连杆工程图
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机械原理-连杆机构设计图解法_一_
连杆机构设计(图解法)
连杆机构设计(图解法)
按给定连杆位置设计四杆机构 按给定两连架杆对应的角位移设计四杆机构
按给定的急回要求设计四杆机构
按给定连杆位置设计四杆机构
按给定连杆位置设计四杆机构
给定连杆三个位置，设计四杆机构
B1
A1
E1
A
2
E2
A3
B2
A0
B0
E3
B3
A0 A1 B1 B0就是所求机构的第一个位置。
m12
N1 M2
n12
M1 M0
动平面上任选两个参考点 M、N——动铰链
N2
12 12
P12
N0
m12上任选M0—定铰链
n12上任选N0—定铰链
引导平面由E1到E2的位置的 四杆机构有无数
两连架杆上动铰链和定铰链与极连线的夹角 相等∠M1 P12 M0= ∠N1 P12 N0= θ 12/2
方法：半角转动法
方法：半角转动法
原理
N1 M1 M2 E1 E2 N2
动平面由E1到E2的位置过程中，动 平面上任意一点都可以视为绕某点 P12转θ 12
P12——转动极（极）
θ 12——有向转动角
E1、E2两个位置一经确定，P12、 θ 12就确定与选择的参考点无关
12
P12
转动极P12 的求法
m12
N1 M2
n12
M1
连接P12M1和P12M2，所夹 的角即为转动角θ 12
N2
12 12
P12
连接P12 N1和P12 N2 ，所 夹的角也为转动角θ 12 ∠M1 P12 M2= ∠N1 P12 N2= θ 12
动平面由E1到E2的位置可由四杆机构实现
连杆机构设计(图解法)
按给定连杆位置设计四杆机构 按给定两连架杆对应的角位移设计四杆机构
按给定的急回要求设计四杆机构
按给定连杆位置设计四杆机构
按给定连杆位置设计四杆机构
给定连杆三个位置，设计四杆机构
B1
A1
E1
A
2
E2
A3
B2
A0
B0
E3
B3
A0 A1 B1 B0就是所求机构的第一个位置。
m12
N1 M2
n12
M1 M0
动平面上任选两个参考点 M、N——动铰链
N2
12 12
P12
N0
m12上任选M0—定铰链
n12上任选N0—定铰链
引导平面由E1到E2的位置的 四杆机构有无数
两连架杆上动铰链和定铰链与极连线的夹角 相等∠M1 P12 M0= ∠N1 P12 N0= θ 12/2
方法：半角转动法
方法：半角转动法
原理
N1 M1 M2 E1 E2 N2
动平面由E1到E2的位置过程中，动 平面上任意一点都可以视为绕某点 P12转θ 12
P12——转动极（极）
θ 12——有向转动角
E1、E2两个位置一经确定，P12、 θ 12就确定与选择的参考点无关
12
P12
转动极P12 的求法
m12
N1 M2
n12
M1
连接P12M1和P12M2，所夹 的角即为转动角θ 12
N2
12 12
P12
连接P12 N1和P12 N2 ，所 夹的角也为转动角θ 12 ∠M1 P12 M2= ∠N1 P12 N2= θ 12
动平面由E1到E2的位置可由四杆机构实现
《连杆机构》PPT课件
2C
1
3
A
ф
4
D
H
正切机构
H
精选ppt
B
2
ф
1
A
l1
4 3
D
正弦机构
34
2 A1
3
4
D
精选ppt
35
五、偏心轮机构：扩大转动副
扩大转动副 B的半径
使之超过曲 柄的长度
杆1变为圆盘，其几何 中心为B，运动时，圆盘绕 偏心A转动，故称为偏心 轮。 A 、B之间的距离称
为偏心距e，即为曲柄的长
度。
精选ppt
