第二章 連桿機(jī)構(gòu)

1第2章連桿機(jī)構(gòu)若干剛性構(gòu)件通過(guò)低副聯(lián)接而成的機(jī)構(gòu)，稱為連桿機(jī)構(gòu)。第2章連桿機(jī)構(gòu)2.1平面連桿機(jī)構(gòu)的類型2.2平面連桿機(jī)構(gòu)的工作特性2.3平面連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及功能2.4平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析2.5平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)2.6空間連桿機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介構(gòu)件+低副聯(lián)接(轉(zhuǎn)動(dòng)、移動(dòng)副)平面機(jī)構(gòu)最常用→平面四桿機(jī)構(gòu)（四個(gè)構(gòu)件→四根桿)平面連桿機(jī)構(gòu)－→鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)（全由轉(zhuǎn)動(dòng)副相聯(lián)）基本類型(－)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)§2-1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本型式飛剪機(jī)構(gòu)1234ABCD連桿Coupler連架桿連架桿Sidelink機(jī)架Frame曲柄搖桿(擺桿)(整轉(zhuǎn))(擺轉(zhuǎn))機(jī)架、連桿、連架桿(－)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)機(jī)架－參考系（固定件）連架桿－與機(jī)架相聯(lián)連桿－不與機(jī)架相聯(lián)基本構(gòu)件曲柄crank：可回轉(zhuǎn)360°的連架桿搖桿rocker

：擺角小于360°的連架桿滑塊slider：作往復(fù)移動(dòng)的連架桿連架桿－全由轉(zhuǎn)動(dòng)副相聯(lián)的平面四桿機(jī)構(gòu)一.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)基本類型（按連架桿類型）一曲一搖二曲二搖Double-crankmechanismDouble-rockermechanismCrank-rockermechanism

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。搖桿為主動(dòng)件時(shí)，則可以將搖桿的擺動(dòng)轉(zhuǎn)換為曲柄的整周回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。應(yīng)用舉例：①縫紉機(jī)的踏板機(jī)構(gòu)②牛頭刨床工作臺(tái)橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)

曲柄為主動(dòng)件時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)由曲柄的整周回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)到搖桿往復(fù)擺動(dòng)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換。縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)

牛頭刨床進(jìn)給機(jī)構(gòu)

(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(天線→搖桿)→調(diào)整天線俯仰角的大小雷達(dá)調(diào)整機(jī)構(gòu)放映機(jī)1234ABCD1.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)：連架桿

┌曲柄→(一般)原動(dòng)件→勻速轉(zhuǎn)動(dòng)└搖桿→(一般)從動(dòng)件→變速往復(fù)擺動(dòng)2、雙曲柄機(jī)構(gòu)1）特點(diǎn)：⑴兩連架桿均為曲柄⑵主動(dòng)曲柄勻速轉(zhuǎn)動(dòng)ω1=C.從動(dòng)曲柄變速轉(zhuǎn)動(dòng)ω2=f(t)2）應(yīng)用：慣性篩當(dāng)兩曲柄共線時(shí)，有可能成為反向雙曲柄機(jī)構(gòu):

ω1≠ω23）平行雙曲柄機(jī)構(gòu)⑴兩曲柄等長(zhǎng)且平行，ω1=ω2

平行雙曲柄機(jī)構(gòu)反平行雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不確定性⑵解決辦法：a.利用從動(dòng)曲柄本身（或附加質(zhì)量）的慣性來(lái)導(dǎo)向。b.在主、從動(dòng)曲柄上錯(cuò)開移動(dòng)角度再安裝一組平行四邊形機(jī)構(gòu)c.增加第三個(gè)平行曲柄(3)應(yīng)用：機(jī)車聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)3.雙搖桿機(jī)構(gòu)－連架桿均為搖桿3.雙搖桿機(jī)構(gòu)－連架桿均為搖桿例:起重機(jī)中重物平移機(jī)構(gòu):CD(桿3)為原動(dòng)件,懸掛重物的E點(diǎn)在連桿上→保持E點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡在近似水平線上。（平移貨物→平穩(wěn)、減小能量消耗）

