運(yùn)動(dòng)副類型轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)改變運(yùn)動(dòng)副類型743、雙搖桿機(jī)構(gòu)的演化改變運(yùn)動(dòng)副類型轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)改變運(yùn)動(dòng)副類型轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副雙滑塊機(jī)構(gòu)0改變構(gòu)件相對(duì)尺寸00改變構(gòu)件相對(duì)尺寸3、雙搖桿機(jī)構(gòu)的演化改變運(yùn)動(dòng)副類型移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)改變運(yùn)動(dòng)副類型754、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的演化改變運(yùn)動(dòng)副類型轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副改變構(gòu)件相對(duì)尺寸∞正弦機(jī)構(gòu)改變機(jī)架定為機(jī)架雙滑塊機(jī)構(gòu)4、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的演化改變運(yùn)動(dòng)副類型改變構(gòu)件相對(duì)尺寸∞正弦機(jī)76平面四桿機(jī)構(gòu)的演化方式(2)改變相對(duì)桿長(zhǎng)(3)選不同構(gòu)件作機(jī)架

改變運(yùn)動(dòng)副類型轉(zhuǎn)動(dòng)副移動(dòng)副平面四桿機(jī)構(gòu)的演化方式(2)改變相對(duì)桿長(zhǎng)(3)選不同773-3平面四桿機(jī)構(gòu)的工作特性一、平面四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件（整轉(zhuǎn)副條件）1、四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件aabcbcd藍(lán)色三角形(曲柄與機(jī)架延伸共線)成立紅色三角形(重疊共線)成立3-3平面四桿機(jī)構(gòu)的工作特性一、平面四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件（78比較a最短abcd該機(jī)構(gòu)中構(gòu)件a最短，構(gòu)件a能否整周回轉(zhuǎn)？比較a最短abcd該機(jī)構(gòu)中構(gòu)件a最短，構(gòu)件a能否整周回轉(zhuǎn)？79◆最短桿與最長(zhǎng)桿之和小于等于其它兩桿長(zhǎng)度之和◆最短桿是連架桿或機(jī)架a最短最短桿與最長(zhǎng)桿之和小于等于其它兩桿長(zhǎng)度之和◆最短桿與最長(zhǎng)桿之和小于等于其它兩桿長(zhǎng)度之和◆最短桿是連架桿80◆最短桿與最長(zhǎng)桿之和小于等于其它兩桿長(zhǎng)度之和這是鉸鏈四桿運(yùn)動(dòng)鏈有周轉(zhuǎn)副的幾何條件abcd當(dāng)最短桿與最長(zhǎng)桿之和小于等于其它兩桿長(zhǎng)度之和即該式表明鉸鏈四桿運(yùn)動(dòng)鏈有兩個(gè)周轉(zhuǎn)動(dòng)副,并且這兩個(gè)周轉(zhuǎn)副在最短桿的兩端?！糇疃虠U與最長(zhǎng)桿之和小于等于其它兩桿長(zhǎng)度之和這是鉸鏈四桿運(yùn)動(dòng)81◆最短桿是連架桿或機(jī)架abcd周轉(zhuǎn)副周轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副最短桿a是機(jī)架時(shí)，連架桿b,d都是曲柄最短桿a是連架桿時(shí)，b或者d是機(jī)架，a是曲柄c是機(jī)架時(shí)，無曲柄雙曲柄機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)◆最短桿是連架桿或機(jī)架abcd周轉(zhuǎn)副周轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副擺轉(zhuǎn)副最短桿822*、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)有曲柄的條件ababemn構(gòu)件a能通過m點(diǎn)的條件是：構(gòu)件a能通過n點(diǎn)的條件是：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)有曲柄的條件2*、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)有曲柄的條件ababemn構(gòu)件a能通過m點(diǎn)833*、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件有曲柄，該機(jī)構(gòu)是擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。有曲柄，該機(jī)構(gòu)是轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。有曲柄，該機(jī)構(gòu)是轉(zhuǎn)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。結(jié)論導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)總是有曲柄的3*、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件有曲柄，該機(jī)構(gòu)是擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。有曲844*、偏置導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件有曲柄，該機(jī)構(gòu)是擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。有曲柄，該機(jī)構(gòu)是擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。4*、偏置導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件有曲柄，該機(jī)構(gòu)是擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。85沒有曲柄。有曲柄，該機(jī)構(gòu)是轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。結(jié)論偏置導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件是沒有曲柄。有曲柄，該機(jī)構(gòu)是轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。結(jié)論86二、急回運(yùn)動(dòng)和行程速比系數(shù)1.極位夾角θ

