平面连杆机构例题

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1、典型例题例1如图所示，已知lBC=100mm，lCD=70mm，lAD=50mm，AD为固定件。（1）如果该机构能成为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求lAB的值；（2）如果该机构能成为双曲柄机构，求lAB的值；（3）如果该机构能成为双摇杆机构，求lAB的值。解（1）如果能成为曲柄摇杆机构，则机构必须满足“最长杆与最短杆长度之和小于或等于其他两杆长度之和，且AB为最短杆”。则有lAB+lBC≤lCD+lAD代入各杆长度值，得lAB≤20mm（2）如果该机构能成为双曲柄机构，则机构必须满足“最长杆与最短杆长度

2、之和小于或等于其他两杆长度之和，且机架AD为最短杆”。则1）若BC为最长杆即lAB≤100mm，则lAD+lBC≤lCD+lABlAB≥80mm所以80mm≤lAB≤100mm2）若AB为最长杆即lAB≥100mm，则lAD+lAB≤lCD+lBClAB≤120mm所以100mm≤lAB≤120mm将以上两种情况进行分析综合后，lAB的值应在以下范围内选取，即80mm≤lAB≤120mm（3）若能成为双摇杆机构，则应分两种情况分析：第一种情况，机构各杆件长度满足“杆长之和条件”，但以最短杆的对边为机架；

3、第二种情况，机构各杆件长度不满足“杆长之和条件”，在本题目中，AD已选定为固定件，则第一种情况不存在。下面就第二种情况进行分析。1）当lAB＜50mm,AB为最短杆，BC为最长杆lAB+lBC＞lCD+lADlAB＞20mm即20mm＜lAB＜50mm2）当50≤lAB＜100时，AD为最短杆，BC为最长杆，则lAD+lBC＞lCD+lABlAB＜80mm即50mm≤lAB＜80mm3）当lAB＞100mm时，AB为最长杆，AD为最短杆，则lAD+lAB＞lCD+lBClAB＞120mm另外，AB增大时

4、，还应考虑到，BC与CD成伸直共线时，需构成三角形的边长关系，即lAB＜（lCD+lBC）+lADlAB＜220mm则120mm＜lAB＜220mm综合以上情况，可得lAB的取值范围为：20mm＜lAB＜80mm及120mm＜lAB＜220mm除以上方法外，机构成为双摇杆机构时，lAB的取值范围也可用以下方法得到：对于以上给定的杆长，若能构成一个铰链四杆机构，则它只有三种类型：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。故分析出机构为曲柄摇杆机构，双曲柄机构时lAB的取值范围后，在0～220mm之内的其余值即

5、为双摇杆机构时lAB的取值范围。例2在图示连杆机构中，已知各构件的尺寸为：lAB=160mm，lBC=260mm，lCD=200mm，lAD=80mm；并已知构件AB为原动件，沿顺时针方向匀速回转，试确定：（1）四杆机构ABCD的类型；（2）该四杆机构的最小传动角γmin；（3）滑块的行程速度变化系数K。解：（1）lAD+lBC=80+260=340

6、示，极位夹角θ为滑块在两个极限位置时曲柄AB所夹的锐角，用作图法可得θ=43.6°。例3在图示的凸轮机构中，若已知凸轮2以等角速度顺时针转动，试求从动件上B点的速度。假设构件3在构件2上作纯滚动，求点B'的速度。解：（1）瞬心位置如图所示，方向如图所示（2）方向如图所示例4图示为一已知的曲柄遥杆机构，现要求用一连杆将摇杆CD和一滑块F连接起来，使摇杆的三个位置C1D，C2D，C3D，和滑块的三个位置F1，F2，F3相对应，试确定此连杆的长度及其与摇杆CD铰接点的位置。解：该问题属于函数生成机构的设计，如

7、图所示，根据低副运动的可逆性，如果改取从动连架杆为机架，则可得铰链F的转位点F'2，F'3。连接F1F'2和F'2F'3，分别作这两段线段的中垂线，其交点E1即为所求。连杆长度EF可从图中直接量取。例5试设计如图3-6所示的六杆机构。当原动件自轴沿顺时针转过到达时，构件顺时针转过，恰与轴重合。此时，滑块6在轴上自移动到，其位移，滑块距的距离为，用几何法确定和点的位置，并且在所设计的机构中标明传动角。同时，说明机构是什么样的机构（曲柄摇杆、双曲柄或双摇杆机构）？