第二章曲柄搖桿機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)第二章曲柄搖桿機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1第二章曲柄搖桿機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)第二章曲柄搖桿機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，曲柄AB在轉(zhuǎn)動(dòng)一周中，在B1、B2兩次與連桿BC共線(xiàn)，相應(yīng)鉸鏈中心A與C之間的距離AC1和AC2分別為最短和最長(zhǎng)，搖桿CD的位置C1D和C2D分別為其左右極限位置。搖桿在兩極限位置間的夾角ψ，稱(chēng)為搖桿的擺角。

當(dāng)曲柄由位置AB1

順時(shí)針轉(zhuǎn)到位置AB2

時(shí)，曲柄轉(zhuǎn)角＝180°＋θ，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，曲柄AB在轉(zhuǎn)動(dòng)一周中，在B

這時(shí)搖桿由左極限位置C1D擺到位置右極限位置C2D，擺桿角度為ψ；而當(dāng)曲柄順時(shí)針再轉(zhuǎn)過(guò)角度

＝180°－θ時(shí)，搖桿由位置C2D擺回至位置C1D，其擺角仍然是ψ

。雖然搖桿來(lái)回?cái)[動(dòng)的擺角相同，但對(duì)應(yīng)的曲柄轉(zhuǎn)角不等(

>)；當(dāng)曲柄勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，對(duì)應(yīng)的時(shí)間也不等（t

1>t

2）。這時(shí)搖桿由左極限位置C1D擺到位置右極限位置C2D，擺桿

令搖桿自ClD擺至C2D為工作行程，這時(shí)鉸鏈Ｃ的平均速度是v1=C1C2／tl

。

搖桿自C2D擺回至C1D是其空回行程，這時(shí)Ｃ點(diǎn)的平均速度是v2=C1C2／t2，顯然v1<v2

，它表明搖桿具有急回運(yùn)動(dòng)的特性。牛頭刨床、往復(fù)式輸送機(jī)等機(jī)械就利用這種急回特性來(lái)縮短非生產(chǎn)時(shí)間，提高生產(chǎn)率。令搖桿自ClD擺至C2D為工作行程，這時(shí)鉸鏈

急回運(yùn)動(dòng)特性可用行程速度變化系數(shù)（也稱(chēng)行程速比系數(shù)）K表示。

v2C1C2/t2

t1

180°＋θK＝──＝────＝──＝──＝─────（2-1）

v1C1C2/t1

t2180°－θθ──搖桿處于兩極限位置時(shí)，對(duì)應(yīng)的曲柄所夾的銳角，稱(chēng)為極位夾角。

K值越大，急回特性愈明顯。一般機(jī)械中，1≤K≤2。急回運(yùn)動(dòng)特性可用行程速度變化系數(shù)（也稱(chēng)行程將式（2-1）整理，可得極位夾角計(jì)算公式

K－１θ＝180°────（2-2）

K＋１2.壓力角和傳動(dòng)角若不計(jì)運(yùn)動(dòng)副的的摩擦和構(gòu)件的慣性力(矩)及重力，則通過(guò)二力桿BC

作用于從動(dòng)件CD上的力Ｆ沿BC

方向，把Ｆ力分解為沿C

點(diǎn)速度vC

方向的分力F′和

鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中,原動(dòng)件１受到驅(qū)動(dòng)力矩Md作用時(shí)，將式（2-1）整理，可得極位夾角計(jì)算公式垂直于vC

的分力F″它們的大小與角度α或γ有關(guān)，即有效分力F′＝Fcosα＝Fsinγ，有害分力F″＝Fsinα＝Fcosγ

。

因此，F(xiàn)″越小越好，即角度α越小（或γ越大）對(duì)機(jī)構(gòu)的工作越有利。

α稱(chēng)為壓力角，γ稱(chēng)為傳動(dòng)角，二者互為余角，γ＝90°－α。垂直于vC的分力F″它們的大小與角度α或γ有關(guān)，即有效分力第二章曲柄搖桿機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)牛頭刨床、往復(fù)式輸送機(jī)等機(jī)械就利用這種急回特性來(lái)縮短非生產(chǎn)時(shí)間，提高生產(chǎn)率。這種機(jī)構(gòu)常用于抽水唧筒（圖2-18）和抽油泵中。這種機(jī)構(gòu)常用于抽水唧筒（圖2-18）和抽油泵中。K值越大，急回特性愈明顯。顯然鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中曲柄就具有整轉(zhuǎn)副。l1＋l3≤l2＋l4一般機(jī)械中，1≤K≤2。(6)因極限位置處曲柄與連桿共線(xiàn)，再以Ａ為圓心以l１為半徑作圓，交C1A的延線(xiàn)于B１，交C2A于B２，桿３為搖桿，它與相鄰兩桿的夾角ψ、γ的變化范圍小于360°。再以Ａ為圓心以l１為半徑作圓，交C1A的延線(xiàn)于B１，交C2A于B２，根據(jù)三角形任意兩邊之和必大于(極限情況下等于)第三邊的定理可得按照相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，可畫(huà)出該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，如圖b所示。如圖鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)工件5被夾緊時(shí)，鉸鏈中心B、C、D共線(xiàn)，工件加在桿１上的反作用力Fn無(wú)論多大，也不能使桿3轉(zhuǎn)動(dòng)。壓力角α的定義是：不計(jì)摩擦、重力與慣性力時(shí)，輸出構(gòu)件所受主動(dòng)力F的方向與輸出構(gòu)件在受力點(diǎn)處的速度方向之間所夾的銳角。(5)作△PC1C2的外接圓，在此圓周上（C1C2圓弧和EF圓弧除外）任取一點(diǎn)Ａ作為曲柄的固定鉸鏈中心。滑塊３相對(duì)導(dǎo)桿滑動(dòng)并一起繞Ａ點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。

