平面连杆机构修改

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1、第3章平面连杆机构平面连杆机构是若干构件用低副连接而成的机构。平面连杆机构中的构件大都可以表示为杆状，故亦常称其为杆。由于低副是圆柱面或平面接触，使得平面连杆机构具有制造容易、运动副中压强和磨损较小、便于润滑等优点。因此广泛应用于各种机械及仪器中。但是，这种机构运动副磨损后形成间隙，当构件数目较多时，将使从动件产生较大的运动累积误差，不容易精确地实现复杂的运动规律。最基本的平面连杆机构是平面四杆机构，它不仅应用最广，而且是研究多杆机构的基础。在平面四杆机构中，又以铰链四杆机构和滑块四杆机构为基本型式，

2、其他型式均可以由这两中基本形式而得到。因此，本章将以铰链四杆机构和滑块四杆机构为主要研究对象，讨论平面四杆机构的运动特性和设计方法。3．1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3—1所示。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相联接，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，

3、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。按连架杆中是否有曲柄存在，可将铰链四杆机构分为三种基本形式：即曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构。图3-1曲柄摇杆机构上述三种四铰链机构中，以曲柄摇杆机构最具代表性，后两种机构可以由曲柄摇杆机构通过机架置换的办法来获得。低副运动可逆性或低副置换定理是：对于低副，它所连接的两个构件之间的相对运动关系，不因其中哪个构件是机架（即固定件）而改变。例如图3-2（a）和(b)表示相互铰接在点A的两个构件，固定件分别是构件1和构件2。这两种情况下的相对运

4、动轨迹都是以铰链中心A为圆心的圆弧，即对于低副来说，具有运动可逆性。图3-2(c)和(d)则表示在点A形成高副的两个构件。在图（c）中，圆形构件2沿固定的直线构件1滚动时，构件2上的点A对构件1所描的轨迹为摆线。在图（d）中，直线构件1在圆形的固定构件2上滚动，此时直线构件1上的点A相对于构件2所描的轨迹将是渐开线。由此可以看出，对于高副来说，相对运动关系随固定件的不同而不同，即高副不具有运动可逆性。由上述低副运动可逆性可知，如果把图3-1中的构件1固定作为机架，则整转副A和B仍然是整转副，因此构件2

5、和构件4对机架1都将成为曲柄，因而是双曲柄机构。3-22图3-23．1．1．曲柄摇杆机构一个连架杆为曲柄，另一个连架杆为摇杆的铰链四杆机构称为曲柄摇杆机构。图3—1所示机构就是曲柄摇杆机构，构件1是曲柄，构件3是摇杆。其中，转动副A、B是整转副，C和D是摆动副；A和D是固定铰链，B和C是活动铰链（详见2．1．1）。当曲柄作主动件时，可以将曲柄的连续转动转化为摇杆的往复摆动。图3—3(a)所示的雷达天线俯仰机构。当曲柄AB转动时，通过连杆BC带动摇杆CD往复摆动，从而调整天线俯仰角的大小。在铰链四杆机构

6、中，摇杆也可以作主动件。图3-3(b)所示的缝纫机踏板(a)(b)(c)图3-3曲柄摇杆机构的应用机构，当踏板(摇杆)CD作往复摆动时，通过连杆BC带动曲轴(曲柄)AB作连续整周转动，再通过皮带传动驱动缝纫机头的机构工作。图3—3(c)所示的容器搅拌机构，利用连杆BC延长部分上的E点的轨迹实现对液体的搅拌。3-22（a）（b）图3-4双曲柄机构及其应用3．1．2．双曲柄机构铰链四杆机构的两个连架杆都是曲柄时，称为双曲柄机构，如图3-4（a）所示。图3-4（b）为一惯性筛分机，它的基本部分是四杆机构AB

7、CD。当曲柄AB等速回转时，曲柄CD变速回转，这样就可以使筛子在开始向左运动时有较大的加速度，从而可利用被筛分物料的惯性来达到筛分的目的。在双曲柄机构中，若两曲柄长度相等，且连杆与机架长度也相等，则该机构称为平行四边形机构。例如，图3—5所示的天平机构中的ABCD就是一个平行四边形机构(机构的两相对构件相互平行)，主动曲柄AB与从动曲柄CD作同速同向转动，连杆BC则作平移运动(与机架AD平行)，使天平盘1与2始终保持水平位置。图2—9所示的机车车轮的联动机构也是平行四边形机构，它能保证各车轮的角速度完

8、全相同。图3—6(a)所示的双曲柄机构中，机架AD与连杆BC不平行，曲柄AB与CD作反向转动，这是一个反平行四边形机构。图3-6(b)所示应用于车门启闭机构时，可以保证分别与曲柄AB和CD固定联接的两扇车门同时开启或关闭。（a）(b)图3-6反平行四边形机构及其应用图3-5天平中的平行四边形机构3．1．3．双摇杆机构如图3-7(a)所示的铰链四杆机构中，两个连杆架都是摇杆的，称为双摇杆机构。图3-7(b)所式的鹤式起重机中ABCD就是一个双摇杆机构（机构