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

§4.1概述§4.2平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析§4.3平面機(jī)構(gòu)的力分析§4.4四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及其演化§4.5平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性§4.6平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)第4章平面連桿機(jī)構(gòu)4.1概述平面連桿機(jī)構(gòu)是由若干個(gè)構(gòu)件通過低副聯(lián)接而成的機(jī)構(gòu)，又稱為平面低副機(jī)構(gòu)。由四個(gè)構(gòu)件通過低副聯(lián)接而成的平面連桿機(jī)構(gòu)，稱為平面四桿機(jī)構(gòu)。如果所有低副均為轉(zhuǎn)動(dòng)副，這種四桿機(jī)構(gòu)就稱為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。平面連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)由于是低副，為面接觸，所以承受壓強(qiáng)小、便于潤(rùn)滑、磨損較輕，可承受較大載荷結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，構(gòu)件之間的接觸是有構(gòu)件本身的幾何約束來保持的，所以構(gòu)件工作可靠可使從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)多種形式的運(yùn)動(dòng)，滿足多種運(yùn)動(dòng)規(guī)律的要求利用平面連桿機(jī)構(gòu)中的連桿可滿足多種運(yùn)動(dòng)軌跡的要求平面連桿機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)根據(jù)從動(dòng)件所需要的運(yùn)動(dòng)規(guī)律或軌跡來設(shè)計(jì)連桿機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜，精度不高。運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的慣性難以平衡，不適用于高速場(chǎng)合。4.2平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析已知機(jī)構(gòu)中主動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)，求解機(jī)構(gòu)中其他各構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析：通過機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析可了解機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過程中構(gòu)件上某些點(diǎn)的位移、速度和加速度以及構(gòu)件的角位移、角速度和角加速度。本節(jié)主要介紹用相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法求機(jī)構(gòu)的速度和加速度的方法。4.2.1同一構(gòu)件上點(diǎn)的速度、加速度分析已知條件：各構(gòu)件的尺寸、位置以及構(gòu)件1的角速度角加速度要求：、現(xiàn)在要求出在圖示位置時(shí)構(gòu)件2上C點(diǎn)、E點(diǎn)的速度，加速度，以及構(gòu)件2和構(gòu)件3的角速度，角加速度，4.2平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析4.2平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析1.速度分析

（1）求，方向垂直于AB，指向與的轉(zhuǎn)向一致。（2）求

B

點(diǎn)與C

點(diǎn)同為構(gòu)件2上的點(diǎn)，根據(jù)理論力學(xué)，做平面運(yùn)動(dòng)的剛體上某一點(diǎn)的速度可以看作是剛體上任選基點(diǎn)的牽連速度和該點(diǎn)繞基點(diǎn)的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)速度的合成。因此構(gòu)件2上C

點(diǎn)的速度等于B

點(diǎn)的速度與C

點(diǎn)相對(duì)B

點(diǎn)的速度矢量和，即大小方向

？

？4.2平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析構(gòu)件1與構(gòu)件2在B點(diǎn)組成轉(zhuǎn)動(dòng)副，所以，同理因此上式中只有兩個(gè)未知數(shù)，可以用矢量多邊形來求解。①

如圖所示，選定速度比例尺為

(m/s/mm)

，任取極點(diǎn)p作矢量，指向同

的轉(zhuǎn)向一致，長(zhǎng)度這樣矢量

可以代表②從b點(diǎn)作的方向線bcBC從ｐ點(diǎn)作的方向線pc矢量代表，矢量代表

，CD并交于c點(diǎn)4.2平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析（3）求由圖4.1可知將矢量移到機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖中的C點(diǎn)處，則可見為逆時(shí)針方向。將矢量移到機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖中的C點(diǎn)處，則可見為逆時(shí)針方向。

（4）求因?yàn)锽、C、E為同一構(gòu)件上的點(diǎn)，所以可得出下列方程式：大??？？？

方向？4.2平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析后一個(gè)方程只有兩個(gè)未知數(shù)，可用圖解法求解如圖4.1b所示，過b點(diǎn)作

