第8章平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)第8章平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)1

本章要求掌握平面連桿機(jī)構(gòu)的組成及特點(diǎn)，平面連桿機(jī)構(gòu)的基本型式及其演化和應(yīng)用，曲柄存在條件、傳動角、死點(diǎn)、急回運(yùn)動、行程速比系數(shù)等基本概念以及設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)的方法。本章要求掌握平面連桿機(jī)構(gòu)的組成及特點(diǎn)，平面連桿機(jī)構(gòu)的2重點(diǎn)：平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化；難點(diǎn)：曲柄存在條件的全面分析、平面多桿機(jī)構(gòu)的傳動角和平面四桿機(jī)構(gòu)最小傳動角的確定。重點(diǎn)：平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化；3§8-1概述一、連桿機(jī)構(gòu)的意義二、連桿機(jī)構(gòu)的分類三、平面連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)四、平面連桿機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)§8-1概述一、連桿機(jī)構(gòu)的意義4一、連桿機(jī)構(gòu)的意義

由若干個構(gòu)件通過低副(Lower-pair)連接而組成的機(jī)構(gòu)稱為連桿機(jī)構(gòu)，又稱為低副機(jī)構(gòu)。一、連桿機(jī)構(gòu)的意義由若干個構(gòu)件通過低副(Lower-5抽油機(jī)中的連桿機(jī)構(gòu)抽油機(jī)中的連桿機(jī)構(gòu)6內(nèi)燃機(jī)中的連桿機(jī)構(gòu)內(nèi)燃機(jī)中的連桿機(jī)構(gòu)7縫紉機(jī)中的連桿機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)中的連桿機(jī)構(gòu)8連桿機(jī)構(gòu)是一種應(yīng)用十分廣泛的機(jī)構(gòu)，人造衛(wèi)星太陽能板的展開機(jī)構(gòu)，機(jī)械手的傳動機(jī)構(gòu)，折疊傘的收放機(jī)構(gòu)以及人體假肢等等，都是連桿機(jī)構(gòu)。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)是最常見的連桿機(jī)構(gòu)型式。連桿機(jī)構(gòu)是一種應(yīng)用十分廣泛的機(jī)構(gòu)，人造衛(wèi)星太陽能板的9這些機(jī)構(gòu)的共同特點(diǎn)是其原動件1的運(yùn)動都要經(jīng)過一個不直接與機(jī)架相聯(lián)的中間構(gòu)件2才能傳動從動件3，這個不直接與機(jī)架相聯(lián)的中間構(gòu)件稱為連桿，而把具有連桿的這些機(jī)構(gòu)統(tǒng)稱為連桿機(jī)構(gòu)。這些機(jī)構(gòu)的共同特點(diǎn)是其原動件1的運(yùn)動都要經(jīng)過一個不直10二、連桿機(jī)構(gòu)的分類所有構(gòu)件均在相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動的連桿機(jī)構(gòu)，稱為平面連桿機(jī)構(gòu)。1、平面連桿機(jī)構(gòu)(planarlinkage)二、連桿機(jī)構(gòu)的分類所有構(gòu)件均在相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動的連11

所有構(gòu)件不全在相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動的連桿機(jī)構(gòu)，稱為空間連桿機(jī)構(gòu)。2、空間連桿機(jī)構(gòu)(speciallinkage)所有構(gòu)件不全在相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動的連桿機(jī)構(gòu)，稱為空12三、平面連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)1、平面連桿機(jī)構(gòu)屬于低副機(jī)構(gòu)，運(yùn)動副為面接觸，壓強(qiáng)小，承載能力大，耐沖擊，并且便于潤滑，磨損小。2、其運(yùn)動副元素多為平面或圓柱面，制造比較容易，而且靠其本身的幾何封閉來保證構(gòu)件運(yùn)動，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠。

3、可以實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)動規(guī)律和特點(diǎn)軌跡要求。三、平面連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)1、平面連桿機(jī)構(gòu)屬于低副機(jī)構(gòu)，運(yùn)動副為131）用于受力較大的挖掘機(jī)，破碎機(jī)1）用于受力較大的挖掘機(jī)，破碎機(jī)142）用于實(shí)現(xiàn)各種不同的運(yùn)動規(guī)律要求2）用于實(shí)現(xiàn)各種不同的運(yùn)動規(guī)律要求15四、平面連桿機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)1、當(dāng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜時累計(jì)誤差較大，影響其傳動精度。2、慣性力不容易平衡，不適合于高速傳動。3、不易精確地滿足各種運(yùn)動規(guī)律和運(yùn)動軌跡的要求。四、平面連桿機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)1、當(dāng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜時累計(jì)誤差較大，影響其傳16平面連桿機(jī)構(gòu)中，其構(gòu)件多呈桿狀，故常簡稱為“桿”。連桿機(jī)構(gòu)又可根據(jù)機(jī)構(gòu)中所含桿數(shù)而命名，如：四桿機(jī)構(gòu)、五桿機(jī)構(gòu)、六桿機(jī)構(gòu)、多桿機(jī)構(gòu)等。近年來國內(nèi)外在連桿機(jī)構(gòu)的研究方面都有長足的發(fā)展，不再限于單自由度四桿機(jī)構(gòu)的研究，也注重多自由度、多桿機(jī)構(gòu)的分析和綜合。例如：多自由的的機(jī)械手；四足、六足步行機(jī)等，已經(jīng)不限于運(yùn)動學(xué)的范圍，還注重動力學(xué)方面的研究。平面連桿機(jī)構(gòu)中，其構(gòu)件多呈桿狀，故常簡稱為“桿”。連17由于計(jì)算機(jī)的普及，很多智能化軟件為平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和研究奠定了基礎(chǔ)，連桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用前景也很廣泛。平面連桿機(jī)構(gòu)中最簡單、應(yīng)用最廣的是四桿機(jī)構(gòu)，其他多桿機(jī)構(gòu)都是在它的基礎(chǔ)上擴(kuò)充而成的，本章重點(diǎn)討論四桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)。由于計(jì)算機(jī)的普及，很多智能化軟件為平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和18§8-2平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型和應(yīng)用一、平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及應(yīng)用二、平面四桿機(jī)構(gòu)的演化§8-2平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型和應(yīng)用一、平面四桿機(jī)構(gòu)的基本19鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)

鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)就是當(dāng)平面四桿機(jī)構(gòu)中的全部運(yùn)動副均為轉(zhuǎn)動副時的四桿機(jī)構(gòu)為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)就是當(dāng)平面四桿機(jī)構(gòu)中的全20

構(gòu)件名稱連架桿：與機(jī)架相連的構(gòu)件稱為連架桿。連架桿機(jī)架連架桿連桿能繞其軸線轉(zhuǎn)360o的連架桿。僅能繞其軸線作往復(fù)擺動的連架桿。曲柄搖桿連架桿機(jī)架：固定不動的構(gòu)件稱為機(jī)架。連桿：不直接與機(jī)架相連的構(gòu)件稱為連桿。構(gòu)件名稱連架桿：與機(jī)架相連的構(gòu)件稱為連架桿。連21一、平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及應(yīng)用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)一、平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及應(yīng)用1、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)221、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)：若在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩連架桿中一為曲柄，另一為搖桿，則此四桿機(jī)構(gòu)稱為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。1、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)：若在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩連架桿中一為曲23曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)24雷達(dá)天線機(jī)構(gòu)攪拌機(jī)機(jī)機(jī)構(gòu)雷達(dá)天線機(jī)構(gòu)攪拌機(jī)機(jī)機(jī)構(gòu)252、雙曲柄機(jī)構(gòu)在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中若兩連架桿均為曲柄，則此四桿機(jī)構(gòu)稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)。2、雙曲柄機(jī)構(gòu)在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中若兩連架桿均為曲柄，則26雙曲柄機(jī)構(gòu)的應(yīng)用慣性篩機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)的應(yīng)用慣性篩機(jī)構(gòu)27在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，若相對兩桿的長度相等且平行，兩曲柄的轉(zhuǎn)向相同，稱為平行四邊形機(jī)構(gòu)。（1）平行四邊形機(jī)構(gòu)：在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，若相對兩桿的長度相等且平行，兩曲柄的28平行四邊形機(jī)構(gòu)的應(yīng)用蒸汽機(jī)車驅(qū)動裝置攝影升降機(jī)構(gòu)平行四邊形機(jī)構(gòu)的應(yīng)用蒸汽機(jī)車驅(qū)動裝置攝影升降機(jī)構(gòu)29在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，若相對兩桿的長度相等，但不平行(BC與AD)，兩曲柄轉(zhuǎn)向相反（AB與CD），稱為反平行四邊形機(jī)構(gòu)。（2）反平行四邊形機(jī)構(gòu)：車門開閉機(jī)構(gòu)在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，若相對兩桿的長度相等，但不平行(BC303、雙搖桿機(jī)構(gòu)若鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩連架桿均為搖桿，則此四桿機(jī)構(gòu)稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)。3、雙搖桿機(jī)構(gòu)若鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩連架桿均為搖桿，則此31雙搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用鶴式起重機(jī)機(jī)機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用鶴式起重機(jī)機(jī)機(jī)構(gòu)32等腰梯形機(jī)構(gòu)：在雙搖桿機(jī)構(gòu)中若兩搖桿長度相等，則稱為等腰梯形機(jī)構(gòu)。汽車前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)等腰梯形機(jī)構(gòu)：在雙搖桿機(jī)構(gòu)中若兩搖桿長度相等，則稱為等腰梯形33二、平面四桿機(jī)構(gòu)的演化1、改變相對桿長、轉(zhuǎn)動副演化為移動副曲柄滑塊機(jī)構(gòu)C3AB124e二、平面四桿機(jī)構(gòu)的演化1、改變相對桿長、轉(zhuǎn)動副演化為移動副34偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（e>0)對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)(e=0)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（e>0)對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)(e35對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)362、選用不同構(gòu)件為機(jī)架（1）變化鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的機(jī)架(0~360°)(0~360°)(<360°)(<360°)1234ABCD雙曲柄機(jī)構(gòu)(0~360°)(0~360°)(<360°)(<360°)1234ABDC雙搖桿機(jī)構(gòu)(0~360°)(0~360°)(<360°)1234ABCD(<360°)整周轉(zhuǎn)動副曲柄搖桿機(jī)構(gòu)2、選用不同構(gòu)件為機(jī)架（1）變化鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的機(jī)架(0~3637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)雙曲柄機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)38（2）變化單移動副機(jī)構(gòu)的機(jī)架曲柄滑塊機(jī)構(gòu)BA1234C曲柄搖塊機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)定塊機(jī)構(gòu)（2）變化單移動副機(jī)構(gòu)的機(jī)架曲柄滑塊機(jī)構(gòu)BA1234C曲柄搖39轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)BA1234C擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)3A124CB導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)BA1234C擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)3A124CB導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)40刨床機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)(AB<BC)擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)(AB>BC)刨床機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)(AB<BC)擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)(AB>BC)41曲柄搖塊機(jī)構(gòu)曲柄搖塊機(jī)構(gòu)42移動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)（定塊機(jī)構(gòu)）移動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)（定塊機(jī)構(gòu)）43（3）變化雙移動副機(jī)構(gòu)的機(jī)架（帶二個滑塊）雙滑塊機(jī)構(gòu)（3）變化雙移動副機(jī)構(gòu)的機(jī)架（帶二個滑塊）雙滑塊機(jī)構(gòu)44正弦機(jī)構(gòu)正弦機(jī)構(gòu)45雙滑塊機(jī)構(gòu)雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)雙滑塊機(jī)構(gòu)雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)46雙滑塊機(jī)構(gòu)應(yīng)用