3.雙搖桿機(jī)構(gòu)☆兩連架桿均為搖桿飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)汽車前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)(等腰梯形機(jī)構(gòu))曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)(鉸鏈四桿機(jī)構(gòu))演變類型

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)

In-lineslider-crankmechanism

偏置式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)

eccentric(offset)slider-crankmechanism

曲柄滑塊機(jī)構(gòu)二、平面四桿機(jī)構(gòu)的演化型式（改變構(gòu)件的形狀和長(zhǎng)度）轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)化為移動(dòng)副2.1.2平面四桿機(jī)構(gòu)的演化取不同構(gòu)件作機(jī)架低副可逆性ABCD曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖塊機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)變換構(gòu)件的形態(tài)擴(kuò)大運(yùn)動(dòng)副尺寸

偏心輪機(jī)構(gòu)特點(diǎn)：容易加工；工作時(shí)潤(rùn)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)擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)化為移動(dòng)副取不同構(gòu)件作機(jī)架變換構(gòu)件的形態(tài)擴(kuò)大運(yùn)動(dòng)副尺寸2.1.2平面四桿機(jī)構(gòu)的演化曲柄搖桿機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)2.2平面連桿機(jī)構(gòu)的工作特性2.2.1運(yùn)動(dòng)特性具有整轉(zhuǎn)副的條件AB整周轉(zhuǎn)動(dòng)AC1D和ACD成立二.曲柄存在條件：（轉(zhuǎn)動(dòng)副為整轉(zhuǎn)副）二.曲柄存在條件：（轉(zhuǎn)動(dòng)副為整轉(zhuǎn)副）1.曲柄存在條件:2.推論:實(shí)例分析:AB＝70,BC＝90,CD＝110,AD＝40(1)最短與最長(zhǎng)桿之和小于其它兩桿之和(2)最短的構(gòu)件在連架桿或機(jī)架上(滿足條件1)(1)最短桿在機(jī)架上(2)最短桿在機(jī)架鄰邊(3)最短桿在機(jī)架對(duì)邊→雙曲柄機(jī)構(gòu)→曲柄搖桿機(jī)構(gòu)→雙搖桿機(jī)構(gòu)∵AD＋CD＝40＋110＝150＜AB＋BC＝160當(dāng)：①AD為機(jī)架②AB或DC為機(jī)架③BC為機(jī)架→雙曲柄～→曲柄搖桿～→雙搖桿～ABCD二.死點(diǎn)位置三.壓力角和傳動(dòng)角2.急回運(yùn)動(dòng):QuickReturnCharacteristics

工作行程:

workingstroke

空回行程:returnstrokeB2→B1(φ

2)→C2→C1(ψ)∵φ

1＞φ

2,而ψ不變B1→B2(φ1)→搖桿C1→C2(ψ)→工作行程時(shí)間＞空回行程時(shí)間

曲柄(主)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(順)搖桿(從)變速往復(fù)擺動(dòng)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)φ1φ2ψ極位:曲柄與連桿共線(B1、B2)→搖桿極位C1、C2→縮短非生產(chǎn)時(shí)間,提高生產(chǎn)率

牛頭刨床、往復(fù)式輸送機(jī)其運(yùn)動(dòng)特性→行程速度變化系數(shù)(行程速比系數(shù))Kcoefficientoftravelspeedvariationθ－極位夾角(搖桿處于兩極位時(shí)，對(duì)應(yīng)曲柄所夾銳角)crankacuteanglebetweenthetwolimitingpositionsθ↑→K↑→急回運(yùn)動(dòng)性質(zhì)↑上式表明，機(jī)構(gòu)急回速度取決于極位夾角θ的大小。θ越大，K值越大，機(jī)構(gòu)的急回程度越明顯，但機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)平穩(wěn)性下降。因此在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)工作要求，合理地選擇K值，通常取K=1.2～2.0。(2-2)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄主動(dòng)→急回圖2-4曲柄搖桿機(jī)構(gòu)φ1φ2ψ四桿機(jī)構(gòu)存在急回特性必須具備以下條件：①曲柄為主動(dòng)件②從動(dòng)件有極限位置③曲柄存在極位夾角

3.運(yùn)動(dòng)連續(xù)性

運(yùn)動(dòng)連續(xù)性：表示主動(dòng)件連續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)件也能連

