第五章-平面连杆机构讲解.pptx

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1、2023/4/301一、定义一、定义 许多构件用低副（转动副和许多构件用低副（转动副和移动副）连接组成的平面机构。移动副）连接组成的平面机构。主要用来传递运动、放大位移或改变位移。主要用来传递运动、放大位移或改变位移。二、特点二、特点 优点：全低副（面接触），利于润滑，故磨损小、全低副（面接触），利于润滑，故磨损小、传载大、寿命长；易加工，精度高，制造成本低等。传载大、寿命长；易加工，精度高，制造成本低等。缺点：不能精确实现复杂的运动规律不能精确实现复杂的运动规律，设计计算设计计算较复杂，惯性力不易平衡等。较复杂，惯性力不易平衡等。5-1 5-1 概述概述第1页/共57页2023/4/302最

2、简单的平面连杆机构：最简单的平面连杆机构：最简单的平面连杆机构：最简单的平面连杆机构：二杆二杆最简单最简单三杆三杆 不可能不可能平面四杆机构平面四杆机构平面四杆机构平面四杆机构是能实现各种运动形式转换的最简单的连杆机构。由由N个个构构件件用用低低副副连连接接而而成成的的机机构构称称为为平平面面N杆机构杆机构第2页/共57页2023/4/303第2 2章 平面连杆机构 主要内容主要内容概述概述平面四杆机构的分类平面四杆机构的分类平面四杆机构曲柄存在的条件和几个基本概念平面四杆机构曲柄存在的条件和几个基本概念平面四杆机构的设计平面四杆机构的设计第3页/共57页2023/4/3045-2 5-2 平

3、面四杆机构的分类平面四杆机构的分类平面铰链四杆机构平面铰链四杆机构全部用转动副连接全部用转动副连接一、铰链四杆机构一、铰链四杆机构1234ABCD连杆连杆连架杆连架杆连架杆连架杆机架机架连杆不与机架直接相连的构件。连架杆曲柄能绕与机架构成的转动副中心整周转动。摇杆(摆杆)仅能在小于360的某一角度内 摆动。机架机构的固定构件。各各杆杆名名称称整转副组成转动副的两构件能作整周相对转动。摆动副组成转动副的两构件只能在小于360内相对转动。第4页/共57页2023/4/3051234ABCD摇杆？（连架杆）摇杆？（连架杆）曲柄？（连架杆）曲柄？（连架杆）平面连杆机构中的连架杆常作为运动和动力的输入构

4、件(主动件)与输出构件(从动件)。机构主动件与从动件的运动学性质在很大程度上决定了机构的性质与用途。平面连杆机构常以连架杆尤其是从动件的运动特征来定义机构的名称。5-2 5-2 平面四杆机构的分类平面四杆机构的分类第5页/共57页2023/4/306曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构双曲柄机构双曲柄机构双摇杆机构双摇杆机构铰链四杆机构铰链四杆机构铰铰链链四四杆杆机机构构的的基基本本型型式式整转副整转副摆动副摆动副DABCABCD ABCD 5-2 5-2 平面四杆机构的分类平面四杆机构的分类第6页/共57页2023/4/3071234ABCD颚式破碎机颚式破碎机颚式破碎机颚式破碎机整转副整转副摆动副摆动

5、副1、曲柄摇杆机构、曲柄摇杆机构5-2 5-2 平面四杆机构的分类平面四杆机构的分类第7页/共57页2023/4/308牛头刨床横向自动进给机构牛头刨床横向自动进给机构牛头刨床横向自动进给机构牛头刨床横向自动进给机构1234ABCD整转副整转副摆动副摆动副5-2 5-2 平面四杆机构的分类平面四杆机构的分类第8页/共57页2023/4/309ABCD活塞泵活塞泵活塞泵活塞泵5-2 5-2 平面四杆机构的分类平面四杆机构的分类第9页/共57页2023/4/3010雷达天线雷达天线雷达天线雷达天线5-2 5-2 平面四杆机构的分类平面四杆机构的分类第10页/共57页2023/4/3011缝纫机踏板