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ADabd曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的極位夾角二、急回運(yùn)動(dòng)和行程速比系數(shù)1.極位夾角θADabd曲柄搖桿87e曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的極位夾角擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的極位夾角e曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的極位夾角擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的極位夾角882.急回運(yùn)動(dòng)

當(dāng)曲柄等速回轉(zhuǎn)的情況下，通常把從動(dòng)件往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度快慢不同的運(yùn)動(dòng)稱為急回運(yùn)動(dòng)。DabdccabA主動(dòng)件a時(shí)間：轉(zhuǎn)角：運(yùn)動(dòng)：從動(dòng)件c時(shí)間：轉(zhuǎn)角：運(yùn)動(dòng)：從動(dòng)件c的平均角速度：2.急回運(yùn)動(dòng)DabdccabA主動(dòng)件a時(shí)間：轉(zhuǎn)角：運(yùn)動(dòng)：從89通常把從動(dòng)件往復(fù)運(yùn)動(dòng)平均速度的比值(大于1)稱為行程速比系數(shù)，用K表示。3.行程速比系數(shù)K通常把從動(dòng)件往復(fù)運(yùn)動(dòng)平均速度的比3.行程速比系數(shù)K90三、壓力角和傳動(dòng)角壓力角：力F的作用線與力作用點(diǎn)絕對(duì)速度V所夾的銳角α稱為壓力角。傳動(dòng)角：壓力角的余角γ稱為傳動(dòng)角三、壓力角和傳動(dòng)角壓力角：力F的作用線與力作用點(diǎn)絕對(duì)速度V所91在其它條件不變的情況下壓力角α越小，作功W越大壓力角是機(jī)構(gòu)傳力性能的一個(gè)重要指標(biāo)，它是力的利用率大小的衡量指標(biāo)。在其它條件不變的情況下壓力角α越小，作功W越大壓力角是機(jī)構(gòu)傳92ABCDabcdFFtFn曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的壓力角ABCDabcdFFtFn曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的壓力角93ABCDabcdFFtFnABCDabcdFFtFn94ababemn曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的壓力角ababemn曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的壓力角95四、機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置所謂死點(diǎn)位置就是指從動(dòng)件的傳動(dòng)角等于零或者壓力角等于90°時(shí)機(jī)構(gòu)所處的位置。1.死點(diǎn)位置DabdccabA如何確定機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置？分析B、C點(diǎn)的壓力角四、機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置所謂死點(diǎn)位置就是指從動(dòng)件的傳動(dòng)角等于零或者96曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（曲柄為主動(dòng)件）的死點(diǎn)無死點(diǎn)存在DA曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（曲柄為主動(dòng)件）的死點(diǎn)無死點(diǎn)存在DA97曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（搖桿為主動(dòng)件）的死點(diǎn)AB與BC共線時(shí)或者機(jī)構(gòu)有死點(diǎn)存在DA曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（搖桿為主動(dòng)件）的死點(diǎn)AB與BC共線時(shí)或者機(jī)構(gòu)有98曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（曲柄為主動(dòng)件）的死點(diǎn)ee無死點(diǎn)存在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（滑塊為主動(dòng)件）的死點(diǎn)有死點(diǎn)存在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（曲柄為主動(dòng)件）的死點(diǎn)ee無死點(diǎn)存在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)992.