續(xù)占據(jù)各個(gè)預(yù)期的位置。

從動(dòng)件只能在某一可行域內(nèi)運(yùn)動(dòng)，而不能相互跨越。2.2.2傳力特性壓力角a：受力方向和運(yùn)動(dòng)方向所夾的銳角傳動(dòng)角g：壓力角的余角在如圖所示的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，作用在從動(dòng)件上的驅(qū)動(dòng)力F與其受力點(diǎn)速度vC方向線之間所夾的銳角α稱為壓力角。（不計(jì)摩擦力、慣性力和重力）壓力角的余角γ稱為傳動(dòng)角。壓力角和傳動(dòng)角在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中是變化的。1.壓力角和傳動(dòng)角

Pressureangle,transmissionangleα—力的作用方向與該點(diǎn)速度方向的夾角α=α(t)C點(diǎn)受力Fc有效分量：Ft=Fccosαα小，傳力性能好α——是判定機(jī)構(gòu)動(dòng)力性能的一個(gè)指標(biāo)1)壓力角α(是對(duì)從動(dòng)件而言）CABDBCDC）α傳動(dòng)角γ——連桿與搖桿所夾的銳角

γ=γ(t)γ大，傳力性能好γ的許用值：γmin≥40°通常情況γmin≥50°傳遞較大動(dòng)力時(shí)2).傳動(dòng)角γ①曲柄搖桿機(jī)構(gòu)3).γmin的位置2.死點(diǎn)位置

deadpoints

從動(dòng)件與連桿共線→卡死當(dāng)搖桿為主動(dòng)件,而曲柄AB與連桿BC共線時(shí)(搖桿CD處于極位)→CD(主)通過(guò)連桿加于曲柄的驅(qū)動(dòng)力F正好通過(guò)曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)中心A→不能產(chǎn)生使曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩。圖2-4曲柄搖桿機(jī)構(gòu)圖2-5→機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)卡死機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不確定存在死點(diǎn)條件：有極限位置（從動(dòng)件與連桿共線）措施曲柄搖桿機(jī)構(gòu)搖桿主動(dòng)→死點(diǎn)死點(diǎn)→飛輪自身慣性腳踏縫紉機(jī)的停止現(xiàn)象飛機(jī)起落架

克服止點(diǎn)：為了使機(jī)構(gòu)能順利地通過(guò)死點(diǎn)位置，通常在從動(dòng)件軸上安裝飛輪，利用飛輪的慣性通過(guò)死點(diǎn)位置。也可采用多組機(jī)構(gòu)交錯(cuò)排列的方法，如兩組機(jī)構(gòu)交錯(cuò)排列，使左右兩機(jī)構(gòu)不同時(shí)處于死點(diǎn)位置。

利用止點(diǎn)：在工程上有時(shí)也需利用機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置來(lái)進(jìn)行工作。例如飛機(jī)的起落架、折疊式家具和夾具等機(jī)構(gòu)，如下圖所示。夾具

死點(diǎn)：有效分力等于零g=0a=90°利用構(gòu)件慣性多套機(jī)構(gòu)交錯(cuò)排列利用死點(diǎn)夾緊工件飛機(jī)起落架2.3平面連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及功能

運(yùn)動(dòng)副形狀簡(jiǎn)單、易制造面接觸，可以承受沖擊力構(gòu)件運(yùn)動(dòng)形式多樣慣性力不易平衡實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)軌跡2.4平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析運(yùn)動(dòng)分析內(nèi)容：位移、速度、加速度分析方法：圖解法解析法瞬心法相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法（矢量合成法）

桿組法－利用瞬心法求簡(jiǎn)單機(jī)構(gòu)的速度(速度分析)12P12V21V12(一)速度瞬心及其求法:瞬心┌絕對(duì)瞬心(該點(diǎn)的絕對(duì)速度為0)└相對(duì)瞬心(….不為0)

