连杆机构
连杆机构
第二节 平面连杆机构的运动和动力特性
一、平面四杆机构存在曲柄的条件
平面四杆机构具有整转副 则可能存在曲柄
设l1 < l4，连架杆l1 若能整周
回转，必有两次与机架共线
由△B2C2D可得：
由△B1C1D可得：
l3≤(l4 –l1) + l2 l2≤(l4– l1) + l3
l1+l4≤ l2 + l3
第六章 连杆机构
§6－1 平面连杆机构的类型、特点和应用 §6－2 平面连杆机构的运动和动力特性 §6－3 平面连杆机构的综合概述和刚体位移矩阵 §6－4 平面刚体导引机构的综合 §6－5 平面函数生成机构的综合 §6－6 平面轨迹生成机构的综合 §6－7 按行程速比系数综合平面连杆机构
第一节 平面连杆机构的类型、特点和应用
二、平面连杆机构的类型和应用
1、平面四杆机构的基本型式和应用 几个概念： 机 架——固定不动的构件 连架杆——与机架相联的构件 摇 杆——只能作往复摆动的连架杆 曲 柄——能够绕机架作整周转动的连架杆 连 杆——连接两连架杆且作平面运动的构件
平面四杆机构在工程中应用的类型很多，但通过下面的分析可知，这些不同 类型的四杆机构，均可看作是由几种基本型式派生出来的。 对于铰链四杆机构，按两连架杆运动形式不同，可分为三种基本型式：
压力角：不计摩擦时,作用在从动件上的驱动力F与该力作 用点绝对速度Vc之间所夹的锐角α。
分析压力角对机构传动的影响：
有效分力: Ft＝Fcosα 即压力角 α↓→有效分力 Ft↑
机构的传动效率↑ 压力角是衡量连杆机构传动性能的标志
对连杆机构，也可用与压力角互余的角 γ，作为衡量机构传力性能的指标 ，更 形象直观，称之为传动角。
连杆机构及其特点
用什么衡量急回程度的多少？ 行程速比系数K
K V 2 C1C 2
V1
C1C 2
t2 t1
t1 t2
180 180
只要 θ ≠ 0 ， 就有 K>1
且θ越大，K值越大，急回性质越明显。
设计新机械时，往往先给定K值，于是:
180K1
K1
§7－3 平面四杆机构的基本知识
偏置曲柄滑块机构 θ≠0，有急回运动
§ 7－2 平面四杆机构的基本类型及其应用
曲柄滑块机构的演化－变更机架
曲柄滑块机构 转动导杆机构 摆动导杆机构
§ 7－2 平面四杆机构的基本类型及其应用
应应用用实实例
例
444AAφAA 1111
CC 3334
22 B
曲柄摇块机构
移动导杆机构
含一个移动副的连杆机构
§ 7－2 平面四杆机构的基本类型及其应用
第七章 平面连杆机构及其设计
也可以利用死点进行工作：飞机起落架、钻夹具等。
C D
A
γ=0
B C
B
飞机起落架
P
工工件件 A
B
2B
2 C
C
γ=0
11 A
33
P DD
4
F
T 钻孔夹具
§7－4 平面四杆机构的设计
连杆机构设计的基本问题:
机构选型－根据给定的运动要 选择机构的类型；
尺度综合－确定各构件的尺度参数 (长度尺寸)。 γ
当曲柄以ω继续转过180°-θ时，摇杆从C2D,置摆到C1D， 所花时间为t2 ,平均速度为V2 ,有：
t2(18 0)/
V2 C1C2 t2
C 1C 2/1 ( 8 0 )
A
平面连杆机构特点及应用
平面连杆机构特点及应用平面连杆机构是一种由连杆和连接点组成的机械装置，它可以转换旋转运动为直线运动或者直线运动为旋转运动。
它由于结构简单，使用方便，因此在机械工程中具有广泛的应用。