壓力角α的定義是：不計(jì)摩擦、重力與慣性力時(shí)，輸出構(gòu)件所受主動(dòng)力F的方向與輸出構(gòu)件在受力點(diǎn)處的速度方向之間所夾的銳角。

由于傳動(dòng)角γ在簡(jiǎn)圖中非常直觀，所以平面連桿機(jī)構(gòu)習(xí)慣于用傳動(dòng)角γ來(lái)表示機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)性能。機(jī)構(gòu)工作時(shí)，其傳動(dòng)角是作周期變化的。

一般許用值=40°～50°。重載大功率時(shí)取大值。1為保證機(jī)構(gòu)的傳力性能良好，應(yīng)使最小傳動(dòng)角γmin≥。第二章曲柄搖桿機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)壓力角α的定義

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，最小傳動(dòng)角γmin總是發(fā)生于曲柄與機(jī)架共線(xiàn)和重疊共線(xiàn)的兩位置之一，如圖所示。

(具體證明見(jiàn)P30頁(yè))3.死點(diǎn)位置

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，若搖桿為主動(dòng)件，當(dāng)從動(dòng)件與連桿共線(xiàn)時(shí)，機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角γ為零，此時(shí)不論驅(qū)動(dòng)力F有多大,其有效分力,曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，最小傳動(dòng)角γmin總是發(fā)生機(jī)構(gòu)的這種位置稱(chēng)為機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置。

死點(diǎn)位置對(duì)傳動(dòng)不利，但對(duì)夾緊和防松有利。如圖鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)工件5被夾緊時(shí)，鉸鏈中心B、C、D共線(xiàn)，工件加在桿１上的反作用力Fn無(wú)論多大，也不能使桿3轉(zhuǎn)動(dòng)。這就保證在去掉外力F之后,仍能可靠地夾緊工件。當(dāng)需要取出工件時(shí)，只需向上扳動(dòng)手柄，即能松開(kāi)夾具。機(jī)構(gòu)的這種位置稱(chēng)為機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置。死點(diǎn)位二、雙曲柄機(jī)構(gòu)

兩連架桿均為曲柄的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)稱(chēng)為雙曲柄機(jī)構(gòu)。雙曲柄機(jī)構(gòu)功能：

原動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)（勻速）→從動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)（非勻速或勻速）

雙曲柄機(jī)構(gòu)中，最常用的是平行四邊形機(jī)構(gòu)，或稱(chēng)平行雙曲柄機(jī)構(gòu)。二、雙曲柄機(jī)構(gòu)兩連架桿均為曲柄的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)

三、雙搖桿機(jī)構(gòu)

兩連架桿均為搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)稱(chēng)為雙搖桿機(jī)構(gòu)。原動(dòng)搖桿擺動(dòng)→從動(dòng)搖桿擺動(dòng)三、雙搖桿機(jī)構(gòu)兩連架桿均為搖桿的鉸鏈四桿機(jī)§2-2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有整轉(zhuǎn)副的條件

整轉(zhuǎn)副定義:兩構(gòu)件能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)3600的轉(zhuǎn)動(dòng)副。顯然鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中曲柄就具有整轉(zhuǎn)副。

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)在什麼條件具有整轉(zhuǎn)副?已知：桿１曲柄，桿２連桿，桿３搖桿，桿４機(jī)架。各桿長(zhǎng)度為l1、l2、l3、l4。

曲柄１與桿４的夾角

的變化范圍：§2-2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有整轉(zhuǎn)副的條件整轉(zhuǎn)副定義:

當(dāng)搖桿處于左右權(quán)限位置時(shí)，曲柄與連桿兩次共線(xiàn)。此時(shí)桿１與桿２的夾角β的變化范圍為也是

桿３為搖桿，它與相鄰兩桿的夾角ψ、γ

的變化范圍小于360°。

顯然，Ａ、Ｂ為整轉(zhuǎn)副，Ｃ、Ｄ不是整轉(zhuǎn)副。

為了實(shí)現(xiàn)曲柄１整周回轉(zhuǎn)，AB桿必須順利通過(guò)與連桿共線(xiàn)的兩個(gè)位置AB′和AB″。當(dāng)搖桿處于左右權(quán)限位置時(shí)，曲柄與連桿兩次共線(xiàn)。此時(shí)桿在圖a所示曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，若取桿3為固定件，即可得圖d所示固定滑塊機(jī)構(gòu)或稱(chēng)定塊機(jī)構(gòu)。這就保證在去掉外力F之后,雙曲柄機(jī)構(gòu)中，最常用的是平行四邊形機(jī)構(gòu)，或稱(chēng)平行雙曲柄機(jī)構(gòu)。故AC1＝l2－l1、θ＝180°────（2-2）有害分力F″＝Fsinα＝Fcosγ。（2-4）即得B1C1=B2C2=l２及AD=l4。這時(shí)搖桿由左極限位置C1D擺到位置右極限位置C2D，擺桿角度為ψ；（1）給定從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律（位置、速度、加速度）設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。（2）給定點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)是改變曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中的固定構(gòu)由于Ａ點(diǎn)是△C1PC2外接圓上任選的點(diǎn)，所以?xún)H按行程速度變化系數(shù)Ｋ設(shè)計(jì)，可得無(wú)窮多的解。(2)取最短桿的鄰邊為機(jī)架時(shí)，機(jī)架上只有一個(gè)整轉(zhuǎn)副，故得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。根據(jù)三角形任意兩邊之和必大于(極限情況下等于)第三邊的定理可得壓力角α的定義是：不計(jì)摩擦、重力與慣性力時(shí)，輸出構(gòu)件所受主動(dòng)力F的方向與輸出構(gòu)件在受力點(diǎn)處的速度方向之間所夾的銳角。兩連架桿均為曲柄的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)稱(chēng)為雙曲柄機(jī)構(gòu)。θ──搖桿處于兩極限位置時(shí)，對(duì)應(yīng)的曲柄所夾的銳角，稱(chēng)為極位夾角。一般許用值=40°～50°。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)在什麼條件具有整轉(zhuǎn)副?