→相對(duì)運(yùn)動(dòng)兩剛體上瞬時(shí)相對(duì)速度為零的重合點(diǎn)→具同一瞬時(shí)絕對(duì)速度的重合點(diǎn)2.速度瞬心的求法:作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩剛體,任何時(shí)間總有一點(diǎn)的絕對(duì)速度相等→相對(duì)速度=01.速度瞬心的意義:→兩剛體相對(duì)運(yùn)動(dòng)→繞瞬心的轉(zhuǎn)動(dòng)(二)瞬心在速度分析上的應(yīng)用1.速度瞬心及其在機(jī)構(gòu)速度分析上的應(yīng)用

2.速度瞬心的求法:④組成純滾動(dòng)高副→接觸點(diǎn)是瞬心P122V211V1212P12瞬心的數(shù)目:N=K(K-1)/2(1-2)瞬心的求法:①已知兩個(gè)重合點(diǎn)的相對(duì)速度求瞬心圖1-18②組成轉(zhuǎn)動(dòng)副→轉(zhuǎn)動(dòng)副是瞬心圖1-19③組成移動(dòng)副→瞬心位于導(dǎo)軌垂線的無(wú)窮遠(yuǎn)處P12∞→所有重合點(diǎn)的相對(duì)速度∥移動(dòng)方向P12→接觸點(diǎn)的相對(duì)速度=0⑤組成滑動(dòng)兼滾動(dòng)副→瞬心位于過(guò)接觸點(diǎn)的公法線方向→接觸點(diǎn)的相對(duì)速度沿切線方向⑥不直接接觸兩構(gòu)件的瞬心⑥不直接接觸兩構(gòu)件的瞬心→三心定理→證明:123VC2VC3分析:重合點(diǎn)C（C2、C3）的絕對(duì)速度VC2=VC3

假設(shè):第三個(gè)瞬心(P23)不在P12及P13的連線上,而在C點(diǎn)。K=3，N=3(3－1)/2=3作平面運(yùn)動(dòng)的三個(gè)構(gòu)件共有三個(gè)瞬心,它們位于同一直線上?？傻茫篜12(構(gòu)件1、2)、P13(構(gòu)件1、3)是(絕對(duì))瞬心VC2≠VC3→它們方向不可能一致→∴C點(diǎn)不可能是第三個(gè)瞬心P23(瞬時(shí)絕對(duì)速度的重合點(diǎn))→第三個(gè)瞬心應(yīng)在P12P13的連線上。P12P13C1234P24P13絞鏈四桿機(jī)構(gòu)的瞬心K=4,N=4×3/2=6P23P34P14P12構(gòu)件2、1、4→在P12P14連線上構(gòu)件2、3、4→在P23P34連線上找P24:找P13：構(gòu)件1、2、3→在P12P23連線上構(gòu)件1、4、3→在P14P34連線上例K=4,N=4×(4－1)/2=6找P13：構(gòu)件1、2、3→在P12P23連線上構(gòu)件1、4、3→在P14P34連線上→過(guò)P14作導(dǎo)軌垂線找P24：構(gòu)件2、1、4→在P12P14連線上構(gòu)件2、3、4→在P23P34連線上→過(guò)P23作導(dǎo)軌垂線A1B234C∞P34P24∞P34P13P14P12P23(二)瞬心在速度分析上的應(yīng)用p.15瞬心→相對(duì)速度=0,絕對(duì)速度相等→速度分析1234P12P14P23P34P24P13(知ω2→ω

4)P24是構(gòu)件2、4的瞬心→兩者的同速點(diǎn)∴該點(diǎn)構(gòu)件2絕對(duì)速度：VE=ω2LEA構(gòu)件4絕對(duì)速度：VE=ω4LEDADE1.鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)(圖1-21)兩構(gòu)件的角速度與其絕對(duì)瞬心至相對(duì)瞬心的距離成反比。2.滑動(dòng)兼滾動(dòng)接觸的高副:(A)(B)C132P12P13P23nnP12→過(guò)接觸點(diǎn)的公法線上→三心定理求解圖1-23(D)→角速度與連心線被輪廓接觸點(diǎn)公法線所分割的兩線段長(zhǎng)度成反比→用在齒輪機(jī)構(gòu)(齒輪或擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu))3.直動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)231Oω1V2P23∞P12P12