K = v2/v1 =（C2C1/t2）/ （C1C2/t1 ） = t1/t2 = 1/2 =（180°+θ）/（180°-θ）
式中θ为摇杆处于两极限位置时，对应的曲柄所 夹的锐角，称为极限夹角（ C2AC1） 。
极位夹角θ越大，K值越大，急回运动的性质 越显著。
极限夹角计算公式：
θ=180°（K-1）/（K+1）
v1 =C⌒1C2/t1 v2 =C⌒1C2/t2
v1<v2
1
B2
它表明摇杆具
A
D
有急回运动特性。
B1
2
曲柄转角 1=180°+θ, C1C2 慢行程
2=180°-θ C2C1 快行程
∵ 1>2 , ∴ t >t , 1精选ppt 2
8
急回运动特性可用行程速度变化系数：（或行程 速比系数）K表示：
精选ppt
9
连杆机构输出件具有急回特 性的条件：
1）原动件等角速整周转动； 2）输出件具有正、反行程的往复运动； 3）极位夹角θ>0。
《平面连杆机构设计》PPT课件
D
精选ppt
C y=logx 函数机构
要求两连架杆的转角
满足函数 y=logx
38
三类设计要求：
1)满足预定的运动规律，两连架杆转角对应，如: 飞机起落架、函数机构。前者要求两连架杆转角对应，后者要求急回运动
2)满足预定的连杆位置要求，如铸造翻箱机构。
C’ B’
B
设计：潘存云
C
A
D
要求连杆在两个位置 垂直地面且相差180˚
精选ppt
31
死点的应用
• 飞机起落架机构
D A
C
B
在机轮放下时，杆BC 与CD成一直线，此时 机轮虽受到很大的力，
但由于机构处于死点
位置，起落架不会反 转(折回)，这可使飞 机起落和停放更加可 靠。
精选ppt
32
机构的死点与极位的关系
• 机构的极位和死点实际上是机构的同一位置，所 不同的仅是机构的原动件不同。
要求，但其设计却是十分繁难的，且一般只能近似地得以满足。
精选ppt
3
§8－2 平面四杆机构的类型和应用
1、平面四杆机构的基本型式
(1)铰链四杆机构：构件之间都是用转动副联接它是平面四杆机构
的基本型式，其他型式的四杆机构可认为是它的演化型式。
机架——固定不动的构件。 连架杆——与机架相联接的构件。 分为：曲柄——能整周转动
• 急回作用有方向性，当原动件的回转方向 改变，急回的行程也跟着改变。故在牛头
刨床等设备上都用明显的标志标出了原动 件的正确回转方向。
精选ppt
24
3、压力角和传动角
精选ppt
25
精选ppt
26
4、死点位置
B1
机械原理--平面连杆机构及其设计 ppt课件
9
平行四边形机构应用举例
天平
B C
A
D
平行四边形机构运动不确定问题 第一种可能 第二种可能 改进措施 加虚约束构件 或加焊接构件
注意：在长边做机架的平行四边形机构中，当各构件位于一
条直线时（两曲柄与机架共线时）从动曲柄有可能反转，即
在曲柄通过机架位置时，存在pp运t课件动不确定。
10
3）逆（反）平行四边形机构
通过机构的倒置，曲柄摇杆机构可演变成如下机构：
C
C
B
B
A
D
曲柄摇杆机构
C
A
D
双曲柄机构 C
B
B
A
D
A
D
曲柄摇杆机构
ppt课件 双摇杆机构
26
•讨论1 （1）当已判明四杆机构有曲柄存在时,取不同构件为 机架会得到不同的机构： ■取与最短杆相邻的构件为机架则为曲柄摇杆机构 ■取与最短杆相对的构件为机架则为双摇杆机构 ■取最短杆为机架则为双曲柄机构
θ称为极位夹角。
摇杆的最大摆角：
注意：急位夹角为曲柄 两特殊位置间所夹锐角
BB
1 AA
B1
C1C
B2 B B
CC
CCC2
DD
BB
ppt课件
28
急回特性 摇杆的第一个极位
进程：摇杆从第一个极位DC1摆向第二个极位DC2的运动过程