平面连杆机构的特点是：1. 结构简单，由少量的连杆和连接点组成，易于制造和装配。
2. 运动准确，通过合理设计，平面连杆机构可以实现规定的运动轨迹，具有较高的运动准确性。
3. 运动速度可调，通过调整连杆的长度，可以改变连杆机构的速度比，从而调整输出端的运动速度。
4. 负载均衡，平面连杆机构能够根据负载的大小，自动分配力的作用方向与大小，实现负载均衡。
5. 运动部件相对比较少，摩擦损失小，效率较高。
平面连杆机构的应用非常广泛，以下是其中几个典型的应用领域：1. 发动机：在内燃机中，连杆机构将发动机的往复运动转化为旋转运动，带动曲轴实现发动机的工作。
2. 汽车悬挂系统：在汽车悬挂系统中，平面连杆机构可以通过改变连杆的长度和连接点的位置，调整汽车底盘和车轮的相对位置，实现悬挂系统的弹性调节。
3. 工业机器人：平面连杆机构常被应用于工业机器人的关节处，通过控制连杆的长度和运动轨迹，实现机器人的准确定位和运动控制。
4. 印刷机：平面连杆机构可以将旋转运动转化为直线运动，用于控制印刷机纸张的进给和印版的压印，提高印刷精度。
5. 机械手臂：平面连杆机构可以被用于机械手臂的关节处，通过控制连杆的长度和运动轨迹，实现机械手臂的运动控制和精确抓取。
总之，平面连杆机构由于其结构简单、运动准确、运动速度可调、负载均衡等特点，在机械工程中具有广泛的应用前景。
无论是在发动机、汽车悬挂系统、工业机器人、印刷机还是机械手臂等领域，平面连杆机构都能够发挥重要的作用，实现运动控制和精确定位。
火车连杆机构原理-概述说明以及解释
火车连杆机构原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述引言部分概述了本篇长文的主题-火车连杆机构原理。
火车连杆机构作为火车运行的关键部件之一，在火车运行过程中扮演着重要的角色。
本文将对火车连杆机构的定义、作用、基本原理进行探讨。
首先，我们将介绍火车连杆机构的定义和作用，以便读者对其有一个初步的了解。
接下来，我们将深入研究火车连杆机构的基本原理，探讨其工作原理和运行机制。
在结论部分，我们将总结火车连杆机构的重要性和应用，并展望其未来的发展。
通过本文的介绍和探讨，读者将对火车连杆机构的原理有一个全面而深入的了解。
1.2文章结构【文章结构】本文将围绕“火车连杆机构原理”展开论述，主要包括以下几个部分：1. 引言1.1 概述：介绍火车连杆机构的背景及其在火车运行中的重要作用。
1.2 文章结构：概述本文的组织结构，明确各个篇章的内容和目的。
1.3 目的：明确本文的写作目的，为读者提供什么样的知识和信息。
2. 正文2.1 火车连杆机构的定义和作用：详细解释火车连杆机构的概念和其在火车运行过程中的作用和功能。
2.2 火车连杆机构的基本原理：深入探讨火车连杆机构的工作原理、结构设计和运行原理，阐述其各个部分的作用和相互关系。
3. 结论3.1 总结火车连杆机构的重要性和应用：总结火车连杆机构在火车运行中的重要作用，并举例说明其在不同类型火车上的应用。
3.2 展望火车连杆机构的未来发展：分析当前火车连杆机构存在的问题和挑战，探讨其未来的发展趋势和可能的创新方向。
通过以上结构的安排，本文将全面系统地介绍火车连杆机构的原理和应用，为读者提供一个清晰的知识框架，并展望其未来的发展前景。
读者将能够更好地理解火车连杆机构的重要性，增强对火车运行原理的认识，同时也可以为相关领域的研究和设计提供参考。