6、机构缝纫机踏板机构缝纫机踏板机构缝纫机踏板机构2143摇杆主动摇杆主动3124第11页/共57页2023/4/3012整转副整转副整转副整转副曲柄曲柄曲柄曲柄曲柄曲柄曲柄曲柄ABCD旋转式水泵旋转式水泵旋转式水泵旋转式水泵ABCD2、双曲柄机构、双曲柄机构5-2 5-2 平面四杆机构的分类平面四杆机构的分类第12页/共57页2023/4/3013A AB BD DC C12 234 4E E6 63 31惯性筛机构惯性筛机构惯性筛机构惯性筛机构5-2 5-2 平面四杆机构的分类平面四杆机构的分类第13页/共57页2023/4/3014平行四边形机构平行四边形机构5-2 5-2 平面四杆机构的分

7、类平面四杆机构的分类第14页/共57页2023/4/3015平行四边形机构平行四边形机构5-2 5-2 平面四杆机构的分类平面四杆机构的分类第15页/共57页2023/4/3016车门启闭机构车门启闭机构反平行四边形机构反平行四边形机构5-2 5-2 平面四杆机构的分类平面四杆机构的分类第16页/共57页2023/4/3017平行四边形机构的运动不确定状态平行四边形机构的运动不确定状态平行四边形机构平行四边形机构 AB AB AB AB3 3 3 3C C C C3 3 3 31 1 1 1D D D D和和 ABABABAB3 3 3 3C C C C3 3 3 3D D D D5-2 5-

8、2 平面四杆机构的分类平面四杆机构的分类第17页/共57页2023/4/3018平行四边形机构平行四边形机构解决方法：解决方法：1.1.1.1.在主、从动曲柄上错开一定的角度再安装一组平在主、从动曲柄上错开一定的角度再安装一组平行四边形机构行四边形机构;5-2 5-2 平面四杆机构的分类平面四杆机构的分类第18页/共57页2023/4/3019解决方法：解决方法：2.2.利用第三个平行曲柄来消除运动不确定状态。利用第三个平行曲柄来消除运动不确定状态。平行四边形机构平行四边形机构5-2 5-2 平面四杆机构的分类平面四杆机构的分类第19页/共57页2023/4/3020摆动副摆动副摆动副摆动副摇

9、杆摇杆摇杆摇杆摇杆摇杆摇杆摇杆ABCD3、双摇杆机构、双摇杆机构5-2 5-2 平面四杆机构的分类平面四杆机构的分类第20页/共57页2023/4/30215-2 5-2 平面四杆机构的分类平面四杆机构的分类第21页/共57页2023/4/3022鹤式起重机鹤式起重机搬运机构搬运机构5-2 5-2 平面四杆机构的分类平面四杆机构的分类第22页/共57页2023/4/3023等腰梯形机构等腰梯形机构5-2 5-2 平面四杆机构的分类平面四杆机构的分类第23页/共57页2023/4/3024改变杆的长度改变杆的长度转动副变成移动副转动副变成移动副改变构件相对尺寸改变构件相对尺寸 令令e=0对心曲柄

10、滑块机构对心曲柄滑块机构 e=0e=0e=0e=0偏置曲柄滑块机构偏置曲柄滑块机构 e e e e 0 0 0 0A AB BC CD DA AB BC CeA AB BC C二、含有一个移动副的四杆机构二、含有一个移动副的四杆机构1、曲柄滑块机构、曲柄滑块机构5-2 5-2 平面四杆机构的分类平面四杆机构的分类第24页/共57页2023/4/3025偏置曲柄滑块机构偏置曲柄滑块机构 e 0e 0e 0e 0对心曲柄滑块机构对心曲柄滑块机构 e=0e=0e=0e=01、曲柄滑块机构、曲柄滑块机构5-2 5-2 平面四杆机构的分类平面四杆机构的分类第25页/共57页2023/4/3026内燃机内

11、燃机压力机压力机1、曲柄滑块机构、曲柄滑块机构5-2 5-2 平面四杆机构的分类平面四杆机构的分类第26页/共57页2023/4/3027改改变变画画法法改变放置方向改变放置方向B BA AC C1 12 23 34 4A AB BC C1 12 23 34 4B BA AC C1 12 23 34 45-2 5-2 平面四杆机构的分类平面四杆机构的分类第27页/共57页2023/4/3028改变机架改变机架转动导杆机构转动导杆机构 (l l l l1 1 1 1 l l l l2 2 2 2)l l l l2 2 2 2 l l l l1 1 1 1 原动件原动件原动件原动件A AB BC