对应进程曲柄转过的角度：α1 =180°+θ
对应摇杆从 C1D 位置摆到 C2D 转过的角度：φ
（4） 机构急回特性用于非工作行程可以节省时间
本节课后作业：8-1~8-3，8-5~8-9
ppt课件
32
曲柄滑块机构急回特征的判断
连杆机构设计ppt课件
2、其运动副元素多为平面或圆柱面，制造比 较容易，而靠其本身的几何封闭来保证构件运 动，结构简单,工作可靠。
3、可以实现不同的运动规律和特定轨迹要求。 如实现特定运动规律的惯性筛、实现特定轨迹 要求的搅拌机和用于受力较大的挖掘机和破碎 机等。
8
3-1)用于受力较大
a、c—连架杆。
15
铰链四杆机构可分为以下三种类型
1、曲柄摇杆机构
铰链四杆机构的两连架杆中一个能作整 周转动，另一个只能作往复摆动的机构。
16
2、双曲柄机构
铰链四杆机构的两连架杆均能作整周转 动的机构。
17
在双曲柄机构中，若相对两杆平行相 等，称为平行双曲柄机构（图3－9）。 这种机构的特点是其两曲柄能以相同 的角速度同时转动，而连杆作平行移 动。图3－10a所示机车车轮联动机构 和图3－10b所示的摄影平台升降机构 均为其应用实例。
4
2、空间连杆机构(Spatial Linkage)： 所有构件不全在相互平行的平面内
运动的连杆机构。
5
平面连杆机构广泛地应用于各种（动力、轻工、 重型）机械和仪表中，例如。
缝纫机中的脚踏板曲柄摇杆机构
活塞发动机的曲柄滑块机构
6
飞机起落架
汽车门开闭机构
7
二、连杆机构的特点
1、低副机构，运动副为面接触，压强小，承 载能力大，耐冲击。
1．极位夹角
在图3－27所示的曲柄摇
杆机构中，当曲柄AB逆时
针转过一周时，摇杆最大
摆角ψ 对应其两个极限位
置C1D和C2D，此时正是曲 柄和连杆处于两次共线位
置，通常把曲柄这两个位
置所夹的锐角θ 称为极位
夹角。
图3－27 51
3、可以实现不同的运动规律和特定轨迹要求。 如实现特定运动规律的惯性筛、实现特定轨迹 要求的搅拌机和用于受力较大的挖掘机和破碎 机等。
8
3-1)用于受力较大
a、c—连架杆。
15
铰链四杆机构可分为以下三种类型
1、曲柄摇杆机构
铰链四杆机构的两连架杆中一个能作整 周转动，另一个只能作往复摆动的机构。
16
2、双曲柄机构
铰链四杆机构的两连架杆均能作整周转 动的机构。
17
在双曲柄机构中，若相对两杆平行相 等，称为平行双曲柄机构（图3－9）。 这种机构的特点是其两曲柄能以相同 的角速度同时转动，而连杆作平行移 动。图3－10a所示机车车轮联动机构 和图3－10b所示的摄影平台升降机构 均为其应用实例。
4
2、空间连杆机构(Spatial Linkage)： 所有构件不全在相互平行的平面内
运动的连杆机构。
5
平面连杆机构广泛地应用于各种（动力、轻工、 重型）机械和仪表中，例如。
缝纫机中的脚踏板曲柄摇杆机构
活塞发动机的曲柄滑块机构
6
飞机起落架
汽车门开闭机构
7
二、连杆机构的特点
1、低副机构，运动副为面接触，压强小，承 载能力大，耐冲击。
1．极位夹角
在图3－27所示的曲柄摇
杆机构中，当曲柄AB逆时
针转过一周时，摇杆最大
摆角ψ 对应其两个极限位
置C1D和C2D，此时正是曲 柄和连杆处于两次共线位
置，通常把曲柄这两个位
置所夹的锐角θ 称为极位
夹角。
图3－27 51
(完整版)图解法设计平面四杆机构
3.4 图解法设计平面四杆机构3.4.1按连杆位置设计四杆机构1.给定连杆的三个位置给定连杆的三个位置设计四杆机构时，往往是已知连杆B C的长度L B C和连杆的三个位置B1C1和B2C2和B3C3时，怎样设计四杆机构呐？图解过程。