縫紉機(jī)針桿機(jī)構(gòu)橢圓儀機(jī)構(gòu)雙滑塊機(jī)構(gòu)應(yīng)用縫紉機(jī)針桿機(jī)構(gòu)橢圓儀機(jī)構(gòu)47雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)48偏心輪機(jī)構(gòu)3、擴(kuò)大轉(zhuǎn)動副徑向尺寸偏心輪機(jī)構(gòu)3、擴(kuò)大轉(zhuǎn)動副徑向尺寸49§8-3平面四桿機(jī)構(gòu)的基本知識一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件二、壓力角和傳動角三、急回運(yùn)動和行程速比系數(shù)四、機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置§8-3平面四桿機(jī)構(gòu)的基本知識一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件50一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件由△B2C2D

a+d≤b+c(1)由△B1C1Db≤(d-a)+c或c≤(d-a)+b即a+b≤d+c(2)a+c≤b+d(3)a≤dC2A1a4b3cdBDa≤ca≤ba為最短桿一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件由△B2C2Da+d≤b+51鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件1、桿長條件：最短桿和最長桿長度之和小于或等于其它兩桿長度之和。2、最短桿是連架桿或機(jī)架。（組成周轉(zhuǎn)副的兩桿中必一個是最短桿）鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件1、桿長條件：最短桿和最長桿長度之和52滿足桿長條件即：最短桿+最長桿小于或等于其余兩桿長度之和。若取最短桿為連架桿時：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。滿足桿長條件即：最短桿+最長桿小于或等于其余兩桿長度之和。若53若取最短桿為機(jī)架時：雙曲柄機(jī)構(gòu)。若取最短桿為連桿時，即最短桿相對的桿為機(jī)架：雙搖桿機(jī)構(gòu)。若取最短桿為機(jī)架時：雙曲柄機(jī)構(gòu)。若取最短桿為連桿時，即最短54不滿足桿長條件即：最短桿加最長桿大于其余兩桿長度之和，則鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)無論取哪桿為機(jī)架均無曲柄存在，只能得到雙搖桿機(jī)構(gòu)。不滿足桿長條件即：最短桿加最長桿大于其余兩桿長度之和，則鉸鏈55在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型與尺寸之間的關(guān)系：2以最短桿為機(jī)架，則此機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)；以最短桿的相鄰構(gòu)件為機(jī)架，則此機(jī)構(gòu)為以最短桿為曲柄的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；且：13以最短桿的對邊構(gòu)件為機(jī)架，則此機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)。（1）如果最短桿與最長桿的長度之和小于或等于其它兩桿長度之和——滿足桿長和條件（2）如果最短桿與最長桿的長度之和大于其它兩桿長度之和（不滿足桿長和條件），則不論選哪個構(gòu)件為機(jī)架，都為雙搖桿機(jī)構(gòu)。在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型與尺寸之間的關(guān)系：2以最56二、壓力角和傳動角1、壓力角(pressureangle)從動件CD受的力F的作用線與力作用點(diǎn)C的絕對速度vc所夾銳角，稱為此位置的壓力角。

在不計(jì)摩擦力、重力、慣性力的條件下，機(jī)構(gòu)中驅(qū)使輸出件運(yùn)動的力的方向線與輸出件上受力點(diǎn)的速度方向線所夾的銳角。vcF1ABCD234二、壓力角和傳動角1、壓力角(pressureangle)57vcFF1F21ABCD234由力的分解：沿著速度方向的有效分力垂直于Ft的分力vcFF1F21ABCD234由力的分解：垂直于Ft的分力58vcFF1F21ABCD234力F2只能使鉸鏈C、D產(chǎn)生壓軸力，希望它越小越好；力F1越大，推動機(jī)構(gòu)的有效分力就越大，傳力效果就越好，即越小越好。因此，對連桿機(jī)構(gòu)中的壓力角提出了限制，最大不能超過40°～50°，即：<[]=40°～50°vcFF1F21ABCD234力F2只能使鉸鏈C、59vcFF1F21ABCD234越小，受力越好。越大，受力越好。2、傳動角(transmissionangle）