當(dāng)桿１處于AB′位置時(shí)，形成三角形。根據(jù)三角形任意兩邊之和必大于(極限情況下等于)第三邊的定理可得l4≤(l2

－l1)＋l3l3≤(l2

－l1)＋l4

即l1＋l4≤l2＋l3

（2-4）

l1＋l3≤l2＋l4

（2-5）

當(dāng)桿１處于AB″位置時(shí)，形成三角形?？傻胠1

＋

l2

≤l4

＋

l3

（2-6）在圖a所示曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，若取桿3為固定件，即可得圖d所示

將式(2-4)、(2-5)、(2-6)兩兩相加即桿１最短。l1＋l4≤l2＋l3

（2-4）l1＋l3≤l2＋l4

（2-5）l1＋l2≤l4＋l3

（2-6）l1

≤

l2l1

≤l3l1

≤l4

由此可得鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有整轉(zhuǎn)副的條件是：

(1)整轉(zhuǎn)副是由最短桿與其鄰邊組成的;將式(2-4)、(2-5)、(2-6)兩兩相加即桿１(2)最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和，應(yīng)小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之和。

這兩個(gè)條件必須同時(shí)滿(mǎn)足，否則機(jī)構(gòu)中不存在整轉(zhuǎn)副，無(wú)論取哪個(gè)構(gòu)件作機(jī)架都只能得到雙搖桿機(jī)構(gòu)。(1)整轉(zhuǎn)副是由最短桿與其鄰邊組成的;(2)最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和，應(yīng)小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度

另外，具有整轉(zhuǎn)副的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)是否存在曲柄，還應(yīng)根據(jù)選擇何桿為機(jī)架來(lái)判斷。

(1)取最短桿為機(jī)架時(shí)，機(jī)架上有兩個(gè)整轉(zhuǎn)副，故得雙曲柄機(jī)構(gòu)。另外，具有整轉(zhuǎn)副的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)是否存在曲柄，還應(yīng)根(2)取最短桿的鄰邊為機(jī)架時(shí)，機(jī)架上只有一個(gè)整轉(zhuǎn)副，故得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。

(3)取最短桿的對(duì)邊為機(jī)架時(shí)，機(jī)架上沒(méi)有整轉(zhuǎn)副，故得雙搖桿機(jī)構(gòu)。(2)取最短桿的鄰邊為機(jī)架時(shí)，機(jī)架上只有一個(gè)整轉(zhuǎn)副，故得

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，鉸鏈中心Ｃ的軌跡是以Ｄ為圓心，以l3為半徑的圓弧mn。若l3增至無(wú)窮大,則如圖b所示，C點(diǎn)軌跡變成直線(xiàn)。于是搖桿３演化為直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的滑塊，轉(zhuǎn)動(dòng)副Ｄ演化為移動(dòng)副，機(jī)構(gòu)演化為如圖所示的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。§2-3鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化一、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，鉸鏈中心Ｃ的軌跡是以Ｄ為圓心二、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)

導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)是改變曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中的固定構(gòu)件而演化來(lái)的。如圖a所示的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，若改取桿1為固定構(gòu)件，即得圖b所示導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。桿4稱(chēng)為導(dǎo)桿?；瑝K３相對(duì)導(dǎo)桿滑動(dòng)并一起繞Ａ點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。通常取桿２為原動(dòng)件。二、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)是改變曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中的

傳動(dòng)角始終等于90°。具有很好的傳力性能，故常用于牛頭刨床、插床和回轉(zhuǎn)式油泵之中。導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的的特點(diǎn)：傳動(dòng)角始終等于90°。具有很好的傳力性能，故若桿２為固定構(gòu)件，可得圖c所示擺動(dòng)滑塊機(jī)構(gòu)，或稱(chēng)搖塊機(jī)構(gòu)。三、搖塊機(jī)構(gòu)和定塊機(jī)構(gòu)若桿２為固定構(gòu)件，可得圖c所示擺動(dòng)滑塊機(jī)構(gòu)，或稱(chēng)搖塊機(jī)構(gòu)

如圖，當(dāng)油缸３中的壓力油推動(dòng)活塞桿４運(yùn)動(dòng)時(shí)，車(chē)廂１便繞回轉(zhuǎn)副中心Ｂ傾轉(zhuǎn)，當(dāng)達(dá)到一定角度時(shí)，物料就自動(dòng)卸下。

例如自卸卡車(chē)的車(chē)廂自動(dòng)翻轉(zhuǎn)卸料機(jī)構(gòu)就是一個(gè)搖塊機(jī)構(gòu)。如圖，當(dāng)油缸３中的壓力油推動(dòng)活塞桿４運(yùn)動(dòng)時(shí)，在圖a所示曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，若取桿3為固定件，即可得圖d所示固定滑塊機(jī)構(gòu)或稱(chēng)定塊機(jī)構(gòu)。這種機(jī)構(gòu)常用于抽水唧筒（圖2-18）和抽油泵中。在圖a所示曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，若取桿3為固定件，即可得圖d四、偏心輪機(jī)構(gòu)