1.3 目的本文的主要目的是介绍火车连杆机构的原理和作用。
通过对火车连杆机构的定义和基本原理的介绍，可以帮助读者深入了解火车连杆机构在火车运行过程中的重要作用和机制。
四连杆机构原理
四连杆机构原理
四连杆机构是一种由四根连杆组成的机械结构，常见于各种机械设备和机器人中。
它的原理是通过四根连杆的连接和运动，实现了不同连杆之间的相对运动，并能够产生复杂的运动轨迹。
四连杆机构通常由两个铰接（或滑动）支点和两个固定支点组成。
其中两个固定支点被称为定点，而铰接（或滑动）支点被称为动点。
四连杆机构中的连杆的长度和连接方式可以根据具体需求进行设计和调整。
在四连杆机构中，最常见的运动方式是平面运动，即连杆运动仅存在于一个平面内。
每个连杆都有一个自由度，通过在仿真软件或实际装置中调整定点和动点的位置，可以实现四连杆的不同运动模式。
四连杆机构的原理可以通过连杆之间的连结关系来理解。
当两根连杆通过铰接点连接在一起时，它们可以围绕这个铰接点旋转或移动。
通过连接四根连杆，可以形成一个运动闭环，使得整个机构能够进行连杆之间的相对运动。
通过合理设计和调整连杆的长度和连接点的位置，可以实现四连杆机构的多种运动模式，例如直线运动、圆周运动和复杂的轨迹运动等。
这使得四连杆机构在各种机械设备和机器人中得到广泛应用，如车辆悬挂系统、工业机械装置和医疗设备等。
总之，四连杆机构由四根连杆组成，通过调整连杆的长度和连
接点的位置，实现了不同连杆之间的相对运动，产生各种复杂的运动轨迹，具有广泛的应用领域。
曲柄连杆机构应用例子
曲柄连杆机构应用例子
曲柄连杆机构是一种广泛应用于机械传动系统中的机构，以下是一些曲柄连杆机构的应用例子：
1. 发动机：曲柄连杆机构是内燃机中最重要的部分，它将活塞的往复运动转化为旋转运动，从而带动汽车轮胎旋转。
曲柄连杆机构的设计和制造质量直接影响发动机的性能和寿命。
2. 压力机：曲柄连杆机构在压力机中被广泛应用，通过曲柄轴的旋转带动连杆的上下运动，从而实现对金属板材的压制和加工。
3. 磨床：曲柄连杆机构在磨床中被用来带动砂轮的旋转运动，从而实现对工件的研磨和加工。
4. 锻造机：曲柄连杆机构在锻造机中被用来带动工件的上下运动，从而实现对金属材料的冲压和锻造。
5. 喷涂设备：曲柄连杆机构可以用来控制涂料喷枪的运动，从而实现对工件的涂装。
总之，曲柄连杆机构在机械传动系统中有着广泛的应用，它们可以将往复运动转
化为旋转运动，并通过机械传动实现对工件的加工、运动和控制。
机械原理四连杆机构全解
双摇杆机构
一、 曲柄摇杆机构
在铰链四杆机构中，若两个连架杆， 一个为曲柄，另一个为摇杆，则此铰链 四杆机构称为曲柄摇杆机构。
图4-2所示为调整雷达天线俯仰角的 曲柄摇杆机构。曲柄1缓慢地匀速转动， 通过连杆2使摇杆3在一定的角度范围内 摇动，从而调整天线俯仰角的大小。
图4-2 雷达天效的回转力矩， 显然Pt越大越好。而P在垂直于vc方向的 分力Pn=Psin则为无效分力，它不仅无 助于从动件的转动，反而增加了从动件 转动时的摩擦阻力矩。因此，希望Pn越 小越好。由此可知，压力角越小，机 构的传力性能越好，理想情况是=0， 所以压力角是反映机构传力效果好坏的 一个重要参数。一般设计机构时都必须 注意控制最大压力角不超过许用值。