壓力角的余角稱為機(jī)構(gòu)在此位置的傳動角。

=90o-

vcFF1F21ABCD234越小，受力越好。越大，受力越好60ACBDvBFFvcaAB134Cb2vcABC12FFvB3B123ACACBDvBFFvcaAB134Cb2vcABC12FFv61機(jī)構(gòu)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，傳動角隨機(jī)構(gòu)的位置不同而變化，為保證機(jī)構(gòu)的傳力效果，機(jī)構(gòu)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，傳動角隨機(jī)構(gòu)的位置不同而變化，為保62平面四桿機(jī)構(gòu)的最小傳動角位置原動件為AB當(dāng)為銳角時，傳動角4vcABCDF123當(dāng)為鈍角時，傳動角fF1vcDFCABF21234abcd在三角形ABD中：BD2=a2+d2-2adcos(1)在三角形BCD中：BD2=b2+c2-2bccos(2)平面四桿機(jī)構(gòu)的最小傳動角位置原動件為AB當(dāng)為銳角時，傳動角463(1)=(2)得：是隨各桿長和原動件轉(zhuǎn)角的變化而變化的。在三角形ABD中：BD2=a2+d2-2adcos(1)在三角形BCD中：BD2=b2+c2-2bccos(2)(1)=(2)得：是隨各桿長和原動件轉(zhuǎn)角的變化而變化的。64

設(shè)a、b、c、d各桿長確定當(dāng)=0°時，即曲柄與機(jī)架重疊共線，cos=+1,取最小值。設(shè)a、b、c、d各桿長確定65當(dāng)=180°時，即曲柄與機(jī)架拉直共線，cos=-1,取最大值。當(dāng)=180°時，即曲柄與機(jī)架拉直共線，cos=-1,66

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的最小傳動角γmin必出現(xiàn)在曲柄與機(jī)架共線的兩個位置上，即為min或max時的兩個位置，比較這兩個位置傳動角，即可求出最小傳動角γmin。即：γ'min

=min

γ

"min=180°-max曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的最小傳動角γmin必出現(xiàn)在曲柄與機(jī)架674vcABCDF123以AB為原動件的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)曲柄和機(jī)架處于兩共線位置時，連桿和輸出件的夾角最小和最大（）。B2DAC2B1C14vcABCDF123以AB為原動件的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，68曲柄滑塊機(jī)構(gòu)γmin何時出現(xiàn)？FvcDB1C1342aAB1CbeC1A23B4曲柄滑塊機(jī)構(gòu)γmin何時出現(xiàn)？FvcDB1C1342aAB169導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)vB3F圖1B123AC圖2B4Ad12aC3evB3F導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)vB3F圖1B123AC圖2B4Ad12aC3evB70三、急回運(yùn)動和行程速比系數(shù)1、極位夾角2、急回運(yùn)動(quick-returnmotion)三、急回運(yùn)動和行程速比系數(shù)1、極位夾角711、極位夾角曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中曲柄與連桿兩次共線位置時曲柄之間所夾銳角稱為極位夾角。當(dāng)AB與BC兩次共線時，輸出件CD處于兩極限位置。搖桿在兩極限位置所夾角稱為擺角。極位夾角：當(dāng)搖桿處于兩極限位置時，對應(yīng)的曲柄位置線所夾的銳角。B2C2B1C1A21C34BDabcd擺角極位夾角1、極位夾角曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中曲柄與連桿兩次共線位置時曲72B2C2B1C1曲柄轉(zhuǎn)角對應(yīng)的時間搖桿點(diǎn)C的平均速度A21C34BDabcd擺角極位夾角v1v2))2、急回運(yùn)動(quick-returnmotion)t1>t2v2>v1B2C2B1C1曲柄轉(zhuǎn)角對應(yīng)的時間搖桿點(diǎn)C的A21C34BD73在曲柄等速回轉(zhuǎn)的情況下，搖桿往復(fù)擺動速度快慢不同的運(yùn)動，稱為急回運(yùn)動。v2>v1為了衡量搖桿急回作用的程度，用行程速比系數(shù)表示.在曲柄等速回轉(zhuǎn)的情況下，搖桿往復(fù)擺動速度快慢不同的743、行程速比系數(shù)(coefficientoftravelspeedvariation)

k為了衡量搖桿急回作用的程度，把從動件往復(fù)擺動平均速度的比值（大于1）稱為行程速比系數(shù)，即3、行程速比系數(shù)(coefficientoftravel75由極為夾角θ為由極為夾角θ為76

四桿機(jī)構(gòu)有無急回運(yùn)動，取決于曲柄與連桿共線位置的夾角，即有無極位夾角，不論是何種機(jī)構(gòu)，只要機(jī)構(gòu)在運(yùn)行過程中具有極位夾角，則該機(jī)構(gòu)就具有急回作用。角越大，則K值越大，說明急回運(yùn)動的性質(zhì)也越顯著。四桿機(jī)構(gòu)有無急回運(yùn)動，取決于曲柄與連桿共線位置的夾角77四、機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置

指從動件的傳動角=0°(或=90°)時機(jī)構(gòu)所處的位置。（不考慮構(gòu)件的重力、慣性力和運(yùn)動副中的摩擦力的影響）1、死點(diǎn)(deadpoint)位置四、機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置指從動件的傳動角=0°(或=78B2C2vB踏板縫紉機(jī)主運(yùn)動機(jī)構(gòu)腳AB1C1DFB畫出壓力角1C234ABDabcdvBFBB2C2vB踏板縫紉機(jī)主運(yùn)動機(jī)構(gòu)腳AB1C1DFB畫出壓力79