桿１為圓盤(pán)，其幾何中心為Ｂ，因運(yùn)動(dòng)時(shí)該圓盤(pán)繞偏心Ａ轉(zhuǎn)動(dòng)，故稱(chēng)偏心輪。Ａ、Ｂ之間的距離ｅ稱(chēng)為偏心距。按照相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，可畫(huà)出該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，如圖b所示。由圖可知，偏心輪是回轉(zhuǎn)副Ｂ擴(kuò)大到包括回轉(zhuǎn)副Ａ而形成的，偏心距ｅ即是曲柄的長(zhǎng)度。四、偏心輪機(jī)構(gòu)桿１為圓盤(pán)，其§２-４平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)一、平面四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問(wèn)題

平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是根據(jù)工作要求（如運(yùn)動(dòng)要求、傳力要求、空間尺寸等）和給定的條件，選定合適的機(jī)構(gòu)型式和確定機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的尺寸。一般，四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中常常碰到下面兩類(lèi)基本問(wèn)題：（1）給定從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律（位置、速度、加速度）設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。（2）給定點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。

四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法有解析法、幾何作圖法和實(shí)驗(yàn)法。作圖法直觀，解析法精確，實(shí)驗(yàn)法簡(jiǎn)便?！欤?４平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)雙曲柄機(jī)構(gòu)中，最常用的是平行四邊形機(jī)構(gòu)，或稱(chēng)平行雙曲柄機(jī)構(gòu)。重載大功率時(shí)取大值。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)在什麼條件具有整轉(zhuǎn)副?曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，若搖桿為主動(dòng)件，當(dāng)從動(dòng)件與連桿共線(xiàn)時(shí)，機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角γ為零，此時(shí)不論驅(qū)動(dòng)力F有多大,其有效分力,牛頭刨床、往復(fù)式輸送機(jī)等機(jī)械就利用這種急回特性來(lái)縮短非生產(chǎn)時(shí)間，提高生產(chǎn)率。這種機(jī)構(gòu)常用于抽水唧筒（圖2-18）和抽油泵中。根據(jù)三角形任意兩邊之和必大于(極限情況下等于)第三邊的定理可得（2）給定點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，曲柄AB在轉(zhuǎn)動(dòng)一周中，在B1、B2兩次與連桿BC共線(xiàn)，相應(yīng)鉸鏈中心A與C之間的距離AC1和AC2分別為最短和最長(zhǎng)，搖桿CD的位置α稱(chēng)為壓力角，γ稱(chēng)為傳動(dòng)角，二者互為余角，γ＝90°－α。根據(jù)三角形任意兩邊之和必大于(極限情況下等于)第三邊的定理可得(具體證明見(jiàn)P30頁(yè))桿３為搖桿，它與相鄰兩桿的夾角ψ、γ的變化范圍小于360°。搖桿在兩極限位置間的夾角ψ，（2）給定點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。即得B1C1=B2C2=l２及AD=l4。這時(shí)搖桿由左極限位置C1D擺到位置右極限位置C2D，擺桿角度為ψ；機(jī)構(gòu)工作時(shí)，其傳動(dòng)角是作周期變化的。（2-4）故AC1＝l2－l1、θ──搖桿處于兩極限位置時(shí)，對(duì)應(yīng)的曲柄所夾的銳角，稱(chēng)為極位夾角。

二、給定行程速度變化系數(shù)Ｋ設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)

已知條件：搖桿長(zhǎng)度l3，擺角ψ，行程速度變化系數(shù)Ｋ。

設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)是確定鉸鏈中心Ａ點(diǎn)的位置和其他三桿的尺寸l1、l2和l4

。設(shè)計(jì)步驟：(1)按公式計(jì)算出極位夾角θ。雙曲柄機(jī)構(gòu)中，最常用的是平行四邊形機(jī)構(gòu)，或稱(chēng)平行雙曲柄機(jī)構(gòu)。(2)任選固定鉸鏈中心Ｄ的位置，由搖桿長(zhǎng)度l３和擺角ψ，作出搖桿兩個(gè)極限位置C1D和C2Ｄ。(2)任選固定鉸鏈中心Ｄ的位置，由搖桿長(zhǎng)度l３和擺角ψ，(3)連接C１和C２，并作C１M垂直于C１C２。(4)作∠C1C2N＝90°－θ，C2N與C1M相交于Ｐ點(diǎn)，由圖可見(jiàn)，∠C1PC2＝θ(3)連接C１和C２，并作C１M垂直于C１C２。(4)作(5)

作△PC1C2的外接圓，在此圓周上（C1C2圓弧和EF圓弧除外）任取一點(diǎn)Ａ作為曲柄的固定鉸鏈中心。A(5)作△PC1C2的外接圓，在此圓周上（C1C2圓弧和E(5)

作△PC1C2的外接圓，在此圓周上（C1C2圓弧和EF圓弧除外）任取一點(diǎn)Ａ作為曲柄的固定鉸鏈中心。連AC１和AC２，因同一圓弧的圓周角相等，故∠C１AC２＝∠C１P(pán)C２＝θ。(5)作△PC1C2的外接圓，在此圓周上（C1C2圓弧和E(6)因極限位置處曲柄與連桿共線(xiàn)，故AC1＝l2－