的方向線

，過c點(diǎn)作

的方向線

，兩線交于e點(diǎn)矢量

代表其大小為4.2平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析2.加速度分析（1）求由已知條件可知：方向?yàn)锽→A

方向垂直于AB，指向與

方向一致。式中有兩個(gè)未知數(shù)，可用矢量圖解法求解（2）求根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理，可建立如下方程式大??？

？方向Ｃ→Ｄ

ＣＤ

Ｂ→Ａ

ＡＢＣ→Ｂ

ＢＣ4.2平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析，其大小為任取一點(diǎn)P′為極點(diǎn)，作矢量如圖C所示，選定加速度比例尺，指向?yàn)锽→A，這樣矢量可以代表接著從b″作矢量，長(zhǎng)度為，指向與α1方向一致，則矢量代表；再作，指向?yàn)镃→B，長(zhǎng)度為，矢量代表了作為的方向線；從p′作作，方向?yàn)镃→D，長(zhǎng)度為，矢量代表過作，作為的方向線，與線相交于c′4.2平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析代表了C點(diǎn)的加速度aC、代表aCB，大小分別為（3）求a2、a3由圖4.1c可知，代表，代表將它們平移到機(jī)構(gòu)圖中的C點(diǎn)處，可得逆時(shí)針方向逆時(shí)針方向4.2平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析（4）求aE

因?yàn)锽、C、E是同一構(gòu)件上的三點(diǎn)，可列出下列方程式大小方向？？E→B？⊥EB？⊥EC如圖4.1c所示，過b′點(diǎn)作，方向從E→B，長(zhǎng)度為再過e″點(diǎn)作的方向線；同樣過c′點(diǎn)作代表，再作作的方向線，與的方向線相交于e′點(diǎn)。這樣矢量代表aE，矢量代表Aec，大小分別為4.2平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析4.2.2組成移動(dòng)副的兩構(gòu)件瞬時(shí)重合點(diǎn)的速度、加速度分析已知條件：要求：機(jī)構(gòu)的位置各構(gòu)件的長(zhǎng)度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)主動(dòng)件1以等角速度試求導(dǎo)桿3的角速度角加速度4.2平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析1.速度分析（1）求構(gòu)件1和構(gòu)件2在B點(diǎn)組成轉(zhuǎn)動(dòng)副，所以，方向垂直于AB，指向與的方向相同。（2）求構(gòu)件2和構(gòu)件3組成移動(dòng)副，B2與B3為瞬時(shí)重合點(diǎn)。由理論力學(xué)可知，B3點(diǎn)的絕對(duì)速度等于與其重合的牽連點(diǎn)B2的絕對(duì)速度和B3相對(duì)于B2的相對(duì)速度的合成，即大小方向？⊥AB？//BC該式只有兩個(gè)未知數(shù)，可用圖解法求解。如圖4.2b所示，選定速度比例尺4.2平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析任取極點(diǎn)p，作，則代表；作，代表的方向線，作，代表的方向線，二者相交于b3點(diǎn)，代表，矢量代表則矢量（注意其矢量的指向與相對(duì)應(yīng)速度下標(biāo)的順序相反）。速度的大小分別為4.2平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析2.加速度分析（1）求，其大小為，方向?yàn)锽→A。（2）求由理論力學(xué)可知，B3點(diǎn)的絕對(duì)加速度等于牽連加速度哥氏加速度和相對(duì)加速度的合成，其中哥氏加，方向由相對(duì)速度速度的大小的指向順著牽連角速度轉(zhuǎn)過90°而得，即大小方向？⊥BC？//BC4.2平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析選定加速度比例尺為，作加速度多邊形（如圖4.2c所示），其中代表代表代表代表代表代表所以，方向由p′指向（3）求a3將移至B點(diǎn)，得，方向?yàn)槟鏁r(shí)針。由于構(gòu)件2、構(gòu)件3組成移動(dòng)副，所以。4.3平面機(jī)構(gòu)的力分析平面機(jī)構(gòu)力分析的主要目的：根據(jù)作用在平面機(jī)構(gòu)上的已知外力和慣性力，確定各運(yùn)動(dòng)副中的反力，進(jìn)而確定為維持機(jī)構(gòu)按給定規(guī)律運(yùn)動(dòng)所需的平衡力或平衡力矩。