12、C1 12 23 34 4A AB BC C1 12 23 34 4A AB BC C1 12 23 34 42、导杆机构、导杆机构5-2 5-2 平面四杆机构的分类平面四杆机构的分类第28页/共57页2023/4/3029B234C1AB B3 34 4C C1 1A A2 24 4A A1 1B B2 23 3C C1 13 3C C4 4A AB B2 2A A1 1C C2 23 34 4B B 手摇唧筒手摇唧筒手摇唧筒手摇唧筒B BC C3 32 21 14 4A AA AB BC C3 32 21 14 43、摇块机构和定块机构、摇块机构和定块机构自卸卡车举升机构自卸卡车举升机构自

13、卸卡车举升机构自卸卡车举升机构 这种通过选择不同构件作为机架以获得不同机构的方法这种通过选择不同构件作为机架以获得不同机构的方法这种通过选择不同构件作为机架以获得不同机构的方法这种通过选择不同构件作为机架以获得不同机构的方法称为：称为：称为：称为：机构的倒置机构的倒置机构的倒置机构的倒置5-2 5-2 平面四杆机构的分类平面四杆机构的分类第29页/共57页2023/4/3030正切机构正切机构HHtan两个移动副不相邻两个移动副不相邻两个移动副不相邻两个移动副不相邻l1sinl1正弦机构正弦机构两个移动副相邻两个移动副相邻两个移动副相邻两个移动副相邻且其中之一与机架关联且其中之一与机架关联且其

14、中之一与机架关联且其中之一与机架关联1 12 23 34 44 41 12 23 3三、含有两个移动副的四杆机构三、含有两个移动副的四杆机构5-2 5-2 平面四杆机构的分类平面四杆机构的分类第30页/共57页2023/4/3031双转块机构双转块机构两个移动副相邻两个移动副相邻两个移动副相邻两个移动副相邻且均不与机架关联且均不与机架关联且均不与机架关联且均不与机架关联双移块机构双移块机构两个移动副相邻两个移动副相邻两个移动副相邻两个移动副相邻且均与机架关联且均与机架关联且均与机架关联且均与机架关联5-2 5-2 平面四杆机构的分类平面四杆机构的分类第31页/共57页2023/4/3032扩大

15、运动副的尺寸扩大运动副的尺寸BAC DBAC D优点：优点：可增大轴颈的尺寸、提高构件的强度和可增大轴颈的尺寸、提高构件的强度和刚度，结构简化。刚度，结构简化。四、具有偏心轮的四杆机构四、具有偏心轮的四杆机构5-2 5-2 平面四杆机构的分类平面四杆机构的分类第32页/共57页2023/4/3033筛料机构筛料机构手动冲床手动冲床五、四杆机构的扩展五、四杆机构的扩展5-2 5-2 平面四杆机构的分类平面四杆机构的分类第33页/共57页2023/4/3034小型刨床小型刨床5-2 5-2 平面四杆机构的分类平面四杆机构的分类第34页/共57页2023/4/3035不能拆成多个四杆机构5-2 5-

16、2 平面四杆机构的分类平面四杆机构的分类第35页/共57页2023/4/3036曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构双曲柄机构双曲柄机构双摇杆机构双摇杆机构铰链四杆机构的三种基本型式改变杆件长度用移动副取代回转副改变杆件长度用移动副取代回转副变更机架变更机架扩大回转副扩大回转副铰链四杆机构的演化形式铰链四杆机构的演化形式 （一）含一个移动副（一）含一个移动副 （二）含两个移动副（二）含两个移动副四杆机构的扩展四杆机构的扩展四杆机构的扩展四杆机构的扩展多杆机构多杆机构5-2 5-2 平面四杆机构的分类平面四杆机构的分类第36页/共57页2023/4/30375-3 5-3 平面四杆机构曲柄存在的条件和几个基

17、本概念平面四杆机构曲柄存在的条件和几个基本概念运动特性运动特性传递和变换运动传递和变换运动铰链四杆机构有整转副的条件铰链四杆机构有整转副的条件急回特性急回特性压力角和传动角压力角和传动角死点位置死点位置传力特性传力特性实现力的传递和变换实现力的传递和变换第37页/共57页2023/4/3038铰链四杆机构是否存在整转副取决于各杆的长度铰链四杆机构是否存在整转副取决于各杆的长度一、铰链四杆机构有整转副的条件一、铰链四杆机构有整转副的条件以曲柄摇杆机构为例讨论整转副存在条件以曲柄摇杆机构为例讨论整转副存在条件整转副整转副存在条件：存在条件：最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度和。最短杆与最