l1、

AC2＝l2＋

l1，

從而得曲柄長(zhǎng)度：l1=(AC2

－AC1)／2。

再以Ａ為圓心以l１為半徑作圓，交C1A的延線(xiàn)于B１，交C

2A于B２，(6)因極限位置處曲柄與連桿共線(xiàn)，故AC1＝l2－l即得B1C1=B2C2=l２及AD=l4。

由于Ａ點(diǎn)是△C1PC2外接圓上任選的點(diǎn)，所以?xún)H按行程速度變化系數(shù)Ｋ設(shè)計(jì)，可得無(wú)窮多的解。

由于Ａ點(diǎn)位置不同，機(jī)構(gòu)傳動(dòng)角的大小也不同。因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按照最小傳動(dòng)角最優(yōu)或其他輔助條件來(lái)確定Ａ點(diǎn)的位置。即得B1C1=B2C2=l２及AD=l4定塊機(jī)構(gòu)定塊機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)第二章曲柄搖桿機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)質(zhì)課件搖塊機(jī)構(gòu)搖塊機(jī)構(gòu)為了實(shí)現(xiàn)曲柄１整周回轉(zhuǎn)，AB桿必須順利通過(guò)與連桿共線(xiàn)的兩個(gè)位置AB′和AB″。搖桿在兩極限位置間的夾角ψ，若l3增至無(wú)窮大,則如圖b所示，C點(diǎn)軌跡變成直線(xiàn)。（1）給定從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律（位置、速度、加速度）設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。l1＋l3≤l2＋l4例如自卸卡車(chē)的車(chē)廂自動(dòng)翻轉(zhuǎn)卸料機(jī)構(gòu)就是一個(gè)搖塊機(jī)構(gòu)。l1＋l2≤l4＋l3雖然搖桿來(lái)回?cái)[動(dòng)的擺角相同，但對(duì)應(yīng)的曲柄轉(zhuǎn)角不等(>)；因此，F(xiàn)″越小越好，即角度α越?。ɑ颚迷酱螅?duì)機(jī)構(gòu)的工作越有利。根據(jù)三角形任意兩邊之和必大于(極限情況下等于)第三邊的定理可得導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)是改變曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中的固定構(gòu)（2-6）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，若搖桿為主動(dòng)件，當(dāng)從動(dòng)件與連桿共線(xiàn)時(shí)，機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角γ為零，此時(shí)不論驅(qū)動(dòng)力F有多大,其有效分力,已知條件：搖桿長(zhǎng)度l3，擺角ψ，行程速度變化系數(shù)Ｋ。一般機(jī)械中，1≤K≤2。(1)取最短桿為機(jī)架時(shí)，機(jī)架上有兩個(gè)整轉(zhuǎn)副，故得雙曲柄機(jī)構(gòu)。重載大功率時(shí)取大值。為了實(shí)現(xiàn)曲柄１整周回轉(zhuǎn)，AB桿必須順利通過(guò)與連桿共線(xiàn)的兩個(gè)位第二章曲柄搖桿機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)第二章曲柄搖桿機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)41第二章曲柄搖桿機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)第二章曲柄搖桿機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，曲柄AB在轉(zhuǎn)動(dòng)一周中，在B1、B2兩次與連桿BC共線(xiàn)，相應(yīng)鉸鏈中心A與C之間的距離AC1和AC2分別為最短和最長(zhǎng)，搖桿CD的位置C1D和C2D分別為其左右極限位置。搖桿在兩極限位置間的夾角ψ，稱(chēng)為搖桿的擺角。

當(dāng)曲柄由位置AB1

順時(shí)針轉(zhuǎn)到位置AB2

時(shí)，曲柄轉(zhuǎn)角＝180°＋θ，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，曲柄AB在轉(zhuǎn)動(dòng)一周中，在B

這時(shí)搖桿由左極限位置C1D擺到位置右極限位置C2D，擺桿角度為ψ；而當(dāng)曲柄順時(shí)針再轉(zhuǎn)過(guò)角度

＝180°－θ時(shí)，搖桿由位置C2D擺回至位置C1D，其擺角仍然是ψ

。雖然搖桿來(lái)回?cái)[動(dòng)的擺角相同，但對(duì)應(yīng)的曲柄轉(zhuǎn)角不等(

>)；當(dāng)曲柄勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，對(duì)應(yīng)的時(shí)間也不等（t

1>t

2）。這時(shí)搖桿由左極限位置C1D擺到位置右極限位置C2D，擺桿

令搖桿自ClD擺至C2D為工作行程，這時(shí)鉸鏈Ｃ的平均速度是v1=C1C2／tl

。

搖桿自C2D擺回至C1D是其空回行程，這時(shí)Ｃ點(diǎn)的平均速度是v2=C1C2／t2，顯然v1<v2

，它表明搖桿具有急回運(yùn)動(dòng)的特性。牛頭刨床、往復(fù)式輸送機(jī)等機(jī)械就利用這種急回特性來(lái)縮短非生產(chǎn)時(shí)間，提高生產(chǎn)率。令搖桿自ClD擺至C2D為工作行程，這時(shí)鉸鏈

急回運(yùn)動(dòng)特性可用行程速度變化系數(shù)（也稱(chēng)行程速比系數(shù)）K表示。

v2C1C2/t2

t1

180°＋θK＝──＝────＝──＝──＝─────（2-1）

v1C1C2/t1

t2180°－θθ──搖桿處于兩極限位置時(shí)，對(duì)應(yīng)的曲柄所夾的銳角，稱(chēng)為極位夾角。

K值越大，急回特性愈明顯。一般機(jī)械中，1≤K≤2。急回運(yùn)動(dòng)特性可用行程速度變化系數(shù)（也稱(chēng)行程將式（2-1）整理，可得極位夾角計(jì)算公式

K－１θ＝180°────（2-2）

K＋１2.壓力角和傳動(dòng)角若不計(jì)運(yùn)動(dòng)副的的摩擦和構(gòu)件的慣性力(矩)及重力，則通過(guò)二力桿BC

作用于從動(dòng)件CD上的力Ｆ沿BC

方向，把Ｆ力分解為沿C

點(diǎn)速度vC

方向的分力F′和

鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中,原動(dòng)件１受到驅(qū)動(dòng)力矩Md作用時(shí)，將式（2-1）整理，可得極位夾角計(jì)算公式垂直于vC