→過(guò)接觸點(diǎn)的公法線上→三心定理求解P13(回轉(zhuǎn)副是瞬心)P23→構(gòu)件2、3的瞬心位于導(dǎo)軌垂線→(三心定理)過(guò)P13⊥導(dǎo)軌的無(wú)窮遠(yuǎn)處K=3,N=3×(3－1)/2=3(P13)2.5平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)分析（Analysis）設(shè)計(jì)（Design）綜合（synthesis）平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)

根據(jù)給定的要求選定機(jī)構(gòu)的型式，確定各構(gòu)件的尺寸，同時(shí)滿足運(yùn)動(dòng)條件（如存在曲柄等），動(dòng)力條件（如傳動(dòng)角等）和運(yùn)動(dòng)連續(xù)條件等。返回圖解法一、平面四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問(wèn)題問(wèn)題一：實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律實(shí)現(xiàn)連桿給定位置（剛體導(dǎo)引）爐門的開閉機(jī)構(gòu)鑄造造型機(jī)砂箱翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)要求所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)能引導(dǎo)剛體（連桿）順序通過(guò)一系列給定的位置。實(shí)現(xiàn)兩連架桿給定的對(duì)應(yīng)位置要求所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)的主、從動(dòng)連架桿的位置（轉(zhuǎn)角）滿足預(yù)定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。標(biāo)線：構(gòu)件上標(biāo)志其位置的線段。如：線段AF,DE。B1B2E2E1F1F2C1C2實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)特性要求問(wèn)題二：實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)軌跡要求在機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，連桿上某點(diǎn)的軌跡能符合預(yù)定的軌跡要求。設(shè)計(jì)方法：圖解法、解析法和實(shí)驗(yàn)法.圖解法解析法實(shí)驗(yàn)法平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法：2.5.2剛體導(dǎo)引機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)，使得連桿通過(guò)I、II、III三個(gè)位置例1：設(shè)計(jì)一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。已知連桿上鉸鏈B、C的位置（連桿的長(zhǎng)度已知），在機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，連桿依次占據(jù)B1C1、B2C2、B3C3

三個(gè)位置(下角標(biāo)1、2、3表示位置的序號(hào)）。求機(jī)構(gòu)中其余三個(gè)構(gòu)件的長(zhǎng)度。

作圖依據(jù)

固定鉸鏈中心A、D分別是連桿上活動(dòng)鉸鏈B、C的軌跡圓弧的圓心。分析設(shè)計(jì)的關(guān)鍵確定固定鉸鏈中心A、D的位置。設(shè)計(jì)方法中垂線法(三點(diǎn)定圓的圓心）作圖步驟：⑴選適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度比例尺l，作出連桿的三個(gè)位置。⑵分別作連線B1B2、B2B3的中垂線，其交點(diǎn)為固定鉸鏈中心A；再分別作連線C1C2、C2C3的中垂線，其交點(diǎn)為固定鉸鏈中心D。AD則：AB1C1D為機(jī)構(gòu)在第一位置時(shí)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。⑶從圖中量出圖長(zhǎng)AB1、C1D及AD，各構(gòu)件的長(zhǎng)度為：

lAB=lAB1,

lCD=lC1D,

lAD=lADAD機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)情況討論：1）若給定連桿的三個(gè)位置，有唯一解。2）若只給定連桿的兩個(gè)位置，當(dāng)再給一個(gè)附加條件時(shí)（如固定鉸鏈的方位等），才能得到唯一解。有無(wú)窮多個(gè)解；D返回B1ADC1機(jī)械的轉(zhuǎn)化原理B2C2DAAB3C3DAB11AB3C3B2C2B1C123132DAAC3C1B3B1DC2AB2AC3C1B3B1DAB2C2AC3C1B3B1DAB2AC3C1B3B1DB2AAC3C1B3B1DB2AAAC3C1B3B1DB2AAAC3C1B3B1B2AADAC3C1B3B1B2AADAC1B3B1B2AADAC1B3B1B2AADA、A、A三點(diǎn)在以D為圓心的圓弧上B1、B2、B3三點(diǎn)在以C1為圓心的圓弧上

問(wèn)題的實(shí)質(zhì)