18、长杆长度之和小于或等于其余两杆长度和。整转副整转副的位置：的位置：整转副是由最短杆与其邻边组成的。整转副是由最短杆与其邻边组成的。DAB Cl1 1l2 2l3 3l4 4l1+l2l3+l4l1+l3l2+l4l1+l4l2+l3l1l2l1l3l1l45-3 5-3 平面四杆机构曲柄存在的条件和几个基本概念平面四杆机构曲柄存在的条件和几个基本概念第38页/共57页2023/4/3039 铰链四杆机构的铰链四杆机构的曲柄曲柄存在条件存在条件曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构双曲柄机构双曲柄机构双摇杆机构双摇杆机构DABCABCD ABCD 整转副整转副摆转副摆转副(1)(1)(1)(1)最短杆与最长杆

19、长度之和小于或等于其余两杆长度和。最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度和。(2)(2)(2)(2)最短杆是连架杆或机架。最短杆是连架杆或机架。5-3 5-3 平面四杆机构曲柄存在的条件和几个基本概念平面四杆机构曲柄存在的条件和几个基本概念第39页/共57页2023/4/3040推论推论1 1 1 1：当当Lmax+LminLmax+LminLmax+LminLmax+Lmin L L L L(其余两杆长度之和其余两杆长度之和)时时l l最短杆是连架杆之一最短杆是连架杆之一 曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构l l最短杆是机架最短杆是机架 双曲柄机构双曲柄机构l l最短杆是连杆最短杆是连杆 双摇杆

20、机构双摇杆机构推论推论2 2 2 2：当当Lmax+LminLLmax+LminLLmax+LminLLmax+LminL(其余两杆长度之和其余两杆长度之和)时时 双摇杆机构双摇杆机构铰链四杆机构的铰链四杆机构的曲柄曲柄存在条件存在条件(1)(1)(1)(1)最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度和。最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度和。(2)(2)(2)(2)最短杆是连架杆或机架。最短杆是连架杆或机架。5-3 5-3 平面四杆机构曲柄存在的条件和几个基本概念平面四杆机构曲柄存在的条件和几个基本概念第40页/共57页2023/4/3041二、压力角和传动角二、压力角和传动角 有

21、效分力有效分力 F Fcos Fsin 径向压力径向压力 F Fsin=Fcos 角越大，角越大，F 越大，越大，F 越小，对机构的传动越有利。越小，对机构的传动越有利。连连杆杆机机构构中中，常常用用传传动动角角的的大大小小及及变变化化情情况况来来衡衡量量机机构构传传力力性性能的优劣。能的优劣。通通常常，机机构构在在运运动动过过程程中中传传动动角角 是是变变化化的的，如如如如何何何何确确确确定定定定最最最最小小小小值值值值？F F F 压压力力角角 作作用用在在从从动动件件上上的的驱驱动动力力的的方方向向与与该该力力作作用用点点绝对速度之间所夹的锐角。绝对速度之间所夹的锐角。传动角传动角 压力

22、角的余角。压力角的余角。ABDC5-3 5-3 平面四杆机构曲柄存在的条件和几个基本概念平面四杆机构曲柄存在的条件和几个基本概念第41页/共57页2023/4/3042C1B1abcdDA 1 2 minmin为为 1 1和和 2 2中的较小值者。中的较小值者。为为保保证证机机构构具具有有良良好好的的传传力力性性能能，设设计计时时通通常常 min min 40 40 5050 ；高速和大功率传动机械，；高速和大功率传动机械，min min 5050。传动角总取锐角传动角总取锐角B2C25-3 5-3 平面四杆机构曲柄存在的条件和几个基本概念平面四杆机构曲柄存在的条件和几个基本概念第42页/共5

23、7页2023/4/3043F=0 连连杆杆与与曲曲柄柄在在两两个个共共线线位位置置时时，主主动动件件摇摇杆杆通通过过连连杆杆作作用用于于从动件曲柄从动件曲柄上的力上的力F通过其回转中心，通过其回转中心，0，曲柄不能转动。，曲柄不能转动。F =0不不管管在在主主动动件件上上作作用用多多大大的的驱驱动动力力，都都不不能能在在从从动动件件上上产生有效分力的机构位置，称为机构的产生有效分力的机构位置，称为机构的死点位置。死点位置。三、死点位置三、死点位置5-3 5-3 平面四杆机构曲柄存在的条件和几个基本概念平面四杆机构曲柄存在的条件和几个基本概念第43页/共57页2023/4/3044 为了使机器能