的分力F″它們的大小與角度α或γ有關(guān)，即有效分力F′＝Fcosα＝Fsinγ，有害分力F″＝Fsinα＝Fcosγ

。

因此，F(xiàn)″越小越好，即角度α越?。ɑ颚迷酱螅?duì)機(jī)構(gòu)的工作越有利。

α稱(chēng)為壓力角，γ稱(chēng)為傳動(dòng)角，二者互為余角，γ＝90°－α。垂直于vC的分力F″它們的大小與角度α或γ有關(guān)，即有效分力第二章曲柄搖桿機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)牛頭刨床、往復(fù)式輸送機(jī)等機(jī)械就利用這種急回特性來(lái)縮短非生產(chǎn)時(shí)間，提高生產(chǎn)率。這種機(jī)構(gòu)常用于抽水唧筒（圖2-18）和抽油泵中。這種機(jī)構(gòu)常用于抽水唧筒（圖2-18）和抽油泵中。K值越大，急回特性愈明顯。顯然鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中曲柄就具有整轉(zhuǎn)副。l1＋l3≤l2＋l4一般機(jī)械中，1≤K≤2。(6)因極限位置處曲柄與連桿共線(xiàn)，再以Ａ為圓心以l１為半徑作圓，交C1A的延線(xiàn)于B１，交C2A于B２，桿３為搖桿，它與相鄰兩桿的夾角ψ、γ的變化范圍小于360°。再以Ａ為圓心以l１為半徑作圓，交C1A的延線(xiàn)于B１，交C2A于B２，根據(jù)三角形任意兩邊之和必大于(極限情況下等于)第三邊的定理可得按照相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，可畫(huà)出該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，如圖b所示。如圖鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)工件5被夾緊時(shí)，鉸鏈中心B、C、D共線(xiàn)，工件加在桿１上的反作用力Fn無(wú)論多大，也不能使桿3轉(zhuǎn)動(dòng)。壓力角α的定義是：不計(jì)摩擦、重力與慣性力時(shí)，輸出構(gòu)件所受主動(dòng)力F的方向與輸出構(gòu)件在受力點(diǎn)處的速度方向之間所夾的銳角。(5)作△PC1C2的外接圓，在此圓周上（C1C2圓弧和EF圓弧除外）任取一點(diǎn)Ａ作為曲柄的固定鉸鏈中心。滑塊３相對(duì)導(dǎo)桿滑動(dòng)并一起繞Ａ點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。

壓力角α的定義是：不計(jì)摩擦、重力與慣性力時(shí)，輸出構(gòu)件所受主動(dòng)力F的方向與輸出構(gòu)件在受力點(diǎn)處的速度方向之間所夾的銳角。

由于傳動(dòng)角γ在簡(jiǎn)圖中非常直觀，所以平面連桿機(jī)構(gòu)習(xí)慣于用傳動(dòng)角γ來(lái)表示機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)性能。機(jī)構(gòu)工作時(shí)，其傳動(dòng)角是作周期變化的。

一般許用值=40°～50°。重載大功率時(shí)取大值。1為保證機(jī)構(gòu)的傳力性能良好，應(yīng)使最小傳動(dòng)角γmin≥。第二章曲柄搖桿機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)壓力角α的定義

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，最小傳動(dòng)角γmin總是發(fā)生于曲柄與機(jī)架共線(xiàn)和重疊共線(xiàn)的兩位置之一，如圖所示。

(具體證明見(jiàn)P30頁(yè))3.死點(diǎn)位置

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，若搖桿為主動(dòng)件，當(dāng)從動(dòng)件與連桿共線(xiàn)時(shí)，機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角γ為零，此時(shí)不論驅(qū)動(dòng)力F有多大,其有效分力,曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，最小傳動(dòng)角γmin總是發(fā)生機(jī)構(gòu)的這種位置稱(chēng)為機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置。

死點(diǎn)位置對(duì)傳動(dòng)不利，但對(duì)夾緊和防松有利。如圖鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，當(dāng)工件5被夾緊時(shí)，鉸鏈中心B、C、D共線(xiàn)，工件加在桿１上的反作用力Fn無(wú)論多大，也不能使桿3轉(zhuǎn)動(dòng)。這就保證在去掉外力F之后,仍能可靠地夾緊工件。當(dāng)需要取出工件時(shí)，只需向上扳動(dòng)手柄，即能松開(kāi)夾具。機(jī)構(gòu)的這種位置稱(chēng)為機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置。死點(diǎn)位二、雙曲柄機(jī)構(gòu)

兩連架桿均為曲柄的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)稱(chēng)為雙曲柄機(jī)構(gòu)。雙曲柄機(jī)構(gòu)功能：

原動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)（勻速）→從動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)（非勻速或勻速）

雙曲柄機(jī)構(gòu)中，最常用的是平行四邊形機(jī)構(gòu)，或稱(chēng)平行雙曲柄機(jī)構(gòu)。二、雙曲柄機(jī)構(gòu)兩連架桿均為曲柄的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)

三、雙搖桿機(jī)構(gòu)

兩連架桿均為搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)稱(chēng)為雙搖桿機(jī)構(gòu)。原動(dòng)搖桿擺動(dòng)→從動(dòng)搖桿擺動(dòng)三、雙搖桿機(jī)構(gòu)兩連架桿均為搖桿的鉸鏈四桿機(jī)§2-2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有整轉(zhuǎn)副的條件