對于曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)搖桿1為主動件，當(dāng)連桿與曲柄共線時的位置，即：搖桿處于兩個極限位置時，經(jīng)過連桿2傳給從動曲柄3的驅(qū)動力F，通過曲柄的轉(zhuǎn)動中心A。對從動曲柄3的有效力矩為零，故不能推動曲柄轉(zhuǎn)動,機(jī)構(gòu)處于卡死位置，機(jī)構(gòu)的這種位置稱為死點(diǎn)位置。此時傳動角=0°（或=90°）。對于曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)搖桿1為主動件，當(dāng)連桿與曲柄共線80機(jī)構(gòu)是否有死點(diǎn)位置與哪一構(gòu)件為主動件有關(guān)。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)曲柄為主動件時無死點(diǎn)位置，但有極限位置，當(dāng)搖桿為主動件時有死點(diǎn)位置。機(jī)構(gòu)是否有死點(diǎn)位置與哪一構(gòu)件為主動件有關(guān)。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)曲81曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，當(dāng)以滑塊3為主動件時有死點(diǎn)位置。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，當(dāng)以滑塊3為主動件時有死點(diǎn)位置。82平行四邊形機(jī)構(gòu)，連桿與曲柄共線時傳動角為0°（轉(zhuǎn)向點(diǎn)），從動曲柄可能向正反兩個方向轉(zhuǎn)動，機(jī)構(gòu)運(yùn)動不確定，平行四邊形機(jī)構(gòu)可能變成反平行四邊形機(jī)構(gòu)。平行四邊形機(jī)構(gòu)，連桿與曲柄共線時傳動角為0°（轉(zhuǎn)向83雙搖桿機(jī)構(gòu)，也有死點(diǎn)位置，在實(shí)際設(shè)計(jì)中常采用限制擺桿的角度來避免死點(diǎn)位置。雙搖桿機(jī)構(gòu)，也有死點(diǎn)位置，在實(shí)際設(shè)計(jì)中常采用限制擺桿的角度來84死點(diǎn)位置的克服辦法例：縫紉機(jī)借助于帶輪的慣性通過死點(diǎn)。（1）利用飛輪慣性來克服死點(diǎn)位置死點(diǎn)位置的克服辦法例：縫紉機(jī)借助于帶輪的慣性通過死點(diǎn)。（1）85蒸汽機(jī)車車輪聯(lián)動機(jī)構(gòu)，左右車輪兩組曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，曲柄AB與A’B’位置錯開90°。（2）利用機(jī)構(gòu)錯位排列法來克服死點(diǎn)位置。蒸汽機(jī)車車輪聯(lián)動機(jī)構(gòu)，左右車輪兩組曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，862、死點(diǎn)位置在機(jī)構(gòu)中的作用鉆床工件夾緊機(jī)構(gòu)飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)2、死點(diǎn)位置在機(jī)構(gòu)中的作用鉆床工件夾緊機(jī)構(gòu)飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)87第8章平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)第8章平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)88

本章要求掌握平面連桿機(jī)構(gòu)的組成及特點(diǎn)，平面連桿機(jī)構(gòu)的基本型式及其演化和應(yīng)用，曲柄存在條件、傳動角、死點(diǎn)、急回運(yùn)動、行程速比系數(shù)等基本概念以及設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)的方法。本章要求掌握平面連桿機(jī)構(gòu)的組成及特點(diǎn)，平面連桿機(jī)構(gòu)的89重點(diǎn)：平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化；難點(diǎn)：曲柄存在條件的全面分析、平面多桿機(jī)構(gòu)的傳動角和平面四桿機(jī)構(gòu)最小傳動角的確定。重點(diǎn)：平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化；90§8-1概述一、連桿機(jī)構(gòu)的意義二、連桿機(jī)構(gòu)的分類三、平面連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)四、平面連桿機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)§8-1概述一、連桿機(jī)構(gòu)的意義91一、連桿機(jī)構(gòu)的意義

由若干個構(gòu)件通過低副(Lower-pair)連接而組成的機(jī)構(gòu)稱為連桿機(jī)構(gòu)，又稱為低副機(jī)構(gòu)。一、連桿機(jī)構(gòu)的意義由若干個構(gòu)件通過低副(Lower-92抽油機(jī)中的連桿機(jī)構(gòu)抽油機(jī)中的連桿機(jī)構(gòu)93內(nèi)燃機(jī)中的連桿機(jī)構(gòu)內(nèi)燃機(jī)中的連桿機(jī)構(gòu)94縫紉機(jī)中的連桿機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)中的連桿機(jī)構(gòu)95連桿機(jī)構(gòu)是一種應(yīng)用十分廣泛的機(jī)構(gòu)，人造衛(wèi)星太陽能板的展開機(jī)構(gòu)，機(jī)械手的傳動機(jī)構(gòu)，折疊傘的收放機(jī)構(gòu)以及人體假肢等等，都是連桿機(jī)構(gòu)。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)是最常見的連桿機(jī)構(gòu)型式。連桿機(jī)構(gòu)是一種應(yīng)用十分廣泛的機(jī)構(gòu)，人造衛(wèi)星太陽能板的96這些機(jī)構(gòu)的共同特點(diǎn)是其原動件1的運(yùn)動都要經(jīng)過一個不直接與機(jī)架相聯(lián)的中間構(gòu)件2才能傳動從動件3，這個不直接與機(jī)架相聯(lián)的中間構(gòu)件稱為連桿，而把具有連桿的這些機(jī)構(gòu)統(tǒng)稱為連桿機(jī)構(gòu)。這些機(jī)構(gòu)的共同特點(diǎn)是其原動件1的運(yùn)動都要經(jīng)過一個不直97二、連桿機(jī)構(gòu)的分類所有構(gòu)件均在相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動的連桿機(jī)構(gòu)，稱為平面連桿機(jī)構(gòu)。1、平面連桿機(jī)構(gòu)(planarlinkage)二、連桿機(jī)構(gòu)的分類所有構(gòu)件均在相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動的連98