死点会使机构的从动件出现卡死或 运动不确定的现象。可以利用回转机构 的惯性或添加辅助机构来克服。如家用 缝纫机中的脚踏机构，图4-3a。 有时死点来实现工作，如图4-6所示 工件夹紧装置，就是利用连杆BC与摇杆 CD形成的死点，这时工件经杆1、杆2传 给杆3的力，通过杆3的传动中心D。此力 不能驱使杆3转动。故当撤去主动外力F 后，工件依然被可靠地夹紧。
图4-3a所示为缝纫机的踏板机构， 图b为其机构运动简图。摇杆3（原动 件）往复摆动，通过连杆2驱动曲柄1 （从动件）做整周转动，再经过带传 动使机头主轴转动。
图4-3 缝纫机的踏板机构
曲柄摇杆机构的主要特性有。
急回 压力与传动角 死点
1．急回运动
如图4-4所示为一曲柄摇杆机构， 其曲柄AB在转动一周的过程中，有两 次与连杆BC共线。在这两个位置，铰 链中心A与C之间的距离AC1和AC2分别 为最短和最长，因而摇杆CD的位置C1D 和C2D分别为其两个极限位置。摇杆在 两极限位置间的夹角称为摇杆的摆角。
第二章 连杆机构(第二版)
2.2 平面连杆机构的基本结构与分类
一、平面四杆机构的基本结构
由N个构件组成的平面连杆机构称为平面N杆机构。
例如，平面四杆机构、平面六杆机构等等。 平面多杆机构：四杆以上的平面连杆机构。
基本术语：
连架杆：用低副与机架相联接的构件。 曲柄：相对机架作整周回转的连架杆。
连杆
摇杆：相对于机架不能作整周回转的连架杆。
在生产实际中，驱动机械的原动机(电动机、内燃机)一般都是作整 周转动的，要求机构的主动件也能作整周转动，即主动件为曲柄，需要 研究曲柄存在的条件。
影响平面铰链四杆机构中曲柄的因素： 1)构成四杆运动链的各构件长度； 2)运动链中选取的机架与其它构件的相对位置。
铰链四杆机构具有整转副存在的条件
铰链四杆机构具有整转副条件：
3）连杆机构的构件可以做得较长，故可实现较大空间范围的运 动，容易实现力和运动的远距离传递。
4）连杆曲线形状丰富，可以满足多种轨迹要求。
例如：转动、摆动、移动等复杂轨迹运动以及间歇运动等。 搅拌机， 起重机，送进机构
连杆机构缺点：
1）惯性力不易平衡，动载荷大，不适合于高速工作的场合。 2）一般只能近似实现给定运动规律
最长杆 b c C 最短杆
AD70mm
C
整转副 b B a
A
B
a d 曲柄摇杆机构 整转副
c
D
d
D
A
当10AD30和70AD110时，由于不满足杆长条件，机 构无整转副，为双摇杆机构。
三、平面四杆机构的演化
在工程实际中，还常常采用多种不同外形、构造和特性 的四杆机构。这些四杆机构都可以看作是由铰链四杆机构通 过各种方法演化而来，掌握这些演化方法，有利于连杆机构 创新设计。 改变构件形状和运动尺寸的演化方法 变换构件形态方法 改变运动副尺寸的演化方法 选用不同构件为机架的演化方法 低副运动可逆性：以低副相连接的两构件之间的相对运动 关系，不会因取其中哪一个构件为机架而改变的性质。
四连杆机构原理
四连杆机构原理四连杆机构是一种常用的机械传动装置，它由四个连杆组成，能够实现复杂的运动轨迹和机械动作。
四连杆机构广泛应用于各种机械设备中，如发动机、机械臂、汽车悬挂系统等。
在本文中，我们将深入探讨四连杆机构的原理及其工作原理。
首先，让我们来了解四连杆机构的结构。
四连杆机构由四个连杆组成，分别是主动连杆、从动连杆和两个曲柄连杆。
主动连杆和从动连杆通过曲柄连杆连接在一起，形成一个闭合的连杆链条。
