平面四杆机构的类型及应用
平面四杆机构的应用实例
平面四杆机构的应用实例1.引言平面四杆机构是一种常见的机械机构，由四个连杆构成，可以实现复杂的运动转换。
本文将介绍平面四杆机构的基本原理和应用实例。
2.平面四杆机构的原理平面四杆机构由长杆、短杆和两个滑块组成。
其中两个杆通过一个转动副连接，将运动转换为固定副或滑动副。
通过调整杆的长度和滑块位置，可以实现不同的运动传输和控制。
3.平面四杆机构的应用实例3.1提升机构平面四杆机构可以应用于提升机构中，将旋转运动转换为直线提升运动。
例如，用平面四杆机构设计的折叠桌，通过旋转转动将桌面从水平位置折叠到垂直位置，实现收纳和节省空间的效果。
3.2机械手臂平面四杆机构在机械手臂中有广泛的应用。
机械手臂通过调节杆的长度和滑块位置，可以实现多自由度的运动。
例如，用平面四杆机构设计的包装机器人，可以根据不同包装需求，实现抓取、装箱和封口等多种动作。
3.3门闩锁平面四杆机构还可以应用于门闩锁设计中。
通过设置合适的滑块位置和杆的长度，可以确保门闩的顺畅开启和牢固关闭。
例如，用平面四杆机构设计的汽车车门锁，可以实现方便快捷的上锁和解锁操作。
3.4纸币验钞机平面四杆机构也广泛应用于纸币验钞机。
通过合理设计杆的长度和滑块位置，可以实现纸币的输送、旋转和翻转等运动，以进行有效的钞票鉴别。
例如，用平面四杆机构设计的自动柜员机，可以快速准确地辨别真伪纸币并进行存储和取款等操作。
4.结论平面四杆机构作为一种常见的机械机构，具有运动转换和控制的优势，广泛应用于不同领域。
通过合理设计和调整杆的长度和滑块位置，可以实现多样化的运动需求。
无论是折叠桌、机械手臂、门闩锁还是纸币验钞机，平面四杆机构都可以发挥重要的作用，并为人们带来更便捷、高效的生活和工作体验。
平面四杆机构的类型特点及应用概念
平面四杆机构的类型特点及应用概念平行四杆机构的特点是固定杆和活动杆平行且相等长度，其中两个固定连接点和两个活动连接点分别位于固定杆的两端和活动杆的两端。
它的运动可以实现平行移动，适用于汽车悬挂系统、工艺机械等领域。
正交四杆机构的特点是固定杆和活动杆相交且相等长度，其中两个固定连接点和两个活动连接点分别位于固定杆的两端和活动杆的两端。
它的运动可以实现直线运动，适用于推动机械、绞车等领域。
菱形四杆机构的特点是固定杆和活动杆两两相交且相等长度，其中两个固定连接点和两个活动连接点分别位于固定杆的两端和活动杆的两端。
它的运动可以实现平行移动和旋转运动，适用于啮合机构、制造机械等领域。
推动机构的特点是固定杆和活动杆两两平行且相等长度，其中两个固定连接点和两个活动连接点分别位于固定杆的两端和活动杆的两端。
它的运动可以实现直线运动，适用于传动机构、物料输送机械等领域。
平面四杆机构的应用非常广泛。
它可以用于制造机械、工艺机械、汽车悬挂系统、绞车、传动机构、物料输送机械等领域。
在制造机械中，平面四杆机构常用于构建精密机床，如铣床、钻床等。
在工艺机械中，平面四杆机构常用于构建织机、纺机等。
在汽车悬挂系统中，平面四杆机构可以实现汽车悬挂系统的运动，提高汽车悬挂性能。
在绞车中，平面四杆机构可以用于提升和绞丝等工作。
在传动机构中，平面四杆机构可以用于实现直线传动和转动传动。
在物料输送机械中，平面四杆机构可以用于实现物料的输送和分拨。
总之，平面四杆机构具有多种类型和特点，适用于多个领域的应用。
它可以实现复杂的运动轨迹，广泛应用于制造机械、工艺机械、汽车悬挂系统、绞车、传动机构、物料输送机械等领域。
平面四杆机构的基本类型
平面四杆机构是一种常见的机械结构，由四个连杆组成，可以实现转动和传递力量。
根据其连杆排列方式和运动特点，平面四杆机构可以分为以下几种基本类型：
四杆平行机构：四个连杆平行排列的机构，常见的形式是平行四边形。
四杆平行机构具有简单结构和稳定性好的特点，在工程和机械设计中广泛应用。
四杆平行滑块机构：四个连杆中有一个是滑块，可以在平面内作直线运动。
这种机构常见的应用是在平面上实现直线运动，如印刷机的工作台。
四杆旋转机构：四个连杆可以围绕一个固定点旋转，形成一个封闭的轨迹。
这种机构常见的形式是摇杆机构或曲柄摇杆机构，常用于发动机的活塞运动转化为旋转运动。
四杆转动滑块机构：四个连杆中有一个是滑块，可以在平面内作转动运动。
这种机构常见的应用是实现旋转运动和直线运动的转换，如某些机床的进给机构。
这些基本类型的平面四杆机构都具有不同的运动特点和应用场景。
根据具体的工程需求和设计要求，可以选择合适的平面四杆机构类型，并进行优化和改进，以满足特定的运动和力学要求。