所有構(gòu)件不全在相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動的連桿機(jī)構(gòu)，稱為空間連桿機(jī)構(gòu)。2、空間連桿機(jī)構(gòu)(speciallinkage)所有構(gòu)件不全在相互平行的平面內(nèi)運(yùn)動的連桿機(jī)構(gòu)，稱為空99三、平面連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)1、平面連桿機(jī)構(gòu)屬于低副機(jī)構(gòu)，運(yùn)動副為面接觸，壓強(qiáng)小，承載能力大，耐沖擊，并且便于潤滑，磨損小。2、其運(yùn)動副元素多為平面或圓柱面，制造比較容易，而且靠其本身的幾何封閉來保證構(gòu)件運(yùn)動，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠。

3、可以實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)動規(guī)律和特點(diǎn)軌跡要求。三、平面連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)1、平面連桿機(jī)構(gòu)屬于低副機(jī)構(gòu)，運(yùn)動副為1001）用于受力較大的挖掘機(jī)，破碎機(jī)1）用于受力較大的挖掘機(jī)，破碎機(jī)1012）用于實(shí)現(xiàn)各種不同的運(yùn)動規(guī)律要求2）用于實(shí)現(xiàn)各種不同的運(yùn)動規(guī)律要求102四、平面連桿機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)1、當(dāng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜時累計(jì)誤差較大，影響其傳動精度。2、慣性力不容易平衡，不適合于高速傳動。3、不易精確地滿足各種運(yùn)動規(guī)律和運(yùn)動軌跡的要求。四、平面連桿機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)1、當(dāng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜時累計(jì)誤差較大，影響其傳103平面連桿機(jī)構(gòu)中，其構(gòu)件多呈桿狀，故常簡稱為“桿”。連桿機(jī)構(gòu)又可根據(jù)機(jī)構(gòu)中所含桿數(shù)而命名，如：四桿機(jī)構(gòu)、五桿機(jī)構(gòu)、六桿機(jī)構(gòu)、多桿機(jī)構(gòu)等。近年來國內(nèi)外在連桿機(jī)構(gòu)的研究方面都有長足的發(fā)展，不再限于單自由度四桿機(jī)構(gòu)的研究，也注重多自由度、多桿機(jī)構(gòu)的分析和綜合。例如：多自由的的機(jī)械手；四足、六足步行機(jī)等，已經(jīng)不限于運(yùn)動學(xué)的范圍，還注重動力學(xué)方面的研究。平面連桿機(jī)構(gòu)中，其構(gòu)件多呈桿狀，故常簡稱為“桿”。連104由于計(jì)算機(jī)的普及，很多智能化軟件為平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和研究奠定了基礎(chǔ)，連桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用前景也很廣泛。平面連桿機(jī)構(gòu)中最簡單、應(yīng)用最廣的是四桿機(jī)構(gòu)，其他多桿機(jī)構(gòu)都是在它的基礎(chǔ)上擴(kuò)充而成的，本章重點(diǎn)討論四桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)。由于計(jì)算機(jī)的普及，很多智能化軟件為平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和105§8-2平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型和應(yīng)用一、平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及應(yīng)用二、平面四桿機(jī)構(gòu)的演化§8-2平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型和應(yīng)用一、平面四桿機(jī)構(gòu)的基本106鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)

鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)就是當(dāng)平面四桿機(jī)構(gòu)中的全部運(yùn)動副均為轉(zhuǎn)動副時的四桿機(jī)構(gòu)為鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)就是當(dāng)平面四桿機(jī)構(gòu)中的全107

