平面连杆机构设计资料重点

破碎机机构
搅拌器机构
●当摇杆作为原动件时，可将摇杆的往复摆动转变为曲柄 的连续转动。缝纫机踏板机构便属于此情况。
缝纫机踏板机构 （摇杆主动）
2、双曲柄机构 特征：两个曲柄 作用：将等速回转转变为等速或变速回转。
机车车轮联动装置
双曲柄机构
应用实例：如叶片泵、惯性筛等。
旋转式叶片泵
A 1B
4 D
2
C3
惯性筛
特例：1）平行四边形机构（平行双曲柄机构）
特征：相对两杆等长且平行，两曲柄以相同速度同向 转动，连杆作平动
B B’
C C’
A
D
AB = CD BC = AD
实例：火车轮，摄影平台，播种机料斗机构，天平
C B
B’ C’
A
D
A B
D C
耕地
料斗
平行四边形机构在共线位置出现运动不确定。 采用两组机构错开排列。
等腰梯形机构可用作轮式车辆的前轮转向机构，在车辆
转弯时，与两前轮固联的两摇杆摆角不相等，以实现车辆四 个车轮都在地面上作纯滚动。
1
B B1
2
A4
C3 D C1
P
等腰梯形机构
二、曲柄存在的条件 一）铰链四杆机构有曲柄的条件 铰链四杆机构具有整转副→可能存在曲柄。 杆1为曲柄，作整周回转，必有两次与机架共线。
B’ A’
F’ E’
C’
D’
G’
A
E
D
G
B
F
C
2）反平行四边形机构（反向双曲柄机构） 特征：相对两杆等长但不平行，主动曲柄与从Байду номын сангаас曲柄
转向相反。 应用实例：车门启闭机构
反向
3、双摇杆机构 特征：两个摇杆
双摇杆机构
应用举例：
飞机起落架
吊车
夹具
在双摇杆机构中，若两摇杆长度相等，则成为等腰梯形 机构。
说明AD杆是最短杆。
B
C2
C1 b
C
c
a
B1
A
d
B2
D
铰链四杆机构曲柄存在的条件： 1. 最长杆与最短杆的长度之和应≤其他两杆长度之和
称为杆长条件。（必要条件） 2. 连架杆或机架之一为最短杆。（充分条件）
此时，铰链A为整转副。
若取BC为机架，则结论相同，可知铰链B也是整转副。
可知：当满足杆长条件时，其最短杆参与构成的转动副
第二章 平面连杆机构设计
§2－1 铰链四杆机构 §2－2 铰链四杆机构的演变 §2－3 平面四杆机构的图解法设计
平面连杆机构是由若干刚性构件用平面低副（转动副和移动副） 联接而成的平面机构，用以实现运动的传递、变换和传送动力。 平面连杆机构又称平面低副机构。
应用实例： 内燃机、鹤式吊、火车轮、手动冲床、牛头刨床、椭圆仪、 开窗、车门、折叠伞、折叠床、单车等。
解：1. 设AB为最短杆
即 LAB + 110 ≤ 60 + 70
LAB ≤ 20
B
2. 设AB为最长杆 即 LAB + 60 ≤ 110 + 70
A
LAB ≤ 120
3. 设AB为之间杆
即 110 + 60 ≤ LAB + 70
都是整转副。
C
2
B
3
1A 4
D
当满足杆长条件时，说明存在整转副，当选择不同的 构件作为机架时，可得不同的机构。如：
曲柄摇杆、 双曲柄、 双摇杆机构。
推论： 1、若满足杆长条件时， 1）当最短杆为连架杆时，最短杆即为曲柄，另一连架杆 为摇杆，得曲柄摇杆机构。 2）当最短杆为机架时，两固定铰链均为整转副，两连架 杆均为曲柄，得双曲柄机构。 3）当最短杆为连杆时，两固定铰链均为摆动副，两连架杆 均为摇杆，得双摇杆机构。 2、若不满足杆长条件时，则无曲柄存在，两连架杆均为摇 杆，得双摇杆机构。
摆动。
一、铰链四杆机构的基本型式 三种基本型式： 1、曲柄摇杆机构
特征：曲柄＋摇杆 作用：将曲柄的整周回转转变为摇杆的往复摆动。
曲柄摇杆机构
●当曲柄为原动件时，可将曲柄的连续转动，转变为 摇杆的往复摆动。如雷达天线俯仰机构和颚式破碎 机机构即为曲柄摇杆机构的应用。 应用实例：
雷达天线机构 （曲柄主动）
举例： a. 判断机构类型 例：判断两图示机构类型
40 55
30
70
(a)
40
70
20 80
(b)
解：对图(a)，有：∵ 30 + 70 > 40 + 55 ∴ 该机构为双摇杆机构。
对图(b)，有：∵ 20 + 80 < 40 + 70， 且最短杆为连架杆， ∴ 该机构为曲柄摇杆机构。
b. 确定构件尺寸 例：若要求该机构为曲柄摇杆机构，问AB杆尺寸应为多少？
2
B
1
A
C
3
4
D
曲柄摇杆机构
设杆1、2、3、4的长度分别
为a、b、c、d，如果杆1为 曲柄，则杆1必须能顺利通 过与机架4处于共线的两个
C
2 b C1 3
C2
B
c
1a
位置AB1和AB2。
B1
A
d
B2 4
D
当a d时:
则由△B1C1D可得：
a + d ≤ b + c (1)
则由△B2C2D可得： b ≤d–a+c
常以构件数命名：四杆机构、多杆机构。 平面四杆机构是平面连杆机构研究的基础 ，一般的多杆 机构可看成是由几个四杆机构所组成。
2
3 1
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2
3
3
1
6 本章重点内容是介绍四杆机构。
4 5
6
§2－1 铰链四杆机构
定义:构件之间都是用转动副联接的平面四杆机构称为
铰链四杆机构。
铰链四杆机构是平面四杆机构的基本型式，其它四杆机构
都是由它演变得到的。
构件名称：
连杆
连
架
机架—固定不动的构件；
连架杆
杆
连架杆—与机架相联的构件；
连杆—不直接与机架相联的构件； 作平面运动。
机架
连架杆可分为： 曲柄——作整周回转的连架杆 摇杆——只能在一定范围内作来回摆动的连架杆
在铰链四杆机构中，各运动副都是转动副。 整转副——组成转动副的两构件能作相对整周转动。 摆动副——组成转动副的两构件只能作相对有限角度
a + b ≤ d + c (2)
c ≤d–a+b
a + c ≤ d + b (3)
将以上三式两两相加得： a ≤ b, a≤ c, a≤d
结论1：在曲柄摇杆机构中，曲柄(AB)杆为最短杆。
结论2：最短杆加上最长杆小于或等于其它两杆杆长之 和。
同理当d a 时:
d + a b +c (4) d + b a + c (5) d + c a + b (6) d a d b d c
特点： ①采用低副。面接触、承载大、便于润滑、不易磨损
形状简单、易加工、容易获得较高的制造精度。 ②改变杆的相对长度，从动件运动规律不同。 ③连杆曲线丰富。可满足不同要求。
缺点： ①构件和运动副多，累积误差大、运动精度低、效率低。 ②产生动载荷（惯性力），不适合高速。 ③设计复杂，难以实现精确的轨迹。