：：1：：：：2：：2.给定连杆的两个位置给定连杆的两个位置B1C1和B2C2时与给定连杆的三个位置相似，设计四杆机构图解过程如下。
①选定长度比例尺绘出连杆的两个位置B1C1、B2C2。
②连接B1B2、C1C2，分别作线段B1B2和C1C2的垂直平分线B12和C12，分别在B12和C12上任意取A，D两点，A，D两点即是两个连架杆的固定铰链中心。
连接A B1、C1D、B1C1、A D，A B1C1D即为所求的四杆机构。
③测量A B1、C1D、A D计算l A B、L C D L A D的长度,由于A点可任意选取，所以有无穷解。
在实际设计中可根据其他辅助条件，例如限制最小传动角或者A、D的安装位置来确定铰链A、D的安装位置。
例设计一振实造型机的反转机构，要求反转台8位于位置Ⅰ（实线位置）时，在砂箱7内填砂造型振实，反转台8反转至位置Ⅱ（虚线线位置）时起模，已知连杆B C长0.5m和两个位置B1C1、B2C2.。
要求固定铰链中心A、D在同一水平线上并且A D=B C。
自己可以试着在纸上按比例作出图形，再求出各杆长度。
若想对答案请点击例题祥解3.4.2 按行程速度变化系数设计四杆机构1.设计曲柄摇杆机构按行程速度变化系数K设计曲柄摇杆机构往往是已知曲柄机构摇杆L3的长度及摇杆摆角ψ和速度变化系数K。
怎样用作图法设计曲柄摇杆机构？2.设计曲柄摆动导杆机构已知机架长度l4和速度变化系数K，设计曲柄导杆机构。
①求出极位夹角②根据导杆摆角ψ等于曲柄极位夹角θ，任选一点C后可找出导杆两极限C m、C n。
③作∠M C N的角评分线，取C A＝，得到A点，过A点作C m和C n的垂线B1和B2两点，A B1（或A B2）即为曲柄。
汽车发动机连杆caxa零件图-及加工规程分析
•定位基准 •精基准：以杆身对称面定位，便于保证对 称度的要求，而且采用双面铣，可使部分切 削力抵消。 •统一精基准：以大小头端面，小头孔、大 头孔一侧面定位。因为端面的面积大，定位 稳定可靠；用小头孔定位可直接控制大小头 孔的中心距。
•夹具使用 •应具备适应“一面一孔一凸台”的统一精基准。而 大小头定位销是一次装夹中镗出，故须考虑“自为 基准”情况，这时小头定位销应做成活动的，当连 杆定位装夹后，再抽出定位销进行加工。
端面间有配合要求，而连杆小头两端面与
活塞销孔座内档之间没有配合要求。连杆
大头端面间距离尺寸的公差带正好落在连
杆小头端面间距离尺寸的公差带中，这给 连杆的加工带来许多方便。
•螺栓孔的技术要求 •在前面已经说过，连杆在工作过 程中受到急剧的动载荷的作用。这 一动载荷又传递到连杆体和连杆盖 的两个螺栓及螺母上。因此除了对
•大、小头孔轴心线在两个互相垂直方向 的平行度
•两孔轴心线在连杆轴线方向的平行度误 差会使活塞在汽缸中倾斜，从而造成汽缸
壁磨损不均匀，同时使曲轴的连杆轴颈产
生边缘磨损，所以两孔轴心线在连杆轴线
方向的平行度公差较小；而两孔轴心线在
垂直于连杆轴线方向的平行度误差对不均
匀磨损影响较小，因而其公差值较大。两
螺栓及螺母要提出高的技术要求外 ，对于安装这两个动力螺栓孔及端 面也提出了一定的要求。规定：螺 栓孔按IT8级公差等级和表面粗糙度 Ra应不大于6.3μm加工；两螺栓孔 在大头孔剖分面的对称度公差为 0.25 mm。
•有关结合面的技术要求 •在连杆受动载荷时，接合面的歪 斜使连杆盖及连杆体沿着剖分面产 生相对错位，影响到曲轴的连杆轴 颈和轴瓦结合不良，从而产生不均 匀磨损。结合面的平行度将影响到 连杆体、连杆盖和垫片贴合的紧密 程度，因而也影响到螺栓的受力情 况和曲轴、轴瓦的磨损。对于本连 杆，要求结合面的平面度的公差为 小头孔处0.004 mm,大头孔处 0.012mm。