力分析通常用于計(jì)算機(jī)構(gòu)各零件的強(qiáng)度、確定機(jī)械效率以及機(jī)械工作時(shí)所需的驅(qū)動(dòng)力矩等。4.3平面機(jī)構(gòu)的力分析4.3.1運(yùn)動(dòng)副的摩擦1.移動(dòng)副中的摩擦力滑塊1和平面2組成移動(dòng)副，滑塊受力F作用沿水平相左移動(dòng)。力F與接觸面法線的夾角為可以將F分解成切向力Ft和法向力Fn根據(jù)摩擦定律，F(xiàn)f=fFN，

由圖4.3可知由上述兩式可得4.3平面機(jī)構(gòu)的力分析由上式可知：（1）當(dāng)外力F的作用線在摩擦角所包圍的區(qū)域之外，此時(shí)Ft>Ff，滑塊作加速運(yùn)動(dòng)；（2）當(dāng)外力F的作用線在摩擦角所包圍的區(qū)域的面上，此時(shí)Ft=Ff，滑塊作等速運(yùn)動(dòng)。若滑塊原來是靜止的，則保持靜止不動(dòng)；（3）當(dāng)外力F的作用線在摩擦角所包圍的區(qū)域的里面，此時(shí)Ft<Ff，滑塊作減速運(yùn)動(dòng)，直到靜止。若滑塊原來靜不動(dòng)，則不論用多大的外力都無法推動(dòng)滑動(dòng)使其運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為自鎖。4.3平面機(jī)構(gòu)的力分析兩個(gè)構(gòu)件組成非平面移動(dòng)副時(shí)的情況，如圖所示。根據(jù)平衡條件得在z方向在xy平面內(nèi)4.3平面機(jī)構(gòu)的力分析2.轉(zhuǎn)動(dòng)副中的摩擦力圖示為轉(zhuǎn)動(dòng)副中摩擦力的情況。軸頸1與軸承2組成轉(zhuǎn)動(dòng)副，F(xiàn)f為作用在軸頸上的徑向載荷。無論FR21的方向如何，與軸心的距離始終等于總反力的作用線始終與摩擦圓相切