整轉(zhuǎn)副定義:兩構(gòu)件能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)3600的轉(zhuǎn)動(dòng)副。顯然鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中曲柄就具有整轉(zhuǎn)副。

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)在什麼條件具有整轉(zhuǎn)副?已知：桿１曲柄，桿２連桿，桿３搖桿，桿４機(jī)架。各桿長(zhǎng)度為l1、l2、l3、l4。

曲柄１與桿４的夾角

的變化范圍：§2-2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有整轉(zhuǎn)副的條件整轉(zhuǎn)副定義:

當(dāng)搖桿處于左右權(quán)限位置時(shí)，曲柄與連桿兩次共線(xiàn)。此時(shí)桿１與桿２的夾角β的變化范圍為也是

桿３為搖桿，它與相鄰兩桿的夾角ψ、γ

的變化范圍小于360°。

顯然，Ａ、Ｂ為整轉(zhuǎn)副，Ｃ、Ｄ不是整轉(zhuǎn)副。

為了實(shí)現(xiàn)曲柄１整周回轉(zhuǎn)，AB桿必須順利通過(guò)與連桿共線(xiàn)的兩個(gè)位置AB′和AB″。當(dāng)搖桿處于左右權(quán)限位置時(shí)，曲柄與連桿兩次共線(xiàn)。此時(shí)桿在圖a所示曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，若取桿3為固定件，即可得圖d所示固定滑塊機(jī)構(gòu)或稱(chēng)定塊機(jī)構(gòu)。這就保證在去掉外力F之后,雙曲柄機(jī)構(gòu)中，最常用的是平行四邊形機(jī)構(gòu)，或稱(chēng)平行雙曲柄機(jī)構(gòu)。故AC1＝l2－l1、θ＝180°────（2-2）有害分力F″＝Fsinα＝Fcosγ。（2-4）即得B1C1=B2C2=l２及AD=l4。這時(shí)搖桿由左極限位置C1D擺到位置右極限位置C2D，擺桿角度為ψ；（1）給定從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律（位置、速度、加速度）設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。（2）給定點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)是改變曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中的固定構(gòu)由于Ａ點(diǎn)是△C1PC2外接圓上任選的點(diǎn)，所以?xún)H按行程速度變化系數(shù)Ｋ設(shè)計(jì)，可得無(wú)窮多的解。(2)取最短桿的鄰邊為機(jī)架時(shí)，機(jī)架上只有一個(gè)整轉(zhuǎn)副，故得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。根據(jù)三角形任意兩邊之和必大于(極限情況下等于)第三邊的定理可得壓力角α的定義是：不計(jì)摩擦、重力與慣性力時(shí)，輸出構(gòu)件所受主動(dòng)力F的方向與輸出構(gòu)件在受力點(diǎn)處的速度方向之間所夾的銳角。兩連架桿均為曲柄的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)稱(chēng)為雙曲柄機(jī)構(gòu)。θ──搖桿處于兩極限位置時(shí)，對(duì)應(yīng)的曲柄所夾的銳角，稱(chēng)為極位夾角。一般許用值=40°～50°。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)在什麼條件具有整轉(zhuǎn)副?

當(dāng)桿１處于AB′位置時(shí)，形成三角形。根據(jù)三角形任意兩邊之和必大于(極限情況下等于)第三邊的定理可得l4≤(l2

－l1)＋l3l3≤(l2

－l1)＋l4

即l1＋l4≤l2＋l3

（2-4）

l1＋l3≤l2＋l4

（2-5）

當(dāng)桿１處于AB″位置時(shí)，形成三角形?？傻胠1

＋

l2

≤l4

＋

l3

（2-6）在圖a所示曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，若取桿3為固定件，即可得圖d所示

將式(2-4)、(2-5)、(2-6)兩兩相加即桿１最短。l1＋l4≤l2＋l3

（2-4）l1＋l3≤l2＋l4

（2-5）l1＋l2≤l4＋l3

（2-6）l1

≤

l2l1

≤l3l1

≤l4

由此可得鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有整轉(zhuǎn)副的條件是：

(1)整轉(zhuǎn)副是由最短桿與其鄰邊組成的;將式(2-4)、(2-5)、(2-6)兩兩相加即桿１(2)最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和，應(yīng)小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度之和。

這兩個(gè)條件必須同時(shí)滿(mǎn)足，否則機(jī)構(gòu)中不存在整轉(zhuǎn)副，無(wú)論取哪個(gè)構(gòu)件作機(jī)架都只能得到雙搖桿機(jī)構(gòu)。(1)整轉(zhuǎn)副是由最短桿與其鄰邊組成的;(2)最短桿與最長(zhǎng)桿長(zhǎng)度之和，應(yīng)小于或等于其余兩桿長(zhǎng)度

另外，具有整轉(zhuǎn)副的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)是否存在曲柄，還應(yīng)根據(jù)選擇何桿為機(jī)架來(lái)判斷。

(1)取最短桿為機(jī)架時(shí)，機(jī)架上有兩個(gè)整轉(zhuǎn)副，故得雙曲柄機(jī)構(gòu)。另外，具有整轉(zhuǎn)副的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)是否存在曲柄，還應(yīng)根(2)取最短桿的鄰邊為機(jī)架時(shí)，機(jī)架上只有一個(gè)整轉(zhuǎn)副，故得曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。

(3)取最短桿的對(duì)邊為機(jī)架時(shí)，機(jī)架上沒(méi)有整轉(zhuǎn)副，故得雙搖桿機(jī)構(gòu)。(2)取最短桿的鄰邊為機(jī)架時(shí)，機(jī)架上只有一個(gè)整轉(zhuǎn)副，故得

