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第四章 连杆机构及其设计 §4-1平面四杆机构的基本类型及其演化 §4-2平面四杆机构的基本特性 §4-3 平面连杆机构设计 *§4-4 多杆机构 ■平面连杆机构的基本型式及其演化和应用。 ■曲柄存在条件、传动角、死点、急回运动、行程速比系数等基本概念。 ■设计平面四杆机构的方法。 ■能用解析法和图解法对平面四杆机构进行运动分析。 连杆机构的定义 连杆机构是由低副(Lower-pair)将若干构件连接而成的低副机构。 连杆机构的分类 平面连杆机构的几个基本概念： 连杆机构是一种应用十分广泛的机构，人造卫星太阳能板的展开机构，机械手的传动机构，折叠伞的收放机构以及人体假肢等等，都是连杆机构。 这些机构的共同特点是其原动件1的运动都要经过一个不直接与机架相联的中间构件2才能传动从动件3，这个不直接与机架相联的中间构件称为连杆，而把具有连杆的这些机构统称为连杆机构。 平面连杆机构的优点 平面连杆机构的缺点 3、不易精确地满足各种运动规律和运动轨迹的要求。 §4-1 平面四杆机构的基本类型及其演化 铰链四杆机构 机构中的全部运动副均为转动副时的四杆机构为铰链四杆机构。 铰链四杆机构的基本类型 1）两连架杆中一为曲柄，另一为摇杆 1）曲柄摇杆机构： 2）双曲柄机构 在双曲柄机构中，若相对两杆的长度相等且平行，两曲柄的转向相同，称为正平行四边形机构。 在双曲柄机构中，若相对两杆的长度相等，但不平行(BC与AD)，两曲柄转向相反（AB与CD），称为反平行四边形机构。 3）双摇杆机构(double crock mechanism) 等腰梯形机构：在双摇杆机构中若两摇杆长度相等，则称为等腰梯形机构。 4）泛菱形机构 刨床主体机构 刨床主体机构的另一种形式 曲柄摇块机构 移动导杆机构（定块机构） 偏心轮机构应用 一、急回特性和行程速比系数K 2、急回运动(quick-return motion) 在曲柄等速回转的情况下 ，摇杆往复摆动速度快慢不同的运动，称为急回运动。 3、行程速比系数(coefficient of travel speed variation) k 为了衡量摇杆急回作用的程度，把从动件往复摆动平均速度的比值（大于1）称为行程速比系数，即 由 四杆机构有无急回运动，取决于曲柄与连杆共线位置的夹角，即有无极位夹角?，不论是何种机构，只要机构在运行过程中具有极位夹角?，则该机构就具有急回作用。 ?角越大，则K值越大，说明急回运动的性质也越显著。 设a、b、c、d各杆长确定 当? = 0°时，即曲柄与机架重叠共线，cos? =+1, ?取最小值。 当? =180°时，即曲柄与机架拉直共线，cos? =-1, ?取最大值。 曲柄摇杆机构的最小传动角 γmin必出现在曲柄与机架共线的两个位置上，即? 为? min或 ?max时的两个位置，比较这两个位置传动角，即可求出最小传动角γmin。 三、机构的死点位置 指从动件的传动角? =0°(或?=90°)时机构所处的位置。（不考虑构件的重力、惯性力和运动副中的摩擦力的影响） 对于曲柄摇杆机构，当摇杆1为主动件，当连杆与曲柄共线时的位置，即：摇杆处于两个极限位置时，经过连杆2传给从动曲柄3的驱动力F，通过曲柄的转动中心A。对从动曲柄3的有效力矩为零，故不能推动曲柄转动,机构处于卡死位置，机构的这种位置称为死点位置。 机构是否有死点位置与哪一构件为主动件有关。 曲柄摇杆机构，当曲柄为主动件时无死点位置，但有极限位置，当摇杆为主动件时有死点位置。 曲柄滑块机构，当以滑块3为主动件时有死点位置。 平行四边形机构，连杆与曲柄共线时传动角为0 °（转向点），从动曲柄可能向正反两个方向转动，机构运动不确定，平行四边形机构可能变成反平行四边形机构。 死点位置的克服办法 例：缝纫机借助于带轮的惯性通过死点。 　蒸汽机车车轮联动机构，左右车轮两组曲柄滑块机构中，曲柄AB与A’B’位置错开90°。 2、死点位置在机构中的作用 即： γmin = ?min γ min = 180°- ?max 4 vc A B C D F 1 2 3 以AB为原动件的曲柄摇杆机构， 当曲柄和机架处于两共线位置时，连杆和输出件的夹角 最小和最大（ ）。 B2 D A C2 B1 C1 曲柄滑块机构γmin何时出现？ F vc D B1 C1 3 4 2 a A B 1 C b e C 1 A 2 3 B 4 导杆机构 vB3 F 图1 B 1 2 3 A