平面连杆机构——四连杆机构的类型
曲柄摇杆机构 曲柄摇杆机构的应用
双曲柄机构及其应用
天平中的平行四边形机构
反平行四边形机构及其应用
双摇杆机构 双摇杆机构及其在鹤式起重机中的应用
铰链四杆机构的类型及应用
在平面四杆机构中，如果全部运动副都是转动副，则称 为铰链四杆机构，如图所示的曲柄摇杆机构则为铰链四杆机 构的一种形式。图中杆4固定不动，称为机架，杆2称为连杆。 杆1 和杆3分别用转动副与连杆2和机架4相连接，称为连架 杆。连架杆中能作360°转动的(如杆1)称为曲柄，对应的转ห้องสมุดไป่ตู้动副A称为整转副,在运动简图中用单向圆弧箭头表示；若仅 能在小于360°范围内摆动，则称为摇杆(如杆3)或摆杆，对 应的转动副D称为摆动副, 在运动简图中用双向圆弧箭头表 示。
平面铰链四杆机构分类
平面铰链四杆机构分类1. 介绍平面铰链四杆机构是一种常见的机械结构，由四个杆件和若干个铰链连接而成。
它具有简单、可靠、可控性好等特点，在机械设计中得到广泛应用。
本文将对平面铰链四杆机构进行分类，并介绍每种分类的特点和应用。
2. 分类2.1 单自由度四杆机构单自由度四杆机构是指只有一个活动连接件（也称为驱动件）的四杆机构。
这种机构可以实现一个自由度的运动，常见的有曲柄滑块机构和双曲柄滑块机构。
2.1.1 曲柄滑块机构曲柄滑块机构由一个旋转的曲柄和一个直线运动的滑块组成。
通过改变曲柄的旋转角度，可以实现滑块的往复直线运动。
曲柄滑块机构广泛应用于发动机、压力机等领域。
2.1.2 双曲柄滑块机构双曲柄滑块机构是指两个曲柄与一个滑块组成的机构。
与曲柄滑块机构相比，双曲柄滑块机构可以实现更复杂的运动轨迹，具有更广泛的应用。
双曲柄滑块机构常用于绘图仪、印刷机等设备中。
2.2 多自由度四杆机构多自由度四杆机构是指有多个活动连接件（驱动件）的四杆机构。
这种机构可以实现多个自由度的运动，常见的有平行四杆机构和串联四杆机构。
2.2.1 平行四杆机构平行四杆机构是指由两个平行排列的驱动件和两个平行排列的从动件组成的机构。
它可以实现平面内任意点的直线运动，并且具有较高的精度和刚性。
平行四杆机构广泛应用于工业生产线上，用于传输、装配等工作。
2.2.2 串联四杆机构串联四杆机构是指由一个驱动件和三个从动件组成的机构。
它可以实现复杂的运动轨迹，并且具有较高的自由度。
串联四杆机构常用于医疗器械、机器人等领域，用于实现复杂的运动任务。
3. 应用3.1 工业生产线平面铰链四杆机构在工业生产线上广泛应用。
曲柄滑块机构常用于压力机、冲床等设备中，用于实现往复运动；平行四杆机构常用于传输线上，用于实现物料的输送和装配。
3.2 机器人平面铰链四杆机构在机器人领域也有着重要的应用。
串联四杆机构可以用于实现机器人的手臂运动，使其能够完成复杂的操作任务；双曲柄滑块机构可以被应用在机器人的关节传动中。
简述平面四杆机构的类型特点和应用
简述平面四杆机构的类型特点和应用一、平面四杆机构的类型：1. 平衡四杆机构：该机构有能力保持平衡，即使受到外部干扰也能够回到原来的位置。
这种机构被广泛用于稳定系统和开放环境。
2. 驱动四杆机构：该机构可以转化旋转运动为线性运动或反之。
这种机构广泛应用于机械工程、模具制造和自动化工程中。
3. 可逆四杆机构：该机构可以逆向工作，在不同的任务中灵活应用。
这种机构被广泛用于机器人工程和自动化工程中。
4. 变位四杆机构：该机构可以在不同位置自动调整，以适应不同的应用需求。
这种机构被广泛用于自动化机械和精密制造领域。
二、平面四杆机构的特点：1. 平面四杆机构可以转换不同类型的运动，包括旋转、线性、摆动等。
2. 平面四杆机构结构简单，易于制造和维护，具有良好的可靠性和稳定性。
3. 平面四杆机构可以通过组装多个单元来实现更高级别的机械结构，例如机器人、自动化系统等。
4. 平面四杆机构广泛应用于机械、汽车、制造、物流、自动化等领域，并逐渐成为机器人、智能装备的重要组成部分。
三、平面四杆机构的应用：1. 发动机连杆机构：由于发动机需要将旋转运动转化为线性运动来驱动汽车轮胎，平面四杆机构被广泛应用于汽车发动机的连杆机构中。
2. 物流设备：平面四杆机构可以逆向工作，可以将线性运动转化为旋转运动，这使得物流设备可以保持高速和精度，如自动包装线、调料机等。
3. 机械手：平面四杆机构的结构简单，稳定性好，这使得它成为机器人手臂的优选部件之一，广泛应用于各个制造领域。
4. 印刷机械：平衡四杆机构可以使印刷平台始终稳定，特别是在高速印刷时，它可以保持印刷品的精度和质量。