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，鉸鏈中心Ｃ的軌跡是以Ｄ為圓心，以l3為半徑的圓弧mn。若l3增至無(wú)窮大,則如圖b所示，C點(diǎn)軌跡變成直線(xiàn)。于是搖桿３演化為直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的滑塊，轉(zhuǎn)動(dòng)副Ｄ演化為移動(dòng)副，機(jī)構(gòu)演化為如圖所示的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)?！?-3鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化一、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，鉸鏈中心Ｃ的軌跡是以Ｄ為圓心二、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)

導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)是改變曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中的固定構(gòu)件而演化來(lái)的。如圖a所示的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，若改取桿1為固定構(gòu)件，即得圖b所示導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)。桿4稱(chēng)為導(dǎo)桿?；瑝K３相對(duì)導(dǎo)桿滑動(dòng)并一起繞Ａ點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。通常取桿２為原動(dòng)件。二、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)是改變曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中的

傳動(dòng)角始終等于90°。具有很好的傳力性能，故常用于牛頭刨床、插床和回轉(zhuǎn)式油泵之中。導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的的特點(diǎn)：傳動(dòng)角始終等于90°。具有很好的傳力性能，故若桿２為固定構(gòu)件，可得圖c所示擺動(dòng)滑塊機(jī)構(gòu)，或稱(chēng)搖塊機(jī)構(gòu)。三、搖塊機(jī)構(gòu)和定塊機(jī)構(gòu)若桿２為固定構(gòu)件，可得圖c所示擺動(dòng)滑塊機(jī)構(gòu)，或稱(chēng)搖塊機(jī)構(gòu)

如圖，當(dāng)油缸３中的壓力油推動(dòng)活塞桿４運(yùn)動(dòng)時(shí)，車(chē)廂１便繞回轉(zhuǎn)副中心Ｂ傾轉(zhuǎn)，當(dāng)達(dá)到一定角度時(shí)，物料就自動(dòng)卸下。

例如自卸卡車(chē)的車(chē)廂自動(dòng)翻轉(zhuǎn)卸料機(jī)構(gòu)就是一個(gè)搖塊機(jī)構(gòu)。如圖，當(dāng)油缸３中的壓力油推動(dòng)活塞桿４運(yùn)動(dòng)時(shí)，在圖a所示曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，若取桿3為固定件，即可得圖d所示固定滑塊機(jī)構(gòu)或稱(chēng)定塊機(jī)構(gòu)。這種機(jī)構(gòu)常用于抽水唧筒（圖2-18）和抽油泵中。在圖a所示曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，若取桿3為固定件，即可得圖d四、偏心輪機(jī)構(gòu)

桿１為圓盤(pán)，其幾何中心為Ｂ，因運(yùn)動(dòng)時(shí)該圓盤(pán)繞偏心Ａ轉(zhuǎn)動(dòng)，故稱(chēng)偏心輪。Ａ、Ｂ之間的距離ｅ稱(chēng)為偏心距。按照相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，可畫(huà)出該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，如圖b所示。由圖可知，偏心輪是回轉(zhuǎn)副Ｂ擴(kuò)大到包括回轉(zhuǎn)副Ａ而形成的，偏心距ｅ即是曲柄的長(zhǎng)度。四、偏心輪機(jī)構(gòu)桿１為圓盤(pán)，其§２-４平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)一、平面四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問(wèn)題

平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是根據(jù)工作要求（如運(yùn)動(dòng)要求、傳力要求、空間尺寸等）和給定的條件，選定合適的機(jī)構(gòu)型式和確定機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的尺寸。一般，四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中常常碰到下面兩類(lèi)基本問(wèn)題：（1）給定從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律（位置、速度、加速度）設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。（2）給定點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。

四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法有解析法、幾何作圖法和實(shí)驗(yàn)法。作圖法直觀，解析法精確，實(shí)驗(yàn)法簡(jiǎn)便。§２-４平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)雙曲柄機(jī)構(gòu)中，最常用的是平行四邊形機(jī)構(gòu)，或稱(chēng)平行雙曲柄機(jī)構(gòu)。重載大功率時(shí)取大值。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)在什麼條件具有整轉(zhuǎn)副?曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，若搖桿為主動(dòng)件，當(dāng)從動(dòng)件與連桿共線(xiàn)時(shí)，機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角γ為零，此時(shí)不論驅(qū)動(dòng)力F有多大,其有效分力,牛頭刨床、往復(fù)式輸送機(jī)等機(jī)械就利用這種急回特性來(lái)縮短非生產(chǎn)時(shí)間，提高生產(chǎn)率。這種機(jī)構(gòu)常用于抽水唧筒（圖2-18）和抽油泵中。根據(jù)三角形任意兩邊之和必大于(極限情況下等于)第三邊的定理可得（2）給定點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，曲柄AB在轉(zhuǎn)動(dòng)一周中，在B1、B2兩次與連桿BC共線(xiàn)，相應(yīng)鉸鏈中心A與C之間的距離AC1和AC2分別為最短和最長(zhǎng)，搖桿CD的位置α稱(chēng)為壓力角，γ稱(chēng)為傳動(dòng)角，二者互為余角，γ＝90°－α。根據(jù)三角形任意兩邊之和必大于(極限情況下等于)第三邊的定理可得(具體證明見(jiàn)P30頁(yè))桿３為搖桿，它與相鄰兩桿的夾角ψ、γ的變化范圍小于360°。搖桿在兩極限位置間的夾角ψ，（2）給定點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)。即得B1C1=B2C2=l２及AD=l4。這時(shí)搖桿由左極限位置C1D擺到位置右極限位置C2D，擺桿角度為ψ；機(jī)構(gòu)工作時(shí)，其傳動(dòng)角是作周期