•夹具使用 •应具备适应“一面一孔一凸台”的统一精基准。而 大小头定位销是一次装夹中镗出，故须考虑“自为 基准”情况，这时小头定位销应做成活动的，当连 杆定位装夹后，再抽出定位销进行加工。
端面间有配合要求，而连杆小头两端面与
活塞销孔座内档之间没有配合要求。连杆
大头端面间距离尺寸的公差带正好落在连
杆小头端面间距离尺寸的公差带中，这给 连杆的加工带来许多方便。
•螺栓孔的技术要求 •在前面已经说过，连杆在工作过 程中受到急剧的动载荷的作用。这 一动载荷又传递到连杆体和连杆盖 的两个螺栓及螺母上。因此除了对
•大、小头孔轴心线在两个互相垂直方向 的平行度
•两孔轴心线在连杆轴线方向的平行度误 差会使活塞在汽缸中倾斜，从而造成汽缸
壁磨损不均匀，同时使曲轴的连杆轴颈产
生边缘磨损，所以两孔轴心线在连杆轴线
方向的平行度公差较小；而两孔轴心线在
垂直于连杆轴线方向的平行度误差对不均
匀磨损影响较小，因而其公差值较大。两
螺栓及螺母要提出高的技术要求外 ，对于安装这两个动力螺栓孔及端 面也提出了一定的要求。规定：螺 栓孔按IT8级公差等级和表面粗糙度 Ra应不大于6.3μm加工；两螺栓孔 在大头孔剖分面的对称度公差为 0.25 mm。
•有关结合面的技术要求 •在连杆受动载荷时，接合面的歪 斜使连杆盖及连杆体沿着剖分面产 生相对错位，影响到曲轴的连杆轴 颈和轴瓦结合不良，从而产生不均 匀磨损。结合面的平行度将影响到 连杆体、连杆盖和垫片贴合的紧密 程度，因而也影响到螺栓的受力情 况和曲轴、轴瓦的磨损。对于本连 杆，要求结合面的平面度的公差为 小头孔处0.004 mm,大头孔处 0.012mm。
连杆机构演示PPT优秀课件
转动时, 通常把摇杆往复摆动速 度快慢不同的运动称为急回运动。
分目录 上一张 下一张 退 出
四杆机构从动件空回行程平均速度与工作行程平均速度
的比值称为行程速比系数，用 K 表示：
Kv v1 2c c1 1c c2 2tt1 2tt1 21 21 18 8 0 0 （2—1）
180 K1
为保证机构传动性能良好，
设计时通常应使：
min 40°大功率机械： min 50°
min 的位置如图 2 - 7：
曲柄与机架共线的位置之一。
分目录 上一张 下一张 退 出
死点位置
死点位置：从动件的传动角 等 于零时机构所处的位置。
在左图中，当主动件摇杆CD
位于两个极限位置时，从动件曲
柄AB的传动角为零，机构此时处
有效分力 有害分力
压力角α越小，推动机械运动的 有效分力越大，所以压力角越小越好。
传动角γ ：压力角的余角。
分目录 上一张 下一张 退 出
传动角 越大，推动机械运动的有效分力越大，所以 传动角越大越好。
当连杆BC与摇杆CD的夹角 < 90 时： ；
当连杆BC与摇杆CD的夹角 > 90 时： 180 °- 。
单击……
曲柄：与机架相联并且作整周转动的构件； 连杆：不与机架相联作平面运动的构件； 摇杆：与机架相联并且作往复摆动的构件； 机架：支承传动零件 曲柄、摇杆—连架杆。
分目录 上一张 下一张 退 出
曲 柄 摇 杆 机 构
分目录 上一张 下一张 退 出
曲柄摇杆机构的类型及应用
单击……
颚式破碎机构
分目录 上一张 下一张 退 出
总目录 下一张 退 出
平面连杆机构
将若干个构件用低副联 结起来并作平面运动的机构， 也称低副机构。
分目录 上一张 下一张 退 出
四杆机构从动件空回行程平均速度与工作行程平均速度
的比值称为行程速比系数，用 K 表示：