軸頸在力矩M的作用下相對(duì)軸承以角速度傳動(dòng)。當(dāng)軸頸作等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由圖可見，由軸頸半徑r和當(dāng)量摩擦系數(shù)f0決定。的值4.3平面機(jī)構(gòu)的力分析推力軸承的軸頸與軸承也構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，其接觸面可以是任意旋轉(zhuǎn)體的表面如圖4.8所示。Fa為軸向載荷，r和R分別為圓環(huán)面的內(nèi)、外半徑，f為滑動(dòng)摩擦系數(shù)，則摩擦力矩Mf為對(duì)于非跑合軸頸對(duì)于跑合軸頸4.3平面機(jī)構(gòu)的力分析4.3.2機(jī)構(gòu)受力分析1.運(yùn)動(dòng)副中作用力的特點(diǎn)（1）轉(zhuǎn)動(dòng)副約束反力的大小與方向未知。當(dāng)不計(jì)摩擦?xí)r，離作用線通過轉(zhuǎn)動(dòng)中心；當(dāng)計(jì)及摩擦?xí)r，約束反力逆相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)方向與轉(zhuǎn)動(dòng)中心偏離一個(gè)摩擦圓半徑的距離。（2）移動(dòng)副約束反力的大小與作用點(diǎn)未知。當(dāng)不計(jì)摩擦?xí)r，力的方向垂直于相對(duì)移動(dòng)方向；當(dāng)計(jì)及摩擦?xí)r，約束反力逆相對(duì)移動(dòng)方向偏轉(zhuǎn)一個(gè)摩擦角。（3）平面高副約束反力的大小未知。當(dāng)不計(jì)摩擦?xí)r，約束反力過接觸點(diǎn)的公法線；當(dāng)計(jì)及摩擦?xí)r，約束反力過接觸點(diǎn)，并相對(duì)于公法線逆相對(duì)滑動(dòng)方向偏轉(zhuǎn)一個(gè)摩擦角。4.3平面機(jī)構(gòu)的力分析2.計(jì)及摩擦力時(shí)的靜力分析（不考慮慣性力）構(gòu)件力平衡的特點(diǎn)為：1.不含力偶的二力桿，兩個(gè)力等值、共線、反向。2.含力偶的二力桿，兩個(gè)力值、反向、不共線，相距h=M/F。3.不含力偶的三力桿，三個(gè)力匯交于一點(diǎn)。4.確定摩擦總反力FRik的方位時(shí)，首先粗略判斷FRik的指向，然后確定相對(duì)角速度的轉(zhuǎn)向，使FRik與摩擦圓相切，并對(duì)鉸鏈中心所形成的力矩方向與的方向相反。4.3平面機(jī)構(gòu)的力分析4.3.3機(jī)械效率及自鎖1．機(jī)械效率的計(jì)算機(jī)械在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的一個(gè)周期內(nèi)，驅(qū)動(dòng)力所作的功Wd等于工作阻力所作的功Wr和有害阻力所作的功Wf之和，即通常用來表示機(jī)械對(duì)能量的利用程度用功率表示的機(jī)械效率4.3平面機(jī)構(gòu)的力分析機(jī)械效率也可以用力或力矩的表達(dá)式表示圖為一機(jī)械傳動(dòng)示意圖。設(shè)Fd為驅(qū)動(dòng)力，F(xiàn)r為生產(chǎn)阻力，分別為在Fd和Fr的作用點(diǎn)處沿其作用線方向上的速度和假設(shè)機(jī)械中不存在摩擦（即理想機(jī)械），設(shè)理想驅(qū)動(dòng)力用Fd0表示，此時(shí)輸入功率與輸出功率相等，即（4.12）將上式帶入式（4.12）得4.3平面機(jī)構(gòu)的力分析2．機(jī)械的自鎖由于機(jī)械中總存在著損失功，所以機(jī)械效率h<1。若機(jī)械的輸入功全部消耗于摩擦，結(jié)果就沒有有用功輸出，則h=0。若機(jī)械的輸入功不足克服摩擦阻力消耗的功，則h<0。在這種情況下不管驅(qū)動(dòng)力多大都不能使機(jī)械運(yùn)動(dòng)，機(jī)械發(fā)生自鎖。因此機(jī)械自鎖的條件是h≤0，其中h=0為自鎖狀態(tài)，并不可靠。4.3平面機(jī)構(gòu)的力分析4.3.4螺旋機(jī)構(gòu)的效率圖a所示為矩形螺旋，設(shè)其螺母上承受一軸向載荷Fr，根據(jù)螺紋形成原理，可將其沿中徑d2展開成一升角為的斜面，如圖b所示。4.3平面機(jī)構(gòu)的力分析當(dāng)以力矩Md擰緊螺母時(shí)，相當(dāng)于滑塊在驅(qū)動(dòng)力Fd作用下克服阻力Fr沿斜面等速上升，如圖a所示。Fd為作用在螺母中徑d2上的圓周力，設(shè)此時(shí)斜面對(duì)滑塊的全反力為FR21，則根據(jù)滑塊的力平衡方程可得Fd+Fr+FR21=0

作力多邊形（如圖b所示），由圖可得4.3平面機(jī)構(gòu)的力分析則擰緊螺母的力矩為若不考慮摩擦力則由上式的理想驅(qū)動(dòng)力矩為則，其效率為4.3平面機(jī)構(gòu)的力分析當(dāng)擰松螺母時(shí)相當(dāng)于滑塊在力Fr作用下下滑（見圖c），此時(shí)力多邊形如圖d所示。設(shè)為維持滑塊等速下滑的支持力為，則則支持阻力矩為若不考慮摩擦力則由上式的理想驅(qū)動(dòng)力矩為此時(shí)效率為4.3平面機(jī)構(gòu)的力分析如果要求螺母在力Fr作用下不會(huì)自動(dòng)松脫，即要求機(jī)構(gòu)自鎖，必須使，故螺紋自鎖的條件為所以三角螺紋的摩擦阻力大、效率低，易發(fā)生自鎖，常用作聯(lián)接螺紋。矩形螺紋效率高，常用作傳動(dòng)螺紋。由于，則與矩形螺紋類似，三角螺紋相當(dāng)于楔形滑塊在楔形槽面內(nèi)滑動(dòng)，只需將上述的摩擦角j改稱當(dāng)量摩擦角jv即可。