5. 飞控系统：平衡四杆机构被广泛应用于飞控系统的调节器中，以帮助控制飞行器的稳定性。
总的来说，平面四杆机构具有结构简单、稳定性好、运动特性多样等特点，可以在各个行业发挥重要的作用。
2-2平面四杆机构的类型及应用
双摇杆
45
双曲柄
55
双摇杆
115mm
2.3.2急回特性
请观察：
雷达天线机构
牛头刨床
急回特征用从动件行程速度变化系数K表示： 从动件快行程（回程） 平均速度v2 K 1 从动件慢行程（工作） 平均速度v1
急回运动的原理 曲柄AB等速转动，摇杆CD摆动 C1
曲柄摇杆 机构
C v1 v2
3
缝纫机机构运动简图
施加一外力
死点位置的利用
例:
1.飞机起落架机构 2.折叠桌台
②不满足杆长条件。
3.双摇杆：①满足杆长条件，且最短杆为连杆（与题意不符！）
lAB +50＞30+35 ∴ 15＜ lAB＜30 若lAB＜30： 若30＜ lAB ＜50： 30+50 ＞lAB+35 ∴30 ＜ lAB ＜45 若50＜lAB＜115： 30+lAB＞35+50 ∴ 55＜ lAB ＜ 115 即：15mm＜ lAB＜45mm，或 55mm＜ lAB＜115mm 曲柄摇杆
C C
C2 3
v
2
1
F
B2
4 D
此时机构： 不动（卡死）， 运动不确定！
B B1 =00 A =00 C１ C B2
=00
F
v
原因： 没有使从动曲柄转动的力矩， 即：M＝F ×L＝0
C
2
如何克服死点？
例:家用缝纫机
B2
A
vB
B1
FB 脚 C2 踏板 C1
D
克服死点措施：
利用惯性力
θ
=0、K=1, 无急回特性 θ↑K↑，急回特征越显著
§8—2平面四杆机构的类型及应用
图8-3
振动筛机构
在双曲柄机构中，有两种特例： 1）平行四边形机构：其相对两杆平行且相等，如图8-7a 所示。
其运动特性是：
①两曲柄作等速同向转动； ②连杆作平移运动。
图8-7a
应用实例： 图8-8所示的机车车轮的联动机构就利用了特性① ；
图8-8
如图所示的摄影平台升降机构和图8-9 b所示的播种 机料斗机构则是利用了特摇杆长度相等。 图8-12b所示的汽车、拖拉机前轮的转向机构。
图8-12b
二、平面四杆机构的演化型式
(Evolution of Planar Four-bar Linkage)
1、四杆机构演化的目的： 满足运动方面的要求、改善受力状况、满足结构设 计上的要求。 2、四杆机构的演化方法： 1）改变构件的形状和运动尺寸
在图8－14，b所示的曲柄滑块机构中，B点相对于C 点的运动轨迹是αα。
连杆2做成滑块
αα 做成导轨
图8－14 b）
曲柄滑块机构 演化
图8－15 a） 双滑块机构
连杆长→∞，
αα →直线
图8－15 b）
正弦机构s=LABsinψ
2）改变运动副的尺寸
扩大转动副B的半径
使之超过曲柄的长度
图8－16 a） 图8－16 b） 演化 偏心轮机构
摇杆3做成滑块 ββ做成导轨
具有曲线导 轨的曲柄滑 块机构
图8－13 a ）
图8－13 b ）
图8－13 a ）
摇杆长→∞, ββ →直线 摇杆3 →滑块， 转动副D →移动副 偏置(eccentric or e≠0
offset)
对心(in-line) e=0 图8－14 曲柄滑块机构
曲柄滑块机构(slider-crank mechanism)常用在冲床、 内燃机、空压机等机械中。
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任务二 铰链四杆机构的类型
讨论，下列动画连架杆的运动形式有哪几种？
机
械
工 程 基
础
（ 常
运动特性：
用
机 曲柄主动，曲柄的
构 ）
匀速回转转变成摇
杆的变速摆动
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运动特性：
运动特性：
主动曲柄的匀速回 主动摇杆的匀速摆
转转变成从动曲柄 动转变成从动摇杆
的变速回转
的变速摆动
1.铰链四杆机构的类型
铰链四杆机构
平面连杆机构
机 曲柄摇杆机构
械
工 程 基
础
（
常
用
机
构
）
应用
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双曲柄机构
应用
双摇杆机构
应用
总结内容，完成表格
机构类型
机
械
曲柄摇杆机构
工
程
基
础
双曲柄机构
（
常
用
机 构
双摇杆机构
）
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运动特点