Kv v1 2c c1 1c c2 2tt1 2tt1 21 21 18 8 0 0 （2—1）
180 K1
为保证机构传动性能良好，
设计时通常应使：
min 40°大功率机械： min 50°
min 的位置如图 2 - 7：
曲柄与机架共线的位置之一。
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死点位置
死点位置：从动件的传动角 等 于零时机构所处的位置。
在左图中，当主动件摇杆CD
位于两个极限位置时，从动件曲
柄AB的传动角为零，机构此时处
有效分力 有害分力
压力角α越小，推动机械运动的 有效分力越大，所以压力角越小越好。
传动角γ ：压力角的余角。
分目录 上一张 下一张 退 出
传动角 越大，推动机械运动的有效分力越大，所以 传动角越大越好。
当连杆BC与摇杆CD的夹角 < 90 时： ；
当连杆BC与摇杆CD的夹角 > 90 时： 180 °- 。
单击……
曲柄：与机架相联并且作整周转动的构件； 连杆：不与机架相联作平面运动的构件； 摇杆：与机架相联并且作往复摆动的构件； 机架：支承传动零件 曲柄、摇杆—连架杆。
分目录 上一张 下一张 退 出
曲 柄 摇 杆 机 构
分目录 上一张 下一张 退 出
曲柄摇杆机构的类型及应用
单击……
颚式破碎机构
分目录 上一张 下一张 退 出
总目录 下一张 退 出
平面连杆机构
将若干个构件用低副联 结起来并作平面运动的机构， 也称低副机构。
第十章连杆机构ppt课件
缝纫机的脚踏机构
火车车轮联动装置
第二节 平面四杆机构的基本性质
想一想 练一练 请问摆动导杆机构、对心曲柄滑块机构以哪个构件为
原动件时，机构存在死点位置？
第三节 连杆机构的运动设计
平面四杆机构的设计，主要考虑给定的运动条件，确 定机构运动简图。有时为了使设计可靠、合理，还应考虑 几何条件和动力条件。
案例导入
问题：（1）各构件的长度如何才能保证实现相关的运动？ （2）该机构在工作时，出现卡死现象如何处理？
缝纫机踏板机构
第十章 连杆机构
1
平面四杆机构的基本形式及其应用
2
平面四杆机构的基本性质
4
连杆机构的运动设计
第一节 平面四杆机构的基本形式及 其应用
1 铰链四杆机构 2 曲柄滑块机构 3 案例分析 4 课堂练习
t1 t2
1 2
180 180
或 180 K 1 K 1
第二节 平面四杆机构的基本性质
极位夹角为： 180 K 1
K 1
讨论：a、θ>0º→K>1→此时机构具有急回特性，θ↑ → K↑ →急
回特性越显著。 b、θ=0º→K=1，此时机构无急回特性。
第二节 平面四杆机构的基本性质
想一想 练一练 试确定下列不同机构以曲柄为原动件时的极限位置？
曲柄：若能绕机架作整周转动的连架杆则称为曲柄。 摇杆：只能绕着机架在一定范围内摆动的连架杆。 （4）连杆：不直接与机架相连的构件。
第一节 平面四杆机构的基本形式及 其应用
铰链四杆机构按是否存在曲柄可分为三类： 1、曲柄摇杆机构
（1）概念：铰链四杆机构的两个连架杆中，若一个是 曲柄，另一个是摇杆，则称为曲柄摇杆机构。
复习：平面机构的概念
活塞连杆总成图纸识读与绘制共28页文档
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
活塞连杆总成图纸识读与绘制
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•Hale Waihona Puke 7、心急吃不了热汤圆。•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。