將連架桿CD轉(zhuǎn)化為機(jī)架，連架桿AB則轉(zhuǎn)化成為連桿，原設(shè)計(jì)問(wèn)題轉(zhuǎn)變?yōu)橐阎B桿位置的設(shè)計(jì)。2.5.3函數(shù)生成機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)要求

通常為在主動(dòng)連架桿的轉(zhuǎn)角和從動(dòng)連架桿的轉(zhuǎn)角中，選定有限個(gè)角位置i與i的對(duì)應(yīng)值，以滿足傳動(dòng)函數(shù)()。

設(shè)計(jì)特點(diǎn)

兩連架桿的傳動(dòng)函數(shù)與桿長(zhǎng)的絕對(duì)值無(wú)關(guān)，僅與其相對(duì)值有關(guān)。設(shè)計(jì)時(shí)，通常預(yù)先確定機(jī)架的長(zhǎng)度(即確定兩個(gè)固定鉸鏈的位置)。機(jī)構(gòu)的待求參數(shù)為兩連架桿的長(zhǎng)度(即兩連架桿上連接連桿鉸鏈的四個(gè)坐標(biāo)分量)。

設(shè)計(jì)關(guān)鍵

確定連桿BC上活動(dòng)鉸鏈點(diǎn)C的位置。

應(yīng)用原理

機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化原理已知固定鉸鏈點(diǎn)A、D，設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)，使得兩個(gè)連架桿可以實(shí)現(xiàn)三組對(duì)應(yīng)關(guān)系d剛化反轉(zhuǎn)法以CD桿為機(jī)架時(shí)看到的四桿機(jī)構(gòu)ABCD的位置相當(dāng)于把以AD為機(jī)架時(shí)觀察到的ABCD的位置剛化，以D軸為中心轉(zhuǎn)過(guò)得到的。低副可逆性；機(jī)構(gòu)在某一瞬時(shí)，各構(gòu)件相對(duì)位置固定不變，相當(dāng)于一個(gè)剛體，其形狀不會(huì)隨著參考坐標(biāo)系不同而改變。函數(shù)生成機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)第1步：選B點(diǎn)，以I位置為參考位置，DF1為機(jī)架第2步：用剛化反轉(zhuǎn)法求出B2、B3的轉(zhuǎn)位點(diǎn)第3步：做中垂線，找C1點(diǎn)第4步：聯(lián)接AB1C1DB’2α2B2φ2E2α1B1

φ1E12)按兩連架桿三組對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)①任意選定構(gòu)件AB的長(zhǎng)度②連接B2E2、DB2的得△B2E2D③繞D將△B2E2D旋轉(zhuǎn)φ1-φ2得B’2點(diǎn)已知:機(jī)架長(zhǎng)度d和兩連架桿三組對(duì)應(yīng)位置。AdDB3α3φ3E3設(shè)計(jì)步驟：④連接B3E3、DB3得△B3E3D⑤將△B3E3D繞D旋轉(zhuǎn)φ1-φ3得B’3點(diǎn)2)按兩連架桿三組對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)已知:機(jī)架長(zhǎng)度d和兩連架桿三組對(duì)應(yīng)位置。α2B2φ2E2α1B1

φ1E1AdDB3α3φ3E3B’2B’3①任意選定構(gòu)件AB的長(zhǎng)度②連接B2E2、DB2的得△B2E2D③繞D將△B2E2D旋轉(zhuǎn)φ1-φ2得B’2點(diǎn)設(shè)計(jì)步驟：α2B2φ2E2α1B1

φ1E1AdDB3α3φ3E3B’2B’3⑥由B’1B’2B3三點(diǎn)求圓心C3

。2)按兩連架桿三組對(duì)應(yīng)位置設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)已知:機(jī)架長(zhǎng)度d和兩連架桿三組對(duì)應(yīng)位置。C1B2C2B3C3④連接B3E3、DB3得△B3E3D⑤將△B3E3D繞D旋轉(zhuǎn)φ1-φ3得B’3點(diǎn)①任意選定構(gòu)件AB的長(zhǎng)度②連接B2E2、DB2的得△B2E2D③繞D將△B2E2D旋轉(zhuǎn)φ1-φ2得B’2點(diǎn)設(shè)計(jì)步驟：函數(shù)生成機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)——解析法2.5.4急回機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)已知行程速