应用举例
课堂练习
说出下面实例存在 哪种铰链四杆机构
平面四杆机构的基
本形式是铰链四杆
机构。
机
械 组成:
工
程 机架：固定不动
基
础 （ 常 用
连架杆
曲柄：能作整周回转的连架杆 摇杆：只能在一定角度范围内摇摆的连架杆
机
(摆杆)
构 ）
连杆：作平面运动，其上任一点的轨迹都称为连杆曲线
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3.铰链四杆机构的组成
平面连杆机构
机 械 工 程 基 础 （ 常 用 机 构
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卫星接收装置
2.铰链四杆机构的应用
曲柄摇杆机构应用实例
机 械 工 程 基 础 （ 常 用 机 构 ）
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跑步机
2.铰链四杆机构的应用
曲柄摇杆机构应用实例
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自动送料机构
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2.铰链四杆机构的应用
双曲柄机构应用实例
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机 械 工 程 基 础 （ 常 用 机 构 ）
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课外作业
寻找生活中的铰链四杆机构
机 用手机拍照记录生活中的铰链四杆机构， 械 并指出属于哪一种类型
工 程 基 础 （ 常 用 机 构 ）
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2.铰链四杆机构的应用
曲柄摇杆机构应用实例
机 械 工 程 基 础 （ 常 用 机 构 ）
机
械 工
3.2 平面连杆机构
程
基 础
3.2.1 铰链四杆机构的类型和应用
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观察以下生活中常见
的机构，想一想？
1.下列机构中存在哪些运
机 动副？
械 工
2.下列机构有什么特点？
程
基
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平面连杆机构
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5.2.1 铰链四杆机构的类型和应用
任务一 铰链四杆机构的组成
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惯性筛
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2.铰链四杆机构的应用
双摇杆机构应用实例
机 械 工 程 基 础 （ 常 用 机 构 ）
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飞机起落架
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机 械 工 程 基 础 （ 常 用 机 构 ）
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1. 基本概念
连杆机构：构件间全部由低副连接而组成的机构，又称低副
机
机构。
械 平面连杆机构：所有构件均在某一平面内运动或作平行于某
工 一平面的平面运动的连杆机构。
程 基
平面四杆机构：由四个构件组成的平面连杆机构。
础 铰链四杆机构：平面四杆机构中的低副全部都是转动副，它
（ 是平面四杆机构的基本形式。
常
用
机
构
）
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2. 平面连杆机构的特点及应用
特点
全低副（面接触），利于润滑，
故磨损小、传载大、寿命长；易
机 加工，制造成本低等。
械 工
不能精确实现复杂的运动规律。
程 应用
基
础 主运动机构
（ 常
传动机构
用 机
控制机构
构
）
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平面连杆机构
3.铰链四杆机构的组成
平面连杆机构