曲柄连杆通过曲柄轴与主动连杆和从动连杆连接，使得整个机构能够实现旋转和直线运动。
四连杆机构的工作原理是基于连杆的几何关系和运动学原理。
当曲柄轴旋转时，曲柄连杆会带动主动连杆和从动连杆进行相对运动。
通过合理设计连杆的长度和位置，可以实现不同的运动轨迹和机械动作。
例如，可以通过四连杆机构实现直线运动、往复运动、转动运动等多种运动形式。
四连杆机构的运动轨迹是一个复杂的曲线，它可以通过几何分析和运动学原理来进行描述。
在设计四连杆机构时，需要考虑各个连杆的长度、角度和位置关系，以及曲柄轴的旋转速度和方向。
通过合理的设计和计算，可以实现所需的运动轨迹和机械动作。
除了运动轨迹的设计，四连杆机构还需要考虑其工作稳定性和传动效率。
稳定性是指在运动过程中，连杆不会发生过大的振动和变形，保证机构能够正常工作。
传动效率是指机构在能量传递过程中的损耗情况，需要通过合理的设计和选择材料来提高传动效率。
总的来说，四连杆机构是一种重要的机械传动装置，它能够实现复杂的运动轨迹和机械动作。
通过合理的设计和计算，可以实现所需的运动形式和工作效果。
在实际的机械设计中，四连杆机构有着广泛的应用前景，可以满足各种机械设备的需求。
综上所述，四连杆机构的原理和工作原理是基于连杆的几何关系和运动学原理，通过合理的设计和计算，可以实现所需的运动轨迹和机械动作。
在实际的机械设计中，四连杆机构有着广泛的应用前景，能够满足各种机械设备的需求。
机械原理 第2章-连杆机构
图2-8a
图2-8b
内燃机内的核心构件活塞、连杆、曲轴和缸套就 是曲柄滑块机构。其活塞就是滑块，缸体就相当 于上图的机架，它的制造要求十分精密。
22
2、导杆机构
图2-9(a)就是和图2-8一样的曲柄滑块机构。但如果改AB杆（1杆）为 机架，就变为图（b）所示的导杆机构。在图（b）中，杆4称为导杆，滑 块3相对导杆滑动并一起绕 A点转动，通常把杆2作为原动件。在图（b） 中，由于L1<L 2，两连架杆2 和4 均可相对于机架 1整周回转，称为曲柄转 动导杆机构或转动导杆机构。 但图（b）中如果L1>L2，则图（b）就变成为图2-10了，此时连架杆4 就只能往复摆动，称为曲柄摆动导杆机构或摆动导杆机构。摆动导杆机 构在牛头刨床中应用较多，其简图见右下图。
〖1〗最短杆的对边作为机架，两连架杆就是二个摇杆。 〖2〗这时最短杆与最长杆长度之和不论小于或大于其余两杆长度之和都只 能得到双摇杆机构，且有，如果最短杆和最长杆长度之和大于其余两杆长 度之和，无论哪个构件作机架都只能得到双摇杆机构。
18
（3）双摇杆机构的应用
双摇杆机构有广泛的应用。如下面二图中都是由摇杆机构组成，它们 都是把最短边BC的对边AD作机架。请注意它们的运动轨迹，对左图鹤式 起动机，它能使E点沿水平线EE’移动，这对吊放物体很有利；而对于右 图飞机起落架，放下时ABC成一线，保证了稳定，收起时轮胎成水平，节 约了空间。这些设计十分巧妙，这是我们要学习的。
图2-2e
图2-2e1
图2-2e2 机车车轮联动机构
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（3）双曲柄机构的应用 双曲柄机构也有一定的应用，如下面惯性筛就是一种， 但用的最多是平行四边形机构，所以又叫平行双曲柄机构。 下面的摄影平台升降机构，就是利用了平行四边形机构运 动中，构件始终保持水平的特点，使人站在上面不觉得倾 斜。