24、够连续的工作必须要使机构能够顺利通过死点位置利用飞轮惯性利用飞轮惯性机构错位排列机构错位排列5-3 5-3 平面四杆机构曲柄存在的条件和几个基本概念平面四杆机构曲柄存在的条件和几个基本概念第44页/共57页2023/4/3045ABDC利用死点位置工作利用死点位置工作飞机起落架 0F钻孔夹具ABCDFABCD1234工件工件P 0ABCD1234工件工件 思考：思考：思考：思考：双曲柄机构和双摇杆机构是否存在死点位置？双曲柄机构和双摇杆机构是否存在死点位置？5-3 5-3 平面四杆机构曲柄存在的条件和几个基本概念平面四杆机构曲柄存在的条件和几个基本概念第45页/共57页2023/4/3046四

25、、行程速度变化系数（急回特性）四、行程速度变化系数（急回特性）急回是指机构可以使机器的工作行程耗时较长，而急回是指机构可以使机器的工作行程耗时较长，而返回程耗时较短。返回程耗时较短。以曲柄摇杆机构为例讨论其急回特性以曲柄摇杆机构为例讨论其急回特性ABCDB2C2B1C1AD极限位置极限位置1连杆与曲柄拉伸共线连杆与曲柄拉伸共线极限位置极限位置2连杆与曲柄重叠共线连杆与曲柄重叠共线 极极位位夹夹角角 机机构构从从动动件件处处于于两两极极限限位位置置时时，主主动动件件在在对应位置所夹的锐角。对应位置所夹的锐角。5-3 5-3 平面四杆机构曲柄存在的条件和几个基本概念平面四杆机构曲柄存在的条件和几个

26、基本概念第46页/共57页2023/4/3047B2C2 B1C1AD 180 180 工工作作行行程程(慢慢行行程程)曲曲柄柄转转过过180180180180+，摇摇杆杆摆摆角角 ，耗耗时时t t t t1 1 1 1，平均角速度平均角速度 m1m1m1m1 t t t t1 1 1 1 返返回回行行程程(快快行行程程)曲曲柄柄转转过过180180180180 ，摇摇杆杆摆摆角角 ，耗时耗时t t t t2 2 2 2，平均角速度平均角速度 m2m2m2m2t t t t2 2 2 25-3 5-3 平面四杆机构曲柄存在的条件和几个基本概念平面四杆机构曲柄存在的条件和几个基本概念第47页/共

27、57页2023/4/3048常用常用行程速度变化系数行程速度变化系数 K K K K 来衡量急回运动的相对程度。来衡量急回运动的相对程度。设计具有急回要求的机构时，应先确定设计具有急回要求的机构时，应先确定K值，再计算值，再计算。B2C2 B1C1AD 180 180 值越大，值越大，K K K K越大，急回特性越明显。越大，急回特性越明显。5-3 5-3 平面四杆机构曲柄存在的条件和几个基本概念平面四杆机构曲柄存在的条件和几个基本概念第48页/共57页2023/4/3049 180 180 曲柄滑块机构的极位夹角曲柄滑块机构的极位夹角 慢行程慢行程快行程快行程 思考：思考：1.1.1.1.对

28、对心心曲曲柄柄滑滑块块机机构构和和摆摆动动导导杆杆机构的极位夹角机构的极位夹角?2.2.2.2.急回特性的存在条件？急回特性的存在条件？3.3.3.3.双双曲曲柄柄机机构构和和双双摇摇杆杆机机构构是是否否具有急回特性？具有急回特性？5-3 5-3 平面四杆机构曲柄存在的条件和几个基本概念平面四杆机构曲柄存在的条件和几个基本概念第49页/共57页2023/4/3050 思考：思考：1.1.1.1.对心曲柄滑块机构和摆动导杆机构的极位夹角对心曲柄滑块机构和摆动导杆机构的极位夹角?2.2.2.2.双曲柄机构和双摇杆机构是否具有急回特性？双曲柄机构和双摇杆机构是否具有急回特性？第50页/共57页202