1.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)在兩連架桿中，一個(gè)為曲柄，另一個(gè)為搖桿。應(yīng)用舉例：牛頭刨床橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)、衛(wèi)星天線、飛剪縫紉機(jī)腳踏板機(jī)構(gòu)、自行車、走步機(jī)、送料機(jī)構(gòu)

一般曲柄主動(dòng)，將連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為搖桿的擺動(dòng)，也可搖桿主動(dòng)，曲柄從動(dòng)。運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：根據(jù)連架桿運(yùn)動(dòng)形式的不同，可分為三種基本形式4.4四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及其演化4.4.1四桿機(jī)構(gòu)的基本形式4.4四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及其演化曲柄搖桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例衛(wèi)星接收裝置4.4四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及其演化曲柄搖桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例縫紉機(jī)腳踏板機(jī)構(gòu)4.4四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及其演化曲柄搖桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例自行車4.4四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及其演化曲柄搖桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例跑步機(jī)4.4四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及其演化曲柄搖桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)2.雙曲柄機(jī)構(gòu)—兩連桿架均為曲柄的四桿機(jī)構(gòu)4.4四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及其演化應(yīng)用舉例：慣性篩、插床機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：從動(dòng)曲柄變速回轉(zhuǎn)4.4四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及其演化慣性篩雙曲柄機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例4.4四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及其演化插床機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例4.4四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及其演化3.雙搖桿機(jī)構(gòu)—兩連桿架均為搖桿的四桿機(jī)構(gòu)港口起重機(jī)、飛機(jī)起落架、車輛的前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)應(yīng)用舉例：4.4四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及其演化雙搖桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例港口起重機(jī)選擇連桿上合適的點(diǎn)，軌跡為近似的水平直線4.4四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及其演化雙搖桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例飛機(jī)起落架4.4四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及其演化車輛的前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例4.4四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及其演化4.4.2平面四桿機(jī)構(gòu)的演化1.擴(kuò)大轉(zhuǎn)動(dòng)副，使轉(zhuǎn)動(dòng)副變成移動(dòng)副4.4四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及其演化曲柄滑快機(jī)構(gòu)演化2.取不同的構(gòu)件為機(jī)架4.4四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及其演化4.4四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及其演化當(dāng)構(gòu)件2和構(gòu)件4均能作整周轉(zhuǎn)動(dòng)，小型刨床就是應(yīng)用實(shí)例4.4四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及其演化當(dāng)桿2的長(zhǎng)度小于機(jī)架長(zhǎng)度時(shí)，導(dǎo)稈4只能作來回?cái)[動(dòng)，又稱為擺動(dòng)導(dǎo)稈機(jī)構(gòu)，牛頭刨中的主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是他的應(yīng)用實(shí)例4.4四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及其演化當(dāng)以構(gòu)件3為機(jī)架時(shí)，可演化成移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，圖示壓水機(jī)就是實(shí)例4.4四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及其演化如果兩個(gè)移動(dòng)副代替鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，便可得到三種不同形式的四桿機(jī)構(gòu)①曲柄移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)4.4四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及其演化②雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)4.4四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及其演化③

雙滑塊機(jī)構(gòu)