死點(diǎn)位置的應(yīng)用飛機(jī)起落架夾具2.死點(diǎn)位置的應(yīng)用飛機(jī)起落架夾具100火車輪2.避免死點(diǎn)位置的危害加虛約束的平行四邊形機(jī)構(gòu)火車輪2.避免死點(diǎn)位置的危害加虛約束的平行四邊形機(jī)構(gòu)101加虛約束的平行四邊形機(jī)構(gòu)加虛約束的平行四邊形機(jī)構(gòu)1023-4平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)一、平面連桿設(shè)計(jì)的基本問題1.平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本任務(wù)根據(jù)給定的設(shè)計(jì)要求選定機(jī)構(gòu)型式；確定各構(gòu)件尺寸，并要滿足結(jié)構(gòu)條件、動(dòng)力條件和運(yùn)動(dòng)連續(xù)條件等。2.平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的三大類基本命題滿足預(yù)定運(yùn)動(dòng)的規(guī)律要求滿足預(yù)定的連桿位置要求滿足預(yù)定的軌跡要求3-4平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)一、平面連桿設(shè)計(jì)的基本問題1.103（1）滿足預(yù)定運(yùn)動(dòng)的規(guī)律要求要求兩連架桿的轉(zhuǎn)角能夠滿足預(yù)定的對(duì)應(yīng)位置關(guān)系；要求在原動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律一定的條件下，從動(dòng)件能夠準(zhǔn)確地或近似地滿足預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求。滿足兩連架桿轉(zhuǎn)角的預(yù)定對(duì)應(yīng)位置關(guān)系要求的機(jī)構(gòu)示例——車門開閉機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要求兩連架桿的轉(zhuǎn)角應(yīng)大小相等，方向相反，以實(shí)現(xiàn)車門的起閉（1）滿足預(yù)定運(yùn)動(dòng)的規(guī)律要求滿足兩連架桿轉(zhuǎn)角的預(yù)定對(duì)應(yīng)位置關(guān)104滿足預(yù)定運(yùn)動(dòng)的規(guī)律要求機(jī)構(gòu)示例——對(duì)數(shù)計(jì)算機(jī)構(gòu)近似再現(xiàn)函數(shù)y=logx的平面四桿機(jī)構(gòu)（2）滿足預(yù)定的連桿位置要求設(shè)計(jì)時(shí)要求連桿能依次點(diǎn)據(jù)一系列的預(yù)定位置。(又稱為導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì))機(jī)構(gòu)示例——飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要求機(jī)輪在放下和收起時(shí)連桿BC占據(jù)圖示的兩個(gè)共線位置。滿足預(yù)定運(yùn)動(dòng)的規(guī)律要求機(jī)構(gòu)示例——對(duì)數(shù)計(jì)算機(jī)構(gòu)近似再現(xiàn)函數(shù)105（3）滿足預(yù)定的軌跡要求設(shè)計(jì)時(shí)要求在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過程中，連桿上某點(diǎn)能實(shí)現(xiàn)預(yù)定的軌跡。(又稱為軌跡生成機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì))機(jī)構(gòu)示例——鶴式起重機(jī)機(jī)構(gòu)示例——攪拌機(jī)機(jī)構(gòu)3.設(shè)計(jì)方法:1）圖解法2）解析法3）實(shí)驗(yàn)法（3）滿足預(yù)定的軌跡要求設(shè)計(jì)時(shí)要求在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過程中，連桿上某106二、用圖解法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)