29、3/4/30515-4 5-4 平面四杆机构的设计平面四杆机构的设计 平面四杆机构设计的主要任务：根据给定的运动条件确定机构运动简图的尺寸参数。有有时时为为了了使使机机构构设设计计得得可可靠靠、合合理还应考虑几何条件和动力条件（如最小传动角）等。理还应考虑几何条件和动力条件（如最小传动角）等。生产实践中针对平面四杆机构设计的常见问题生产实践中针对平面四杆机构设计的常见问题：1.1.1.1.按按照照给给定定从从动动件件的的运运动动规规律律（位位置置、速速度度、加加速速度度）设设计四杆机构；计四杆机构；2.2.2.2.按照给定点的运动轨迹设计四杆机构。按照给定点的运动轨迹设计四杆机构。四杆机构设计

30、的常见方法有：四杆机构设计的常见方法有：解析法解析法精确精确 实验法实验法简便简便 几何作图法几何作图法直观直观第51页/共57页2023/4/30525-4 5-4 平面四杆机构的设计平面四杆机构的设计 按照给定的行程速度变化系数设计四杆机构按照给定的行程速度变化系数设计四杆机构 1.1.1.1.曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构 已知条件：摇杆长度已知条件：摇杆长度 l l l l3 3 3 3，摆角，摆角 和行程速比系数和行程速比系数K K K K。PAB1C290 N B2M 设计过程：设计过程：（1 1 1 1）求极位夹角）求极位夹角 ；（2 2 2 2）作出摇杆的两个极限位置；）作出摇杆的两

31、个极限位置；（3 3 3 3）连接）连接C C C C1 1 1 1和和C C C C2 2 2 2，并作，并作C C C C1 1 1 1MMMM垂直于垂直于C C C C1 1 1 1C C C C2 2 2 2；（4 4 4 4）作出极位夹角，）作出极位夹角，C C C C1 1 1 1C C C C2 2 2 2N N N N 90909090，C C C C2 2 2 2N N N N与与C C C C1 1 1 1MMMM交于点交于点P P P P；（5 5 5 5）作）作PCPCPCPC1 1 1 1C C C C2 2 2 2的外接圆，并在此圆上（除的外接圆，并在此圆上（除弧弧

32、C C C C1 1 1 1C C C C2 2 2 2和弧和弧EFEFEFEF外）取一点外）取一点A A A A作为曲柄的固定铰作为曲柄的固定铰链中心。链中心。（6 6 6 6）ACACACAC1 1 1 1=l l l l2 2 2 2-l l l l1 1 1 1，ACACACAC2 2 2 2=l l l l2 2 2 2+l l l l1 1 1 1，所以曲柄长度为，所以曲柄长度为l l l l1 1 1 1=(AC=(AC=(AC=(AC2 2 2 2-AC-AC-AC-AC1 1 1 1)/2)/2)/2)/2。C1l3D DAB Cl1 1l2 2l3 3l4 4EF第52页/

33、共57页2023/4/3053 讨论（1 1）：如果给定曲柄的长度l l1 1，如何确定铰链中心A A的位置？答：以点C C2 2为圆心，以2 2l l1 1为半径作C C2 2，然后在外接圆上寻找一点A A：当以A A为圆心、以ACAC1 1为半径作圆的时候，该圆应与C C2 2相切，此时得到的A A点就是铰链中心。5-4 5-4 平面四杆机构的设计平面四杆机构的设计AB1C1l3B2PC290 N M D r=2l1第53页/共57页2023/4/30545-4 5-4 平面四杆机构的设计平面四杆机构的设计讨论（讨论（2 2 2 2）：）：若给定铰链中心若给定铰链中心D D D D与与A

34、A A A之间的偏心距之间的偏心距e e e e，如何确定铰链中心，如何确定铰链中心A A A A的位置？的位置？答：沿答：沿D D D D向正上方量向正上方量取取e e e e值作弦，该弦与外值作弦，该弦与外接圆相交于一点，此接圆相交于一点，此点即为铰链中心点即为铰链中心A A A A的的位置位置。AB1C1l3B2PC290 N M D e曲柄长度为曲柄长度为l l l l1 1 1 1=(AC=(AC=(AC=(AC2 2 2 2-AC-AC-AC-AC1 1 1 1)/2)/2)/2)/2第54页/共57页2023/4/30555-4 5-4 平面四杆机构的设计平面四杆机构的设计l1