構(gòu)件名稱連架桿：與機(jī)架相連的構(gòu)件稱為連架桿。連架桿機(jī)架連架桿連桿能繞其軸線轉(zhuǎn)360o的連架桿。僅能繞其軸線作往復(fù)擺動的連架桿。曲柄搖桿連架桿機(jī)架：固定不動的構(gòu)件稱為機(jī)架。連桿：不直接與機(jī)架相連的構(gòu)件稱為連桿。構(gòu)件名稱連架桿：與機(jī)架相連的構(gòu)件稱為連架桿。連108一、平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及應(yīng)用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)一、平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及應(yīng)用1、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)1091、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)：若在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩連架桿中一為曲柄，另一為搖桿，則此四桿機(jī)構(gòu)稱為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。1、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)：若在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩連架桿中一為曲110曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)111雷達(dá)天線機(jī)構(gòu)攪拌機(jī)機(jī)機(jī)構(gòu)雷達(dá)天線機(jī)構(gòu)攪拌機(jī)機(jī)機(jī)構(gòu)1122、雙曲柄機(jī)構(gòu)在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中若兩連架桿均為曲柄，則此四桿機(jī)構(gòu)稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)。2、雙曲柄機(jī)構(gòu)在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中若兩連架桿均為曲柄，則113雙曲柄機(jī)構(gòu)的應(yīng)用慣性篩機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)的應(yīng)用慣性篩機(jī)構(gòu)114在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，若相對兩桿的長度相等且平行，兩曲柄的轉(zhuǎn)向相同，稱為平行四邊形機(jī)構(gòu)。（1）平行四邊形機(jī)構(gòu)：在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，若相對兩桿的長度相等且平行，兩曲柄的115平行四邊形機(jī)構(gòu)的應(yīng)用蒸汽機(jī)車驅(qū)動裝置攝影升降機(jī)構(gòu)平行四邊形機(jī)構(gòu)的應(yīng)用蒸汽機(jī)車驅(qū)動裝置攝影升降機(jī)構(gòu)116在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，若相對兩桿的長度相等，但不平行(BC與AD)，兩曲柄轉(zhuǎn)向相反（AB與CD），稱為反平行四邊形機(jī)構(gòu)。（2）反平行四邊形機(jī)構(gòu)：車門開閉機(jī)構(gòu)在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，若相對兩桿的長度相等，但不平行(BC1173、雙搖桿機(jī)構(gòu)若鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩連架桿均為搖桿，則此四桿機(jī)構(gòu)稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)。3、雙搖桿機(jī)構(gòu)若鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的兩連架桿均為搖桿，則此118雙搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用鶴式起重機(jī)機(jī)機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用鶴式起重機(jī)機(jī)機(jī)構(gòu)119等腰梯形機(jī)構(gòu)：在雙搖桿機(jī)構(gòu)中若兩搖桿長度相等，則稱為等腰梯形機(jī)構(gòu)。汽車前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)等腰梯形機(jī)構(gòu)：在雙搖桿機(jī)構(gòu)中若兩搖桿長度相等，則稱為等腰梯形120二、平面四桿機(jī)構(gòu)的演化1、改變相對桿長、轉(zhuǎn)動副演化為移動副曲柄滑塊機(jī)構(gòu)C3AB124e二、平面四桿機(jī)構(gòu)的演化1、改變相對桿長、轉(zhuǎn)動副演化為移動副121偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（e>0)對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)(e=0)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（e>0)對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)(e122對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)1232、選用不同構(gòu)件為機(jī)架（1）變化鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的機(jī)架(0~360°)(0~360°)(<360°)(<360°)1234ABCD雙曲柄機(jī)構(gòu)(0~360°)(0~360°)(<360°)(<360°)1234ABDC雙搖桿機(jī)構(gòu)(0~360°)(0~360°)(<360°)1234ABCD(<360°)整周轉(zhuǎn)動副曲柄搖桿機(jī)構(gòu)2、選用不同構(gòu)件為機(jī)架（1）變化鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的機(jī)架(0~36124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)雙曲柄機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)125（2）變化單移動副機(jī)構(gòu)的機(jī)架曲柄滑塊機(jī)構(gòu)BA1234C曲柄搖塊機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)定塊機(jī)構(gòu)（2）變化單移動副機(jī)構(gòu)的機(jī)架曲柄滑塊機(jī)構(gòu)BA1234C曲柄搖126轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)BA1234C擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)3A124CB導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)BA1234C擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)3A124CB導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)127刨床機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)(AB<BC)擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)(AB>BC)刨床機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)(AB<BC)擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)(AB>BC)128曲柄搖塊機(jī)構(gòu)曲柄搖塊機(jī)構(gòu)129移動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)（定塊機(jī)構(gòu)）移動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)（定塊機(jī)構(gòu)）130（3）變化雙移動副機(jī)構(gòu)的機(jī)架（帶二個滑塊）雙滑塊機(jī)構(gòu)（3）變化雙移動副機(jī)構(gòu)的機(jī)架（帶二個滑塊）雙滑塊機(jī)構(gòu)131正弦機(jī)構(gòu)正弦機(jī)構(gòu)132雙滑塊機(jī)構(gòu)雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)雙滑塊機(jī)構(gòu)雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)133雙滑塊機(jī)構(gòu)應(yīng)用

縫紉機(jī)針桿機(jī)構(gòu)橢圓儀機(jī)構(gòu)雙滑塊機(jī)構(gòu)應(yīng)用縫紉機(jī)針桿機(jī)構(gòu)橢圓儀機(jī)構(gòu)134雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)雙轉(zhuǎn)塊機(jī)構(gòu)135偏心輪機(jī)構(gòu)3、擴(kuò)大轉(zhuǎn)動副徑向尺寸偏心輪機(jī)構(gòu)3、擴(kuò)大轉(zhuǎn)動副徑向尺寸136§8-3平面四桿機(jī)構(gòu)的基本知識一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件二、壓力角和傳動角三、急回運(yùn)動和行程速比系數(shù)四、機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置§8-3平面四桿機(jī)構(gòu)的基本知識一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件137一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件由△B2C2D