設(shè)a＜d，則當(dāng)AB

桿能繞軸A

相對(duì)于AD

桿作整周轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，AB

桿必須占據(jù)與AD

桿共線的兩個(gè)位置

a≤d，a≤b，a≤c

在△B’’C’’D中b≤(d-a)+c在△B’C’D中即a+b≤d+c

c≤(d-a)+b即a+c≤d+b

a+d≤b+c

將式3-1、3-2、3-3兩兩相加，可得即AB桿為最短桿4.5平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性4.5.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有一個(gè)曲柄的條件：(1)最短桿與最長(zhǎng)桿之和小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之和；(2)最短桿為連架桿。選任一桿為機(jī)架，都能實(shí)現(xiàn)完全相同的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，這稱為運(yùn)動(dòng)的可逆性。在一個(gè)四桿機(jī)構(gòu)中，選取不同的構(gòu)件作機(jī)架，以獲得輸出構(gòu)件與輸入構(gòu)件間不同的運(yùn)動(dòng)特性。這一方法稱為連桿機(jī)構(gòu)的倒置。4.5平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性4.5平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性可用以下方法來判別鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型：2.若機(jī)構(gòu)滿足桿長(zhǎng)之和條件，則(1)以最短桿的鄰邊為機(jī)架時(shí)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)(2)以最短桿為機(jī)架時(shí)為雙曲柄機(jī)構(gòu)(3)以最短桿的對(duì)邊為機(jī)架時(shí)為雙搖桿機(jī)構(gòu)1.若機(jī)構(gòu)不滿足桿長(zhǎng)之和條件則只能成為雙搖桿機(jī)構(gòu)4.5平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性4.5.2壓力角和傳動(dòng)角1.壓力角a壓力角：從動(dòng)件所受的力F與受力點(diǎn)速度Vc所夾的銳角a。有效分力：Ft=Fcosa有害分力：Fr=Fsinaa愈小，機(jī)構(gòu)傳動(dòng)性能愈好。2.傳動(dòng)角g傳動(dòng)角：連桿與從動(dòng)件所夾的銳角g。g=900-ag越大，機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)性能越好，設(shè)計(jì)時(shí)一般應(yīng)使gmin≥40°，對(duì)于高速大功率機(jī)械應(yīng)使gmin≥50°。3.最小傳動(dòng)角的位置鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)在曲柄與機(jī)架共線的兩位置出現(xiàn)最小傳動(dòng)角。4.5平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性對(duì)于曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，當(dāng)主動(dòng)件為曲柄時(shí)，最小傳動(dòng)角出現(xiàn)在曲柄與機(jī)架垂直的位置。對(duì)于擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)由于在任何位置時(shí)主動(dòng)曲柄通過滑塊傳給從動(dòng)桿的力的方向，與從動(dòng)桿上受力點(diǎn)的速度方向始終一致，所以傳動(dòng)角等于90度。4.5平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性4.5.3急回特性急回特性機(jī)構(gòu)工作件返回行程速度大于工作行程的特性。工作行程時(shí)：V1=C1C2/t1

返回行程時(shí)：V2=C1C2/t2行程速比系數(shù)K為了表示工作件往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的急回程度，用V2和V1的比值K來描述。由上式可得：急回特性的作用四桿機(jī)構(gòu)的急回特性可以節(jié)省空間，提高生產(chǎn)率。4.5平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性4.5.4死點(diǎn)死點(diǎn)的位置在從動(dòng)曲柄與連桿共線的連個(gè)位置之一時(shí)，出現(xiàn)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角g=0，壓力角a=90的情況，這時(shí)連桿對(duì)從動(dòng)曲柄的作用里恰好通過其回轉(zhuǎn)中心，不能推動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)的這種位置稱為死點(diǎn)位置。死點(diǎn)的利弊利：工程上利用死點(diǎn)進(jìn)行工作。弊：機(jī)構(gòu)有死點(diǎn)，從動(dòng)件將出現(xiàn)卡死或運(yùn)動(dòng)方向不確定現(xiàn)象，對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不利度過死點(diǎn)的方法增大從動(dòng)件的質(zhì)量、利用慣性度過死點(diǎn)位置。采用機(jī)構(gòu)錯(cuò)位排列的方法4.6平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)一個(gè)設(shè)計(jì)過程：已知條件→構(gòu)件尺寸

兩類基本問題：實(shí)現(xiàn)給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律；

實(shí)現(xiàn)給定運(yùn)動(dòng)軌跡；

三種設(shè)計(jì)方法：圖解法解析法實(shí)驗(yàn)法