1.按給定的行程速比系數(shù)K設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)——實(shí)現(xiàn)給定運(yùn)動(dòng)要求2.按連桿預(yù)定位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)——實(shí)現(xiàn)給定連桿位置（軌跡）要求3.按兩連架桿預(yù)定的對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)——實(shí)現(xiàn)給定連架桿位置（軌跡）要求

1.按給定的行程速比系數(shù)K設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)◆曲柄搖桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要求：已知搖桿的長(zhǎng)度CD、擺角及行程速比系數(shù)K。

設(shè)計(jì)過程：計(jì)算極位夾角：選定機(jī)構(gòu)比例尺，作出極位圖：二、用圖解法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)1.按給定的行程速比系數(shù)K設(shè)計(jì)四107GF(除弧FG以外)??IMN90o-C1C2DPB1B2A聯(lián)C1C2，過C2作C1MC1C2

；另過C1作C2C1N=90-射線C1N，交C1M于P點(diǎn)；以C1P

為直徑作圓I，則該圓上任一點(diǎn)均可作為A鉸鏈，有無窮多解。設(shè)曲柄長(zhǎng)度為a，連桿長(zhǎng)度為b，則:GF(除弧FG以外)??IMN90o-C1C2DPB10890o-PAE2aIIOaObIC1C2D欲得確定解，則需附加條件：(1)給定機(jī)架長(zhǎng)度d；(2)給定曲柄長(zhǎng)度a；(3)給定連桿長(zhǎng)度b(1)給定機(jī)架長(zhǎng)度d的解：(2)給定曲柄長(zhǎng)度a的解：作圖步驟：以O(shè)a為圓心過C1、C2作圓Ⅱ，以c1為圓心2a為半徑交圓Ⅱ于E點(diǎn)，連C1E交圓Ⅰ于A點(diǎn)。90o-PAE2aIIOaObIC1C2D欲得確定解109證明：證明：110(3)給定連桿長(zhǎng)度b的解：I90o-PIIIE2bAC1C2DOaOb作圖步驟：以O(shè)b為圓心過C1、C2作圓Ⅲ，以c1為圓心2b為半徑交圓Ⅲ于E點(diǎn)，連C1E交圓Ⅰ于A點(diǎn)。(3)給定連桿長(zhǎng)度b的解：I90o-PIIIE2bAC111證明：證明：112擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)對(duì)于擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu),由于其導(dǎo)桿的擺角φ

剛好等于其極位夾角θ，因此，只要給定曲柄長(zhǎng)度LAB(或給定機(jī)架長(zhǎng)度LAD)和行程速比系數(shù)K就可以求得機(jī)構(gòu)。已知：機(jī)架長(zhǎng)度d，K，設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)。φ=θmndADθφ=θBADB擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)對(duì)于擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu),由于其導(dǎo)桿的擺角φ剛好113計(jì)算θ＝180(K-1)/(K+1)；任選D作∠mDn＝φ＝θ取A點(diǎn)，使得AD=d,則:a=dsin(φ/2)計(jì)算θ＝180(K-1)/(K+1)；任選D作∠mDn＝φ1142.按連桿預(yù)定位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)已知連桿上兩活動(dòng)鉸鏈的中心B、C位置（即已知LBC）已知機(jī)架上固定鉸鏈的中心A、D位置（即已知LAD）已知連桿在運(yùn)動(dòng)過程中的兩個(gè)位置B1C1、B2C2

，設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)已知連桿上在運(yùn)動(dòng)過程中的三個(gè)位置B1C1、B2C2

、B3C3，設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。已知連桿在運(yùn)動(dòng)過程中的兩個(gè)位置E1F1、

E2F2

，設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)已知連桿上在運(yùn)動(dòng)過程中的三個(gè)位置E1F1、E2F2、E3F3，設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)2.按連桿預(yù)定位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)已知連桿上兩活動(dòng)鉸鏈的中心B115已知連桿上兩活動(dòng)鉸鏈的中心B、C位置（即已知LBC）已知連桿在運(yùn)動(dòng)過程中的兩個(gè)位置B1C1、B2C2

，設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)c12設(shè)計(jì)步驟：b12設(shè)計(jì)分析：鉸鏈Ｂ和Ｃ位置已知，固定鉸鏈Ａ和Ｄ未知。鉸鏈Ｂ和Ｃ軌跡為圓弧，其圓心分別為點(diǎn)Ａ和Ｄ。Ａ和Ｄ分別在B1B２和C1C２的垂直平分線上。DAB1C1C2B2聯(lián)B1B２，作垂直平分線b12鉸鏈Ａ聯(lián)C1C２，作垂直平分線c12鉸鏈D有無窮多解已知連桿上兩活動(dòng)鉸鏈的中心B、C位置（即已知LBC）已知連桿116c23b23已知連桿上在運(yùn)動(dòng)過程中的三個(gè)位置B1C1、B2C2

、B3C3，設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。b12c12AB1C1C2B2B3C3D唯一解c23b23已知連桿上在運(yùn)動(dòng)過程中的三個(gè)位置B1C1、B2C117已知機(jī)架上固定鉸鏈的中心A、D位置（即已知LAD）已知連桿在運(yùn)動(dòng)過程中的兩個(gè)位置E1F1、

E2F2

，設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)ADE1F1E2F2設(shè)計(jì)方法——采用轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法(或反轉(zhuǎn)法)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法或反轉(zhuǎn)法——根據(jù)機(jī)構(gòu)的倒置理論，通過取不同構(gòu)件為機(jī)架，將活動(dòng)鉸鏈位置的求解轉(zhuǎn)化為固定鉸鏈的求解設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)的方法。已知機(jī)架上固定鉸鏈的中心A、D位置（即已知LAD）已知連桿在118C2B2B