a+d≤b+c(1)由△B1C1Db≤(d-a)+c或c≤(d-a)+b即a+b≤d+c(2)a+c≤b+d(3)a≤dC2A1a4b3cdBDa≤ca≤ba為最短桿一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件由△B2C2Da+d≤b+138鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件1、桿長條件：最短桿和最長桿長度之和小于或等于其它兩桿長度之和。2、最短桿是連架桿或機(jī)架。（組成周轉(zhuǎn)副的兩桿中必一個是最短桿）鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件1、桿長條件：最短桿和最長桿長度之和139滿足桿長條件即：最短桿+最長桿小于或等于其余兩桿長度之和。若取最短桿為連架桿時：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。滿足桿長條件即：最短桿+最長桿小于或等于其余兩桿長度之和。若140若取最短桿為機(jī)架時：雙曲柄機(jī)構(gòu)。若取最短桿為連桿時，即最短桿相對的桿為機(jī)架：雙搖桿機(jī)構(gòu)。若取最短桿為機(jī)架時：雙曲柄機(jī)構(gòu)。若取最短桿為連桿時，即最短141不滿足桿長條件即：最短桿加最長桿大于其余兩桿長度之和，則鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)無論取哪桿為機(jī)架均無曲柄存在，只能得到雙搖桿機(jī)構(gòu)。不滿足桿長條件即：最短桿加最長桿大于其余兩桿長度之和，則鉸鏈142在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型與尺寸之間的關(guān)系：2以最短桿為機(jī)架，則此機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)；以最短桿的相鄰構(gòu)件為機(jī)架，則此機(jī)構(gòu)為以最短桿為曲柄的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；且：13以最短桿的對邊構(gòu)件為機(jī)架，則此機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)。（1）如果最短桿與最長桿的長度之和小于或等于其它兩桿長度之和——滿足桿長和條件（2）如果最短桿與最長桿的長度之和大于其它兩桿長度之和（不滿足桿長和條件），則不論選哪個構(gòu)件為機(jī)架，都為雙搖桿機(jī)構(gòu)。在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型與尺寸之間的關(guān)系：2以最143二、壓力角和傳動角1、壓力角(pressureangle)從動件CD受的力F的作用線與力作用點(diǎn)C的絕對速度vc所夾銳角，稱為此位置的壓力角。

在不計(jì)摩擦力、重力、慣性力的條件下，機(jī)構(gòu)中驅(qū)使輸出件運(yùn)動的力的方向線與輸出件上受力點(diǎn)的速度方向線所夾的銳角。vcF1ABCD234二、壓力角和傳動角1、壓力角(pressureangle)144vcFF1F21ABCD234由力的分解：沿著速度方向的有效分力垂直于Ft的分力vcFF1F21ABCD234由力的分解：垂直于Ft的分力145vcFF1F21ABCD234力F2只能使鉸鏈C、D產(chǎn)生壓軸力，希望它越小越好；力F1越大，推動機(jī)構(gòu)的有效分力就越大，傳力效果就越好，即越小越好。因此，對連桿機(jī)構(gòu)中的壓力角提出了限制，最大不能超過40°～50°，即：<[]=40°～50°vcFF1F21ABCD234力F2只能使鉸鏈C、146vcFF1F21ABCD234越小，受力越好。越大，受力越好。2、傳動角(transmissionangle）

壓力角的余角稱為機(jī)構(gòu)在此位置的傳動角。

=90o-

vcFF1F21ABCD234越小，受力越好。越大，受力越好147ACBDvBFFvcaAB134Cb2vcABC12FFvB3B123ACACBDvBFFvcaAB134Cb2vcABC12FFv148機(jī)構(gòu)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，傳動角隨機(jī)構(gòu)的位置不同而變化，為保證機(jī)構(gòu)的傳力效果，機(jī)構(gòu)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，傳動角隨機(jī)構(gòu)的位置不同而變化，為保149平面四桿機(jī)構(gòu)的最小傳動角位置原動件為AB當(dāng)為銳角時，傳動角4vcABCDF123當(dāng)為鈍角時，傳動角fF1vcDFCABF21234abcd在三角形ABD中：BD2=a2+d2-2adcos(1)在三角形BCD中：BD2=b2+c2-2bccos(2)平面四桿機(jī)構(gòu)的最小傳動角位置原動件為AB當(dāng)為銳角時，傳動角4150(1)=(2)得：是隨各桿長和原動件轉(zhuǎn)角的變化而變化的。在三角形ABD中：BD2=a2+d2-2adcos(1)在三角形BCD中：BD2=b2+c2-2bccos(2)(1)=(2)得：是隨各桿長和原動件轉(zhuǎn)角的變化而變化的。151

設(shè)a、b、c、d各桿長確定當(dāng)=0°時，即曲柄與機(jī)架重疊共線，cos=+1,取最小值。設(shè)a、b、c、d各桿長確定152當(dāng)=180°時，即曲柄與機(jī)架拉直共線，cos=-1,取最大值。當(dāng)=180°時，即曲柄與機(jī)架拉直共線，cos=-1,153

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的最小傳動角γmin必出現(xiàn)在曲柄與機(jī)架共線的兩個位置上，即為min或max時的兩個位置，比較這兩個位置傳動角，即可求出最小傳動角γmin。即：γ'min

=min

γ

"min=180°-max曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的最小傳動角γmin必出現(xiàn)在曲柄與機(jī)架1544vcABCDF123以AB為原動件的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)曲柄和機(jī)架處于兩共線位置時，連桿和輸出件的夾角最小和最大（）。B2DAC2B1C14vcABCDF123以AB為原動件的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，155曲柄滑塊機(jī)構(gòu)γmin何時出現(xiàn)？FvcDB1C1342aAB1CbeC1A23B4曲柄滑塊機(jī)構(gòu)γmin何時出現(xiàn)？FvcDB1C1342aAB1156導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)vB3F圖1B123AC圖2B4Ad12aC3evB3F導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)vB3F圖1B123AC圖2B4Ad12aC3evB157三、急回運(yùn)動和行程速比系數(shù)1、極位夾角2、急回運(yùn)動(quick-returnmotion)三、急回運(yùn)動和行程速比系數(shù)1、極位夾角1581、極位夾角曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中曲柄與連桿兩次共線位置時曲柄之間所夾銳角稱為極位夾角。當(dāng)AB與BC兩次共線時，輸出件CD處于兩極限位置。搖桿在兩極限位置所夾角稱為擺角。極位夾角：當(dāng)搖