35、l4Cn4mB2B1 2 2 2 2.导杆机构导杆机构 已知条件：机架长度已知条件：机架长度l l l l4 4 4 4、行程速比系数、行程速比系数K K K K。设计步骤：设计步骤：（1 1 1 1）求出极位夹角，即求出摆角）求出极位夹角，即求出摆角;（2 2 2 2）任选固定铰链中心）任选固定铰链中心C C C C，作出导杆的两个，作出导杆的两个极限位置极限位置CMCMCMCM和和CNCNCNCN；（3 3 3 3）在摆角）在摆角的平分线上取的平分线上取ACACACAC=l l l l4 4 4 4，得出固得出固定铰链中心定铰链中心A A A A的位置；的位置；（4 4 4 4）过）过A

36、A A A点作导杆极限位置的垂线，得出曲点作导杆极限位置的垂线，得出曲柄长度，柄长度，l l l l1 1 1 1=AB=AB=AB=AB1 1 1 1。A第55页/共57页2023/4/3056 急回特性具有的三个条件：急回特性具有的三个条件：急回特性具有的三个条件：急回特性具有的三个条件：输入整周匀速转动；输出往复摆动；极位夹角大输入整周匀速转动；输出往复摆动；极位夹角大输入整周匀速转动；输出往复摆动；极位夹角大输入整周匀速转动；输出往复摆动；极位夹角大于零。于零。于零。于零。1.1.1.1.曲柄摇杆机构的急回特性和死点位置；曲柄摇杆机构的急回特性和死点位置；曲柄摇杆机构的急回特性和死点位

37、置；曲柄摇杆机构的急回特性和死点位置；曲柄为主动件，有急回特性，连杆与主动件重叠，无死点位置。曲柄为主动件，有急回特性，连杆与主动件重叠，无死点位置。曲柄为主动件，有急回特性，连杆与主动件重叠，无死点位置。曲柄为主动件，有急回特性，连杆与主动件重叠，无死点位置。摇杆为主动件，一般不讨论急回特性，但存在两个死点位置。摇杆为主动件，一般不讨论急回特性，但存在两个死点位置。摇杆为主动件，一般不讨论急回特性，但存在两个死点位置。摇杆为主动件，一般不讨论急回特性，但存在两个死点位置。2.2.2.2.双曲柄机构的急回特性和死点位置；双曲柄机构的急回特性和死点位置；双曲柄机构的急回特性和死点位置；双曲柄机构

38、的急回特性和死点位置；一曲柄做整周匀速转动，一曲柄做变速整周变速转动，连杆与从动件不重叠，一曲柄做整周匀速转动，一曲柄做变速整周变速转动，连杆与从动件不重叠，一曲柄做整周匀速转动，一曲柄做变速整周变速转动，连杆与从动件不重叠，一曲柄做整周匀速转动，一曲柄做变速整周变速转动，连杆与从动件不重叠，无死点位置；从动件无往复运动，无急回特性。无死点位置；从动件无往复运动，无急回特性。无死点位置；从动件无往复运动，无急回特性。无死点位置；从动件无往复运动，无急回特性。两曲柄等长时，为平行四边形机构，存在两个死点位置。两曲柄等长时，为平行四边形机构，存在两个死点位置。两曲柄等长时，为平行四边形机构，存在两

39、个死点位置。两曲柄等长时，为平行四边形机构，存在两个死点位置。3.3.3.3.双摇杆机构的急回特性和死点位置。双摇杆机构的急回特性和死点位置。双摇杆机构的急回特性和死点位置。双摇杆机构的急回特性和死点位置。无曲柄，无急回特性。无论哪个摇杆做主动件，均有从动摇杆与连杆共线机无曲柄，无急回特性。无论哪个摇杆做主动件，均有从动摇杆与连杆共线机无曲柄，无急回特性。无论哪个摇杆做主动件，均有从动摇杆与连杆共线机无曲柄，无急回特性。无论哪个摇杆做主动件，均有从动摇杆与连杆共线机会，因此存在一个死点位置。会，因此存在一个死点位置。会，因此存在一个死点位置。会，因此存在一个死点位置。第56页/共57页2023/4/30精密机械设计基础 (NEPU)57感谢您的观看！第57页/共57页